3х фазный двигатель

Однофазные электрические двигатели

Это наиболее маломощные агрегаты, мощность которых не более 10 кВт. Область их применения достаточно широка, благодаря некоторым конструкционным особенностям и небольшим размерам. В основном это бытовое оборудование в однофазной сети. Различные стиральные машины, холодильники и маломощные вентиляторы – это не полный список мест установки однофазных приборов.

Эти агрегаты применяются и в промышленном оборудовании для вспомогательных операций.

Типы пуска однофазного оборудования

Их подразделяют на 2 типа:

  1. Бифилярный, в этом случае обмотка не работает постоянно. Это используется как пусковое устройство, которое работает по несколько секунд до 30 раз за час. В этом случае при наборе номинальных оборотов, обмотка выключается. При увеличении сроков работы такого прибора может возникнуть поломка из-за перегрева витков обмотки.
  2. Конденсаторный тип обеспечивает наиболее приемлемый пусковой момент и создание кругового магнитного поля. Принцип работы конденсаторного оборудования основан на основе вращения магнитного поля, при этом в устройстве присутствует 2 катушки находящиеся под постоянным напряжением.

Преимущества и недостатки однофазного оборудования

К преимущества относят:

  • небольшие габариты и вес;
  • невысокая цена по сравнению с трехфазным оборудованием;
  • питание осуществляется от сети с переменным током;
  • ротор выполнен короткозамкнутым – это позволило упростить конструкцию приборов.

К недостаткам оборудования относят:

  • невысокий уровень КПД;
  • оборудование обладает малым пусковым моментом;
  • затруднения при регулировании частоты вращения.

Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети

Всем электрикам известно, что трехфазные электродвигатели работают эффективнее, чем однофазные на 220 вольт. Поэтому если в вашем гараже проведена подводка питающего кабеля на три фазы, то оптимальный вариант – установить любой станок с мотором на 380 вольт. Это не только эффективно в плане экономичности работы, но и в плане стабильности.

При этом нет необходимости добавлять в схему подключения какие-то пусковые устройства, потому что магнитное поле будет образовываться в обмотках статора сразу же после пуска двигателя. Давайте рассмотрим один вопрос, который сегодня встречается часто на форумах электриков. Вопрос звучит так: как правильно провести подключение трехфазного электродвигателя к трехфазной сети?

Принцип работы

Ещё со школьной скамьи мы помним, что на провод под напряжением, расположенный между полюсами магнита, действует выталкивающая сила. Происходит это потому, что вокруг проволоки образуется магнитное поле по всей его длине. В результате взаимодействия магнитных полей возникает результирующая «Амперова» сила:

F=B×I×L, где B означает величину магнитной индукции поля, I – сила тока, L – длина провода.

Вектор «Амперовой» всегда перпендикулярен до линий магнитных потоков между полюсами. Схематически принцип работы изображён на рис. 6.

Если вместо прямого проводника возьмём контурную рамку и подсоединим её к источнику тока, то она повернётся на 180º и остановится в в таком положении, в котором результирующая сила окажется равной 0. Попробуем подтолкнуть рамку. Она возвращается в исходное положение.

Поменяем полярность тока и повторим попытку: рамка сделала ещё пол-оборота. Логично припустить, что необходимо менять направление тока каждый раз, когда соответствующие витки обмоток проходят точки смены полюсов магнитов. Именно для этой цели и создан коллектор.

Схематически можно представить себе каждую якорную обмотку в виде отдельной контурной рамки. Если обмоток несколько, то в каждый момент времени одна из них подходит к магниту статора и оказывается под действием выталкивающей силы. Таким образом, поддерживается непрерывное вращение якоря.

Достоинства метода

Каких-то 10-15 лет восстановление старых ванн из чугуна выполнялось исключительно с помощью полиэфирной эмали, которая давала недолговечное, долгосохнущее и хрупкое покрытие. Теперь для обновления эмалевого слоя применяется жидкий акрил, уникальное по своим свойствам состав.

