- Princíp činnosti
- Dvojfázový synchrónny motor
- Trojfázový synchrónny motor
- Trojfázový asynchrónny motor
- Jednofázový asynchrónny motor
- Systém začleňovania
- Jednofázové sieťové pripojenie
- 220 V pripojenie
- Ako povoliť jednofázový asynchrónny motor
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Aby bolo možné pochopiť, ako pripojiť konkrétny typ elektromotora, je potrebné pochopiť princípy jeho prevádzky a konštrukčných vlastností. Existuje mnoho rôznych typov elektromotorov. Napojením na striedavý prúd sú trojfázové, dvojfázové alebo jednofázové. Podľa spôsobu napájania sú vinutia rotora rozdelené na synchrónne a asynchrónne.
Princíp činnosti
Princíp elektromotora demonštruje najjednoduchší zážitok, ktorý sme všetci ukázali v škole - rotáciu rámu s prúdom v oblasti permanentného magnetu.
Rám s prúdom je analógom rotora, stacionárneho magnetu - statora. Ak je do rámu privádzaný prúd, otočí sa kolmo na smer magnetického poľa a v tejto polohe zamrzne. Ak urobíte magnet rotáciu, rám sa bude otáčať rovnakou rýchlosťou, tj synchrónne s magnetom. Máme synchrónny motor. Ale máme magnet - toto je stator a podľa definície je nehybný. Ako otáčať magnetické pole statického statora?
Najprv vymeňte permanentný magnet za cievku s prúdom. Toto je vinutie nášho statora. Ako je známe z tej istej fyziky školy, cievka s prúdom vytvára magnetické pole. Ten je úmerný veľkosti prúdu a polarita závisí od smeru prúdu v cievke. Ak aplikujeme striedavý prúd na cievku, dostaneme striedavé pole.
Magnetické pole je vektorová veličina. Striedavý prúd v sieti má sínusový tvar.
Pomôžeme veľmi jasnej analógii s hodinami. Ktoré vektory sa neustále otáčajú pred našimi očami? Toto sú hodinové ručičky . Predstavte si, že hodiny visia v rohu miestnosti. Druhá ruka sa otáča, pričom sa vykoná jedna plná otáčka za minútu. Šípka je vektor jednotkovej dĺžky.
Tieň, ktorý šípka vrhá na stenu, sa mení ako sínus s časom 1 minúty a tieň na podlahe ako kosínus. Alebo sínus, posunuté vo fáze o 90 stupňov. Vektor je však rovný súčtu jeho projekcií. Inými slovami, šípka sa rovná súčtu vektorov jeho tieňov.
Dvojfázový synchrónny motor
Na stator umiestnite dve vinutia pod uhlom 90 stupňov, tj navzájom kolmo. Dajte im sínusový striedavý prúd. Fázy prúdov sú posunuté o 90 stupňov . Máme dva vektory navzájom kolmé, meniace sa sínusovým zákonom s fázovým posunom o 90 stupňov. Celkový vektor sa bude otáčať ako v smere hodinových ručičiek, čím sa vykoná jedna úplná revolúcia za periodu frekvencie striedavého prúdu.
Máme dvojfázový synchrónny motor. Kde sa dajú prúdy posunúť vo fáze na napájanie vinutí? Pravdepodobne nie každý vie, že na začiatku boli distribučné siete striedavého prúdu dvojfázové. A až neskôr, nie bez boja, ustúpila trojfázová cesta. Ak sa nevzdali, potom by mohol byť náš dvojfázový elektromotor pripojený priamo na dve fázy.
Trojfázové siete však vyhrali, pre ktoré boli vyvinuté trojfázové elektromotory. Dvojfázové elektromotory našli svoje využitie v jednofázových sieťach vo forme kondenzátorových motorov.
Trojfázový synchrónny motor
Moderné AC distribučné siete sú realizované v trojfázovej schéme.
- Tri siete s fázovým posunom jednej tretiny periódy alebo 120 stupňov voči sebe sú prenášané cez sieť naraz.
- Trojfázový motor sa líši od dvojfázového motora tým, že nemá dva, ale tri vinutia na statore, otočené o 120 stupňov.
- Tri cievky spojené s tromi fázami vytvárajú celkové rotujúce magnetické pole, ktoré otáča rotor.
Trojfázový asynchrónny motor
Prúd v rotore synchrónneho motora je napájaný zo zdroja. Z tej istej školy však vieme, že prúd v cievke môže byť vytvorený striedavým magnetickým poľom. Môžete jednoducho uzavrieť konce cievky na rotore. Môžete dokonca nechať len jednu otáčku, ako v ráme. A nechajte prúd indukovať rotujúce magnetické pole statora.
