Устройство и принцип работы однофазного электродвигателя

Устройство и принцип работы однофазного электродвигателя  06.10.2016 11:41

Использование в конструкции однофазного электродвигателя возможности питания от стандартной электросети позволило оборудовать таким механизмом все приборы домашнего и хозяйственного обихода. Для работы кухонных мясорубок, комбайнов, соковыжималок или даже ручных электроинструментов в частных мастерских требуется 220 V.

Особенности конструкции

Основой такого мотора стала однофазная обмотка - на статоре (стационарной части устройства) и короткозамкнутая - на роторе (вращающейся части). Но одна фаза не позволяет току образовать магнитное поле посредством вращения. Поэтому у такой конструкции отсутствует вращательный момент при подключении в электросеть.

Выходом из положения стала пусковая обмотка:

&bull размещается на статоре вторым слоем над основной обмоткой

&bull смещается относительно однофазной обмотки на 90° .

Требуемый сдвиг фаз для автоматического пуска двигателя создаст установленный дополнительно конденсатор. В итоге, пусковая обмотка используется только в момент включения в электросеть (создает вращающий момент), а дальнейшем, однофазный электродвигатель работает за счёт основной рабочей обмотки - однофазной.

Интересно! Ротор и статор выполнены из электротехнического стального сплава марки 2212. Такие приводы рекомендуется комплектовать частотным преобразователем.

Начальное вращение

Выполнить раскрутку вала для однофазного двигателя поможет пусковая обмотка. В асинхронной конструкции (без преобразователя) смещение токов в роторных обмотках по фазе создаёт магнитное вращающееся поле. Для получения такого сдвига необходимо подключить к цепи второй обмотки на роторе одно из следующих устройств:

1. резистор - преобразователь, который обладает активным сопротивлением

2. дроссель - индуктивную катушку, создающую сопротивление переменному току

3. конденсатор - ёмкостный 2-полюсный накопитель заряда от электрополя.

Набирая разгон до необходимых параметров, дополнительная обмотка на роторе отключается. Эта функция выполняется посредством ручного нажатия на предусмотренную кнопку или в автоматическом режиме такими устройствами:

- реле с выставленным временем

- посредством дифференциального реле

- с помощью предусмотренного выключателя центробежного типа.

Вывод: на стадии запуска двигателя конструкция использует 2 фазы. А в процессе дальнейшей работы задействована уже только одна фаза.

Способы подключения

1. С использованием пускового сопротивления. Такая схема отличается использованием расщепленной фазы и наличием повышенных показателей активного сопротивления.

a) Чтобы запустить такой двигатель, нужно в последовательном порядке подключить в цепь резистор на короткозамкнутую обмотку ротора. Тога сдвиг фаз токов обмоток составит 30° , что и спровоцирует вращение.

b) Можно добиться более высокого сопротивления путём уменьшения витков на пусковой обмотке. Это значительно снизит её индуктивность.

2. С использованием конденсатора. В двигателе подключена расщеплённая фаза, а к пусковой обмотке подсоединён конденсатор. Для приведения устройства в активное вращение используется круговое магнитное поле. Поэтому важно достичь сдвига фаз токов обеих обмоток на угол в 90° .

Внимание! Использование конденсатора в виде фазосдвигающего элемента позволяет эффективно запустить однофазный двигатель без преобразователя.

Если работа двигателя основана на постоянно включённом конденсаторе, то такое устройство уже использует 2 фазы и называется конденсаторным.