Он представляет собой густой, но текучий и эластичный компаунд, состоящий из 2 компонентов: основы и отвердителя.  Жидкий акрил наносится на поверхность ванны методом налива или с помощью валика, а сохнет он 2-5 суток. Реставрация емкости для мытья этим способ обладает следующими преимуществами:

  • Гладкость и внешний вид покрытия. Акриловое покрытие более гладкое, блестящее, ровное и белое, чем заводская эмаль. На нем практически нет пор, поэтому оно обладает эффектом «самоочищения», то есть отталкивает загрязнения, долго оставаясь чистым.
  • Долговечность. Срок службы акрилового покрытия составляет при соблюдении рекомендаций по уходу и эксплуатации изделия 10-15 лет, что в 2 раза больше, чем у эпоксидной эмали.
  • Износостойкость. Если восстановление эмали выполняется методом налива, слой акрила имеет толщину более 6 мм, поэтому покрытие служит долго.
  • Безопасность. Жидкий акрил не обладает резким запахом, не выделяет токсичные испарения, поэтому работать с ним можно, даже если в помещении находятся дети.
  • Быстрое высыхание. В отличии от эпоксидной эмали акриловое покрытие сохнет всего 3-5 дней.
  • Разнообразие цветов. Если в акриловый компаунд ввести колеровочную пасту, можно получить смесь любого оттенка, подходящего к интерьеру помещения.
Реставрация ванны "Наливным акрилом PlastAll"Реставрация ванны «Наливным акрилом PlastAll»

Устройство и описание ДПТ

Конструктивно электродвигатель постоянного тока устроен по принципу взаимодействия магнитных полей.

Самый простой ДПТ состоит из следующих основных узлов:

  1. Двух обмоток с сердечниками, соединенных последовательно. Данная конструкция расположена на валу и образует узел, называемый ротором или якорем.
  2. Двух постоянных магнитов, повёрнутых разными полюсами к обмоткам. Они выполняют задачу неподвижного статора.
  3. Коллектора – двух полукруглых, изолированных пластин, расположенных на валу ДПТ.
  4. Двух неподвижных контактных элементов (щёток), предназначенных для передачи электротока через коллектор до обмоток возбуждения.

Рассмотренный выше пример – это скорее рабочая модель коллекторного электродвигателя. На практике такие устройства не применяются. Дело в том, что у такого моторчика слишком маленькая мощность. Он работает рывками, особенно при подключении механической нагрузки.

Статор (индуктор)

В моделях мощных современных двигателях постоянного тока используются статоры, они же индукторы, в виде катушек, намотанных на сердечники. При замыкании электрической цепи происходит образование линий магнитного поля, под действием возникающей электромагнитной индукции.

Для запитывания обмоток индуктора ДПТ могут использоваться различные схемы подключения:

  • с независимым возбуждением обмоток;
  • соединение параллельно обмоткам якоря;
  • варианты с последовательным возбуждением катушек ротора и статора;
  • смешанное подсоединение.

Схемы подключения наглядно видно на рисунке 2.

У каждого способа есть свои преимущества и недостатки. Часто способ подключения диктуется условиями, в которых предстоит эксплуатация электродвигателя постоянного тока. В частности, если требуется уменьшить искрения коллектора, то применяют параллельное соединение. Для увеличения крутящего момента лучше использовать схемы с последовательным подключением обмоток. Наличие высоких пусковых токов создаёт повышенную электрическую мощность в момент запуска мотора. Данный способ подходит для двигателя постоянного тока, интенсивно работающего в кратковременном режиме, например для стартера. В таком режиме работы детали электродвигателя не успевают перегреться, поэтому износ их незначителен.

Ротор (якорь)

В рассмотренном выше примере примитивного электромотора ротор состоит из двухзубцового якоря на одной обмотке, с чётко выраженными полюсами. Конструкция обеспечивает вращение вала электромотора.

В описанном устройстве есть существенный недостаток: при остановке вращения якоря, его обмотки занимают устойчивое. Для повторного запуска электродвигателя требуется сообщить валу некий крутящий момент.

Этого серьёзного недостатка лишён якорь с тремя и большим количеством обмоток. На рисунке 3 показано изображение трёхобмоточного ротора, а на рис. 4 – якорь с большим количеством обмоток.