- V čase štartu je rotor stacionárny a pole statora sa otáča.
- Pole v obvode rotora sa mení a indukuje elektrický prúd.
- Rotor začne predbiehať statorové pole. Ale nikdy to nezachytí, pretože v tomto prípade sa prúd v ňom prestane indukovať.
- Pri asynchrónnom motore sa rotor vždy otáča pomalšie ako magnetické pole.
- Rozdiel rýchlosti sa nazýva sklz. Pripojenie asynchrónneho motora nevyžaduje prívod prúdu do vinutia rotora.
Synchrónne a asynchrónne elektromotory majú svoje výhody a nevýhody, ale faktom je, že väčšina motorov používaných v priemysle sú dnes asynchrónne trojfázové motory.
Jednofázový asynchrónny motor
Ak ponecháme na rotore skratovú otáčku a jednu cievku na statore, dostaneme úžasný dizajn - asynchrónny jednofázový motor.
Na prvý pohľad sa zdá, že takýto motor by nemal fungovať. Koniec koncov, v rotore nie je žiadny prúd a magnetické pole statora sa neotáča. Ak však rukou stlačíte rotor akýmkoľvek smerom, motor bude pracovať! A to sa bude otáčať v smere, v ktorom sa tlačilo počas štartu.
Činnosť tohto motora je možné vysvetliť prezentáciou stacionárneho striedavého magnetického poľa statora ako súčtu dvoch polí otáčajúcich sa k sebe. Kým je rotor stacionárny, tieto polia sa navzájom vyvážia, takže jednofázový asynchrónny motor nemôže štartovať nezávisle. Ak sa rotor uvedie do pohybu vonkajšou silou, bude sa otáčať pozdĺž cesty jedným vektorom a smerom k druhému.
Prechádzajúci vektor bude ťahať rotor za sebou, čítací vektor bude brzdiť.
Môže sa ukázať, že v dôsledku rozdielu medzi rýchlosťou počítadla a chvosta bude vplyv prechádzajúceho vektora silnejší a motor bude pracovať v asynchrónnom režime.
Systém začleňovania
Je možné pripojiť záťaže na trojfázovú sieť podľa dvoch schém - hviezdy a trojuholníka. Keď je hviezda pripojená, začiatky vinutí sú vzájomne prepojené a konce sú spojené s fázami. Keď je trojuholník zapnutý, koniec jedného vinutia je pripojený na začiatok druhého.
V zapínacom obvode sú vinutia na fázovom napätí 220 V. pri zapínaní delta pod lineárnym 380 V.
Keď je trojuholník zapnutý, motor vyvíja nielen väčší výkon, ale aj veľké spínacie prúdy. Preto sa niekedy používa kombinovaná schéma - počnúc hviezdou, potom prechodom na trojuholník.
Smer otáčania je určený poradím fázového spojenia. Na zmenu smeru stačí vymeniť všetky dve fázy.
Jednofázové sieťové pripojenie
Trojfázový motor môže byť pripojený k jednofázovej sieti, hoci so stratou výkonu, ak je jedno z vinutí pripojené cez kondenzátor fázového radenia. S týmto zaradením však motor stráca väčšinu svojich parametrov, preto sa tento režim neodporúča.
220 V pripojenie
Na rozdiel od trojfázového dvojfázového motora bol pôvodne určený na začlenenie do jednofázovej siete. Aby sa dosiahol fázový posun medzi vinutiami, zapne sa pracovný kondenzátor, preto sa dvojfázové motory nazývajú aj kondenzátorové motory.
Kapacitný odpor prevádzkového kondenzátora sa vypočíta podľa vzorcov pre menovitý prevádzkový režim. Ak je však režim odlišný od nominálneho, napríklad pri spustení, je narušená rovnováha vinutí . Na zabezpečenie štartovacieho režimu v čase štartu a zrýchlenia paralelne s pracovníkom je pripojený ďalší štartovací kondenzátor, ktorý musí byť vypnutý, keď výstup dosiahne menovité otáčky.
Ako povoliť jednofázový asynchrónny motor
Ak nie je potrebný automatický štart, asynchrónny jednofázový motor má najjednoduchší spínací obvod. Funkciou tohto typu je nemožnosť automatického štartu.
Pre automatické spustenie sa používa druhé štartovacie vinutie ako v dvojfázovom elektromotore. Štartovacie vinutie sa pripojí cez štartovací kondenzátor len na štart a potom sa musí odpojiť manuálne alebo automaticky.