Подобные роторы довольно часто встречаются в небольших маломощных электродвигателях.

Для построения мощных тяговых электродвигателей и с целью повышения стабильности частоты вращения используют якоря с большим количеством обмоток. Схема такого двигателя показана на рисунке 5.

Коллектор

Если на выводы обмоток ротора подключить источник постоянного тока, якорь сделает пол-оборота и остановится. Для продолжения процесса вращения необходимо поменять полярность подводимого тока. Устройство, выполняющее функции переключения тока с целью изменения полярности на выводах обмоток, называется коллектором.

Такой же принцип коммутации питания обмоток используются во всех коллекторах, в т. ч. и в устройствах с большим количеством ламелей (по паре на каждую обмотку). Таким образом, коллектор обеспечивает коммутацию, необходимую для непрерывного вращения ротора.

В современных конструкциях коллектора ламели расположены по кругу таким образом, что каждая пластина соответствующей пары находится на диаметрально противоположной стороне. Цепь якоря коммутируется в результате изменения положения вала.

Обзор конструкции

Три основные составляющие двигателя – ротор, статор и корпус. Кожух обеспечивает защитные функции, предупреждает повреждения на статоре и роторе. Также позволяет закрепить подвижную, стационарную часть асинхронной машины.

Статор размещен неподвижно в двигателе, содержит станину и магнитопровод. Под воздействием пресса магнитный проводник фиксируется к станине и формирует электромагнитное ядро. Магнитное поле, создаваемое в ядре, беспрерывно вращается. Тонкие листы магнитопровода выполнены из электротехнической листовой стали, крепление пластин способствует образованию пазов и зубцов статора. Шихтованный сердечник, выступающий дополнительным элементом статора, также создан из статорных пластин. Листы сердечника соединяются сваркой, прессом и кольцевыми шпонками – аналогично образован магнитопровод.

Обмотка ротора представлена короткозамкнутыми кольцами, внешне напоминающими колеса беличьих клеток. Включает латунные или медные стержни, приваренные к короткозамкнутым кольцам на торцах. Кольца вбиты в пазы. Статор и ротор разделен воздушной прослойкой.

Обмотка двигателей с фазным ротором в начале изолирована, концы припаяны к контактным кольцам, позволяющим подключить пуско-регулирующий реостат. Цепь ротора получает дополнительное сопротивление, дает возможность регулировать частоту вращения и уменьшения пусковых токов.

Стандартная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Процесс подключения трехфазного двигателя к напряжению 230 вольт прост. Обычно ветка несет синусоиду, разница составляет 120 градусов. Формируется фазовый сдвиг, равномерный, обеспечивает плавность вращения электромагнитного поля статора. Действующее значение каждой волны составляет 230 вольт. Это позволит подключить трехфазный двигатель к домашней розетке. Фокус цирковой: получить три синусоиды, используя одну. Сдвиг фаз равен 120 градусов.

На практике означенное сделать можно, заручившись помощью специальных приборов фазовращателей. Не тех, что используются высокочастотными трактами волноводов, а специальных фильтров, сформированных пассивными, реже активными элементами. Любители заморочкам предпочитают применение заправского конденсатора. Если обмотки двигателя соединить треугольником, сформировав единое кольцо, получим сдвиги фаз 45 и 90 градусов, хватает худо-бедно для неуверенной работы вала:

Схема подключения трехфазного двигателя коммутацией обмоток треугольником

  1. На одну обмотку подается фаза розетки. Провода цепляют разницу потенциалов.
  2. Вторая обмотка запитывается конденсатором. Формируется сдвиг фаз 90 градусов относительно первой.
  3. На третьей за счет приложенных напряжений образуется слабо похожее на синусоиду колебание со сдвигом еще на 90 градусов.

Итого, третья обмотка отстоит от первой по фазе на 180 градусов. Показывает практика, расклада хватает нормально работать. Разумеется, двигатель иногда «залипает», сильно греется, мощность падает, хромает КПД. Пользователи мирятся, когда подключение асинхронного двигателя к трехфазной сети исключено.

Из чисто технических нюансов добавим: схема правильной раскладки проводов приводится на корпусе прибора. Чаще украшает внутреннюю сторону кожуха, скрывающего колодку, либо вычерчена неподалеку на шильдике. Руководствуясь схемой, поймем, как подключить электродвигатель с 6 проводами (по паре на каждую обмотку). Когда сеть трёхфазная (часто называют 380 вольт), обмотки соединяются звездой. Образуется одна общая катушкам точка, куда стыкуется нейтраль (условный схемный электрический нуль). На прочие концы подаются фазы. Получается три – по числу обмоток.

Как обращаться с треугольником для подключения трехфазного двигателя на 230 вольт, понятно. Дополнительно приводим рисунок, изображающий:

  • Схему электрического соединения обмоток.
  • Рабочий конденсатор, служащий цели создания правильного распределения фаз.
  • Пусковой конденсатор, облегчающий раскрутку вала на начальных оборотах. В последующем отключается от схемы кнопкой, разряжается шунтирующим резистором (для безопасности и пребывания в готовности к новому циклу пуска).

Подключение трехфазного двигателя 230 вольт треугольником

Картинка показывает: обмотка А находится под напряжением 230 вольт. На С подается со сдвигом фаз 90 градусов. Благодаря разности потенциалов, концы обмотки В формируют напряжение, сдвинутое на 90 градусов. Очертания далеки привычной школьным физикам синусоиде. Опущены в целях упрощения пусковой конденсатор, шунтирующий резистор. Считаем, расположение очевидно из сказанного выше. Подобная методика худо-бедно позволит добиться от двигателя нормальной работы. Клавишей пусковой конденсатор замыкается, осуществляя пуск, отключается от фазы, разряжается шунтом.

Пришло время сказать: емкость, обозначенная чертежом 100 мкФ, практически выбирается, учитывая:

  1. Частоты вращения вала.
  2. Мощность двигателя.
  3. Нагрузки, ложащиеся на ротор.

Подбирать нужно конденсатор экспериментальным путем. Согласно нашему рисунку, напряжение обмоток В и С будет одинаковым. Напоминаем: тестер показывает действующее значение. Фазы напряжения будут различны, форма сигнала обмотки В несинусоидальная. Действующее значение показывает: в плечи отдается одинаковая мощность. Обеспечивается боле менее стабильная работа установки. Мотор меньше греется, оптимизируется КПД двигателя. Каждая обмотка сформирована индуктивным сопротивлением, которое также накладывает отпечаток на сдвиг фаз между напряжением и током

Вот почему важно подобрать правильное значение емкости. Можно добиться идеальных условий работы двигателя

Достоинства и недостатки

Устройство асинхронного двигателя является практически универсальным, но так же, у данного механизма есть свои плюсы и минусы.

Преимущества асинхронных двигателей переменного тока:

  1. Конструкция простой формы.
  2. Низкая стоимость производства.
  3. Надежная и практичная в обращении конструкция.
  4. Не прихотлив в эксплуатации.
  5. Простая схема управления

Эффективность этих двигателей очень высока, так как нет потерь на трение, и относительно высокий коэффициент мощности.

Недостатки асинхронных двигателей переменного тока:

  1. Не возможен контроль скорости без потерь мощности.
  2. Если увеличивается нагрузка – уменьшается момент.
  3. Относительно небольшой пусковой момент.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Рабочие
характеристики асинхронного двигателя
представляют собой зависимость скорости
вращения n2,
коэффициента полезного действия η,
коэффициента мощности cosφ,
скольжения s,
вращающего момента Mи тока в цепи
статора I1от нагрузки
(полезной мощности) на валу двигателя
P2при
постоянном номинальном напряжении и
неизменной частоте сети (рис.
3.).

Основной
характеристикой двигателя является
зависимость частоты вращения ротора
от момента сопротивления на валу (от
нагрузки), т.е. механическая характеристика.
Рабочими характеристиками двигателя
являются зависимости:

М
= f
1(Р2); I1
=
f
2(Р2); Соs1
=
f
3(Р2);

=
f
42); n2=f52); (4)

Рис.
3.

При построении
рабочих характеристик используются
соотношения:

Р2
= 0,104 *
М
* n
2;

=
Р2Р1
* 100 % ; cos
1
= P
1/(
3
* U
1
* I
1);
(5)

где:
Р2
— полезная механическая мощность на
валу;

Р1
— мощность, потребляемая из сети;


I
1
— линейный ток, потребляемый двигателем
из сети;

М
— момент на валу;

Сos1— коэффициент
мощности двигателя;

— КПД
двигателя;

U1
— линейное напряжение сети.

У
асинхронного двигателя, как и у большинства
машин, коэффициент полезного действия
(КПД)
с ростом нагрузки возрастает η=ƒ(Р2),
ввиду уменьшения доли электрических и
магнитных потерь по отношению к
развиваемоймощности
двигателя. Однако, при достижении
нагрузки 75% от номинальной, заметно
возрастаюти электрические
потери (в обмотках статора и ротора),
пропорциональные квадрату токапотребляемого
двигателем, что ведет в дальнейшем с
увеличением нагрузки к некоторомууменьшению
КПД.

Коэффициент
мощности cosφзависит от
соотношения между активной мощностью
Р1,
потребляемой двигателем, и полной
мощностью S,
складывающейся из активной Р1
и реактивной Qсоставляющих

cosφ
=
(6)

При
увеличении нагрузки растет величина
активной мощности Р1,
что приводит к росту cosφ,
достигающего максимального значения
(0,7-0,9) при номинальной нагрузке на
двигатель. В дальнейшем возможно
уменьшение cosφ,
в связи с увеличением реактивной
мощности, связанной с усилением потоков
рассеяния.

Механическая
характеристика и саморегулирование
двигателя
.

График,
связывающий между собой механические
величины — скорость и вращающий момент,
называется механической характеристикой
асинхронного двигателя (рис. 4.) n=ƒ(M).
Саморегулирование асинхронного двигателя
заключается в следующем. Пусть двигатель
работает устойчиво в каком-то режиме,
развивая скорость n1
и вращающий момент М1.
При равномерном вращении этот момент
равен тормозному моменту Мт1,
т.е.

М1т1,
n1=
const.

Рис.
4.

Увеличение
тормозного момента до Мт2,
вызовет уменьшение оборотов машины,
так как тормозной момент станет больше
вращающего момента.

С
уменьшением оборотов увеличивается
скольжение, что в свою очередь вызывает
возрастание ЭДС
и тока в роторе. Благодаря этому
увеличивается вращающий момент двигателя.

Этот
процесс заканчивается тогда, когда
вращающий момент М2,
развиваемый двигателем, станет равным
Мт2.
При этом, устанавливается скорость
вращения меньшая, чем n1.
Свойство автоматического установления
равновесия между тормозным и вращающим
моментами называется саморегулированием.

Момент
сопротивления (тормозящий момент) на
валу двигателя создается генератором
постоянного тока

(ГПТ).

При
питании ОВ
генератора от постоянного источника
возникает ток возбуждения IВ,
создающий основное магнитное поле
машины Ф.

Чаще
всего используют два способа включения
ОВ
— к независимому источнику питания
(независимое возбуждение) и параллельно
цепи якоря генератора (параллельное
возбуждение).

Вал
якоря ГПТ,
будучи соединенным с валом асинхронного
двигателя, приводится им во вращение,
в результате чего индуцируется в обмотках
якоря ЭДС
Е,
а на выходе генератора появляется
напряжение U,
питающее нагрузку генератора, ток цепи
якоря Iя
взаимодействует с магнитным полем
возбуждения Ф
и создает тормозящий
момент
М:

М
= С
М
* Ф * I
Я
(7)

где:
СМ
— конструктивный коэффициент машины.

Величина
тормозящего момента зависит от величины
нагрузки генератора и, следовательно,
от IЯ
и от тока возбуждения IВ,
создающего магнитный поток Ф.

Основные
характеристики генератора:

а)
характеристика холостого хода: Е
= f
6(IВ);

б)
внешняя характеристика: U
= f
7(I);

где:
I
ток в нагрузке генератора.

Как настроить швейную машину после длительного бездействия?

Если устройство длительное время простояла без дела, то его использованию должны предшествовать настройка и прочистка. Это требуется, чтобы проверить работоспособность всех механизмов и элементов, отсутствие на них ржавчины. Для этого старую ручную машину необходимо разбирать, все её компоненты обрабатываются машинным маслом. После этого машинка собирается обратно и вхолостую прогоняется на малой скорости, что позволит маслу равномерно покрыть детали.

Для первого запуска берётся ненужная материя, поскольку капли машинного масла могут просочиться и попасть на неё. Если строчка легла правильно, то можно уверенно начинать работу.

Электроснабжение частного дома, однофазное или трёхфазное, что выбрать.

. с татья публикуется в порядке обсуждения.

Электроснабжение частного дома. — три фазы или одна?

Подключая дом к электрической сети, пользователь как правило использует именно трёхфазную сеть. Зачем? Если в доме нет электрокотла, или электродвигателей, то соответственно и нет трёхфазных потребителей! Зато вопросы связанные с распределением этих трёх фаз по дому остаются: как построить сеть чтобы нагрузка была равномерной; одна из фаз хуже, как её использовать; ну и масса других вопросов. Построение же однофазной сети значительно проще да и безопаснее.

Но вдруг понадобиться, скажет кто-то! Давайте сделаем ввод трёхфазным, а разводку выполним с одной фазы, при возникновение необходимости три фазы есть! Перегрузка одной фазы скажет любой электрик, да и пользователи слышали про эту проблему.… Однако проблема решается довольно просто! Симметрирующий трансформатор, он преобразует трехфазную сеть в однофазную, причем так, что качество напряжения оказывается выше нежели при однофазном подключении. Значительное падение напряжения на одной внешней фазе не приводит к столь значительному падению напряжения во внутренней питающей сети. Кроме того, такой трансформатор дешевле стабилизатора напряжения равной мощности.

… непонятно, почему до сих пор в ПУЭ не включена ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ норма по установке в частных домах преобразователей трёхфазной сети в однофазную? — первое, безопасность! Если по всему дому разводка выполнена в однофазном варианте, то полностью исключается межфазное замыкание (при таком замыкание проводка выгорит это точно!). — второе, нагрузка на вводную сеть (трёхфазную) выравнивается, и электрикам обслуживающим электросети не надо бегать по дворам и искать кто же догадался включить однофазный электроприёмник мощностью 15 кВт! — третье, у потребителя нет беспокойства по поводу «просадки» одной из фаз на которой по случаю и оказалось самое ответственное элетрооборудование! Ну а трёхфазные потребители стандартно включаются в трёхфазную сеть. всё прекрасно!

Примеры исполнения электрощитового оборудования вы можете посмотреть: в VK

Если у вас возникли вопросы воспользуйтесь нашей электронной почтой: premiumsk@yandex.ru .

Другие статьи по электрике и электромонтажным работам вы можете посмотреть на сайте: http://premiumsk.narod.ru/articles.htm

Источник

Схемы подключения

Магнитное поле, создаваемое тремя обмотками, обеспечивает вращение ротора электродвигателя. Таким образом, электрическая энергия преобразуется в механическую.

Подключение может выполняться двумя основными способами – звездой или треугольником. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Схема звезды обеспечивает более плавный пуск агрегата, однако мощность двигателя падает примерно на 30% от номинальной. В этом случае подключение треугольником имеет определенные преимущества, поскольку потеря мощности отсутствует. Тем не менее, здесь тоже есть своя особенность, связанная с токовой нагрузкой, которая резко возрастает во время пуска. Подобное состояние оказывает негативное влияние на изоляцию проводов. Изоляция может быть пробита, а двигатель полностью выходит из строя.

Особое внимание следует уделить европейскому оборудованию, укомплектованному электродвигателями, рассчитанными на напряжения 400/690 В. Они рекомендованы к подключению в наши сети 380 вольт только методом треугольника. В случае подключения звездой, такие двигатели сразу же сгорают под нагрузкой

Данный метод применим только к отечественным трехфазным электрическим двигателям

В случае подключения звездой, такие двигатели сразу же сгорают под нагрузкой. Данный метод применим только к отечественным трехфазным электрическим двигателям.

В современных агрегатах имеется коробка подключения, в которую выводятся концы обмоток. Их количество может составлять три или шесть. В первом случае схема подключения изначально предполагается методом звезды. Во втором случае электродвигатель может включаться в трехфазную сеть обоими способами. То есть, при схеме звезда три конца, расположенные в начале обмоток соединяются в общую скрутку. Противоположные концы подключаются к фазам сети 380 В, от которой поступает питание. При варианте треугольник все концы обмоток последовательно соединяются между собой. Подключение фаз осуществляется к трем точкам, в которых концы обмоток соединяются между собой.

Принцип действия

При подаче напряжения на неподвижные обмотки статора, оно создает магнитное в статора. Если подается напряжение переменного тока, то магнитный поток, созданный им, изменяется. Так статор производит изменение магнитного поля, и ротор получает магнитные потоки.

Таким образом, ротор электродвигателя принимает эти поток статора и, следовательно, вращается. Это основной принцип работы и скольжения в асинхронных машинах. Из вышеизложенного следует отметить, что магнитный поток статора (и его напряжение) должно быть равно переменному току для вращения ротора, так что асинхронная машина может работать только от сети переменного тока.

Принцип работы асинхронного двигателя

Когда такие двигатели действуют в качестве генератора, они будет генерировать непосредственно переменный ток. В случае такой работы, ротор вращается с помощью внешних средств скажем, турбины. Если ротор имеет некоторый остаточный магнетизм, то есть некоторые магнитные свойства, которые сохраняет по типу магнита внутри материала, то ротор создает переменный поток в стационарной обмотке статора. Так что это обмотки статора будут получать наведенное напряжение по принципу индукции.

Индукционные генераторы используются в небольших магазинах и домашних хозяйствах, чтобы обеспечить дополнительную поддержку питания и являются наименее дорогостоящими из-за легкого монтажа. В последнее время они широко используется людьми в тех странах, где электрические машины теряют мощность из-за постоянных перепадов напряжения в питающей электросети. Большую часть времени, ротор вращается при помощи небольшого дизельного двигателя соединенного с асинхронным генератором переменного напряжения.

Что нужно знать о двигателе перед подключением

Трёхфазный двигатель, как понятно из названия, создан для работы от электросети, имеющей три фазы. В быту подобные устройства встречаются намного реже, чем однофазные электромоторы. Однако, у них есть одно существенное преимущество – лучший показатель КПД. Поэтому трёхфазную схему обычно применяют для изготовления мощных двигателей, используемых в промышленных установках. В быту такой мотор может применяться в различных станках домашней мастерской, системах вентиляции, водоподачи.

Трёхфазный электродвигатель бывает по способу работы двух типов:

  • Синхронный имеет повышенные скорости работы, но требует для своего разгона дополнительных затрат энергии. Изначально он работает в асинхронном режиме, пока не достигает требуемых оборотов, и не переходит в синхронную стадию. Синхронные моторы позволяют постепенно снижать или наращивать обороты. Однако, они сложны в изготовлении, вследствие чего имеют большую себестоимость. Это обусловило их небольшое распространение, по сравнению с асинхронными вариантами трёхфазных электромоторов.
  • Асинхронный электродвигатель не допускает регулировки оборотов в процессе работы. Максимальная скорость его вращения также несколько ниже. Но подобные моторы более просты по своей конструкции, не такие дорогие, и отличаются большей надёжностью и ремонтопригодностью. Благодаря этим преимуществам, они используются гораздо чаще, как в промышленных производствах, так и в быту.

Вся необходимая информация указывается на корпусе устройства:

  • Тип – синхронный или асинхронный.
  • Напряжение и частота питающей сети.
  • Максимальная мощность мотора.
  • Число развиваемых оборотов за минуту.

Более подробная информация относительно технических параметров даётся в прилагаемом к электродвигателю техпаспорте. Конструктивно устройство состоит из следующих основных элементов:

  • Корпус, служащий основой для крепления остальных деталей.
  • Статор.
  • Ротор, отделённый от статора воздушным пространством.
  • Обмотка, состоящая из трёх проводников, располагающихся по окружности под углом 120о.
  • Шкив вала, служащий для передачи крутящего момента внешним рабочим механизмам.

Концы всех трёх обмоток двигателя выведены в распредкоробку, расположенную в верхней части корпуса. Трёхфазные электромоторы бывают рассчитанными только на одно напряжение, например, на 380В, либо на два – на 220 и на 380 вольт.

Для устройств, работающих с двумя типами напряжения, в распредкоробку выводятся сразу шесть концов, а для моторов, предназначенных только для одного типа напряжения – три. На внутренней поверхности крышки коробки наносится схема подсоединения выводов к питающей электросети.

Как подключить двухклавишный проходной выключатель? Схема подключения и нюансы

Подключение асинхронного двигателя

Трехфазный переменный ток

Электрическая сеть трехфазного переменного тока получила наиболее широкое распространение среди электрических систем передачи энергии. Главным по сравнению с однофазной и двухфазной системами является ее экономичность. В трехфазной цепи энергия передается по трем проводам, а токи текущие в разных проводах сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120°, при этом синусоидальные ЭДС на разных фазах имеют одинаковую частоту и амплитуду.

Трехфазный ток (разница фаз 120°)

Звезда и треугольник

Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).

Фазное напряжение — разница потенциалов между началом и концом одной фазы

Другое определение для соединения «звезда»: фазное напряжение это разница потенциалов между линейным проводом и нейтралью (обратите внимание, что у схемы «треугольник» отсутствует нейтраль)

Линейное напряжение — разность потенциалов между двумя линейными проводами (между фазами).

Звезда Треугольник Обозначение
Uл, Uф — линейное и фазовое напряжение, В,
Iл, Iф — линейный и фазовый ток, А,
S — полная мощность, Вт
P — активная мощность, Вт

Внимание: Несмотря на то, что мощность для соединений в звезду и треугольник вычисляется по одной формуле, подключение одного и того же электродвигателя разным способом в одну и туже электрическую сеть приведет к потреблению разной мощности. При этом не правильное подключение электродвигателя, может привести к расплавлению обмоток статора.

Пример: Допустим электродвигатель был подключен по схеме «звезда» к трехфазной сети переменного тока Uл=380 В (соответственно Uф=220 В) и потреблял ток Iл=1 А

Полная потребляемая мощность:

S = 1,73∙380∙1 = 658 Вт.

Теперь изменим схему соединения на «треугольник», линейное напряжение останется таким же Uл=380 В, а фазовое напряжение увеличится в корень из 3 раз Uф=Uл=380 В. Увеличение фазового напряжения приведет к увеличению фазового тока в корень из 3 раз. Таким образом линейный ток схемы «треугольник» будет в три раза больше линейного тока схемы «звезда». А следовательно и потребляемая мощность будет в 3 раза больше:

S = 1,73∙380∙3 = 1975 Вт.

Таким образом, если двигатель рассчитан на подключение к трехфазной сети переменного тока по схеме «звезда», подключение данного электродвигателя по схеме «треугольник» может привести к его поломке.

Если в нормальном режиме электродвигатель подключен по схеме «треугольник», то для уменьшения пусковых токов на время пуска его можно соединить по схеме звезда. При этом вместе с пусковым током уменьшится также пусковой момент.

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя

Обозначение выводов обмоток статора вновь разрабатываемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85

Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода Обозначение вывода
Начало Конец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фаза U1 U2
вторая фаза V1 V2
третья фаза W1 W2
Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
первая фаза U
вторая фаза V
третья фаза W
точка звезды (нулевая точка) N
Соединение в треугольник (число выводов 3)
первый вывод U
второй вывод V
третий вывод W

Обозначение выводов обмоток статора ранее разработанных и модернизируемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85

Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода Обозначение вывода
Начало Конец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фаза C1 C4
вторая фаза C2 C5
третья фаза C3 C6
Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
первая фаза C1
вторая фаза C2
третья фаза C3
нулевая точка
Соединение треугольником (число выводов 3)
первый вывод C1
второй вывод C2
третий вывод C3
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий