Произвеждат се модификации с мощност от 5 W - 10 kW.
Електрическите двигатели от този тип се използват в устройства с ниска мощност:
- домакински уреди;
- феновете;
- помпи;
- машинни инструменти и др.
Стойностите на ефективност, сила и начален момент за еднофазни двигатели са много по-ниски, отколкото при трифазни устройства със същите обеми. Освен това капацитетът на претоварване е по-голям за двигатели с 3 фази. По този начин мощността на еднофазно устройство не надвишава 70% от трифазната мощност на същия обем.
Еднофазно моторно устройство
Всъщност той има 2 фази, но само една от тях извършва работата, поради което двигателят се нарича еднофазен. Подобно на всички електрически машини, без изключение, еднофазен двигател се състои от 2 елемента: стационарен (статор) и подвижен (ротор). Той предполага асинхронен електродвигател, фиксираната част от който е една основна работна намотка, свързана към източник на променлив ток. С мощните ръбове на този тип двигател може да се отдаде на простотата на системата, която е ротор със затворена намотка. С ниски стойности на началната точка и ефективността.
Основният недостатък на еднофазен ток е невъзможността да се генерира от него магнитно поле, което да извършва въртене. Поради тази причина еднофазен електродвигател няма да се стартира, когато е свързан към мрежата.
В теорията на електрическите машини функционира принципът: за да се появи магнитно поле, трябва да има 2 намотки (фази) в статора. Освен това е необходимо отместването на една намотка до определен ъгъл спрямо друг.
През периода на работа намотките се навиват с нестабилни електрически полета:
- Във фиксирано място еднофазен двигател е така наречената начална електрическа намотка. Тя се измества с 90 градуса спрямо основната работа.
- Ток срязване може да бъде закупен чрез включване на фазообменния елемент в веригата. За тази цел могат да се използват активни резистори, индукционни намотки и кондензатори.
- Като основа за статори и ротори се използва електрическа стомана - 2212.
Погрешно е да се наричат монофазни такива електродвигатели, които се считат за 2- и 3-фазни в тяхната собствена структура, обаче, те са свързани с еднофазен източник чрез съвпадение на техники (кондензаторни електродвигатели). Тези две фази на такива устройства се считат за работещи и са включени през цялото време.
Сортове и приложение
Еднофазните двигатели 220 V се използват широко в различни индустриални и домакински уреди.
Има 2 най-популярни разновидности на тези устройства:
- Collector.
- Асинхронно.
Последните, по своя собствена конструкция, са най-прости, но имат редица недостатъци, от които е възможно да се откроят трудности при промяна на честотата и посоката на въртене на ротора. Мощността на този мотор зависи от конструктивните особености и може да варира от 5 до 10 kW. Неговият ротор приема късо съединение намотка - алуминиеви или медни пръчки, които са затворени в краищата.
Като правило, асинхронният еднофазен електродвигател е оборудван с 2 намотки, изместени на 90 ° една спрямо друга. В този случай, основната намотка улавя значителна част от жлебовете, а допълнителният (пуск) улавя останалата част. Асинхронният двигател е получил името си само защото съдържа само една работна намотка.
Променлив ток, преминаващ през основната намотка, образува магнитно различно поле. Състои се от два слоя с еднаква амплитуда, чието въртене се осъществява един към друг. Съгласно закона на индукцията електромагнитният поток в роторите, който се променя в затворени завои, образува индукционен ток, който действа с генериращото го поле. Ако роторът е неподвижен, моментите на сила върху него са равни и в резултат на това остава неподвижно.
Когато роторът се върти, се нарушава равенството на момента на въртене, така че движението на неговите завои спрямо въртящите се магнитни полета ще бъде различно. Така Амперната сила, функционираща на роторни намотки от директно магнитно поле, ще бъде значително по-голяма, отколкото от ръба на противоположното поле.
Стартиращ модел
В завоите на ротора индуктивният ток може да се появи само поради пресичането на силните посоки на магнитното поле. Ротацията им трябва да се реализира със скорост, малко по-малка от честотата на предене на полето. Точно оттук идва името - асинхронен електродвигател. Поради увеличаването на механичното претоварване, скоростта на въртене намалява, индуктивният електрически ток в ротора се увеличава. Освен това, механичната мощност на двигателя и променливият ток, които той използва, се увеличават.
Принцип на действие:
Благодарение на текущата се появява импулсно магнитно поле в статора на двигателя. Това поле може да се разглежда като две различни полета, които се въртят в различни посоки и имат сходни амплитуди и честоти.- Ако роторът се намира в стационарно състояние, тези полета водят до появата на същите по величина, но многопосочни фактори.
- Ако двигателят няма специални начални механизми, в този случай, в началото, полученият момент ще стане равен на нула и следователно двигателят няма да се върти.
- Ако роторът е пуснат в обращение във всяка посока, тогава съответният момент започва да доминира и следователно оста на двигателя ще продължи да се върти в определена посока.
Пускането в експлоатация се извършва от магнитно поле, което обръща мобилната част на двигателя. Оформя се от 2 намотки: основна и допълнителна. Окончателната намотка има минимален обем и се счита, че започва. Той се свързва към главната електрическа мрежа чрез наличния капацитет или индуктивност. Връзката се осъществява само по време на старта. При двигатели с ниска мощност стартовата фаза е късо съединение.
Двигателят се стартира чрез задържане на бутона за стартиране за няколко секунди, в резултат на което роторът се ускорява. По време на периода на освобождаване на ключа за пускане, двигателят се прехвърля от двуфазен режим към еднофазен режим и неговата работа се поддържа от желания компонент на променливото магнитно поле.
Началната фаза е предназначена за временна работа - по правило до 3 сек. По-голямото време на престой под натоварване може да причини прегряване, запалване на изолацията и неизправност на устройството. Ето защо е важно да се освободи стартовият ключ своевременно. За да се повиши надеждността, в корпуса на двигателя са вградени центробежен превключвател и термично реле.
Ролята на центробежния превключвател е да изключи стартовата фаза, ако роторът достигне скорост. Това става автоматично - без намеса. Термичното реле изключва фазите на намотката, ако те се нагряват над допустимото.
Действието на механизма
За работа на устройството е необходима 1 фаза със сила 220 V. Това означава, че тя може да бъде свързана към домашен контакт. Веднага това е причината за популярността на двигателя сред населението. В абсолютно всички домакински уреди, от сокоизстисквачка до шлифовъчна машина, са монтирани механизми от този тип.
Има два вида електродвигатели: с начална намотка и с кондензатор.
- В първото устройство началната намотка функционира с кондензатор само по време на старта. Още след като техниката достигне нормална скорост, тя се изключва и активността продължава с 1 навиване.
- Във втория случай, за двигатели с работен кондензатор, през кондензатора през цялото време се свързва допълнителна електрическа намотка.
Електрически мотор може да се вземе от едно устройство и да се включи към друг. Например, надежден еднофазен двигател от пералня или прахосмукачка може да се използва за работа с косачка, машина и др.
Схема на свързване на еднофазен асинхронен двигател:
- В 1 схема началната намотка се управлява с кондензатор и само през началния период.
- Модел 2 също взема предвид временната връзка, но се извършва чрез съпротивление, а не чрез хладилника.
- 3 модел се счита за най-популярния. В рамките на тази схема хладилникът е постоянно свързан с източника на електричество, а не само по време на старта.
Свързване на двигателя с пусково противопоставяне
Допълнителната намотка на такива устройства има висока интензивност . За стартиране на електрически машини от този тип могат да се използват стартови резистори. Той трябва да бъде свързан последователно към стартовата намотка. По подобен начин е възможно да се получи фазово изместване от 30 ° между токовете на намотките, които ще бъдат абсолютно достатъчни за стартиране на устройството.
Освен това може да се получи фазово изместване чрез прилагане на начална фаза с огромна противодействие и най-ниската индуктивност. Този вид намотка има по-малко завои и по-тънък кабел.
Свързване на двигател с пускане на кондензатор
В тези електрически машини началната верига включва кондензатор и се вмъква само по време на началния период.
За да се постигне най-голямата стойност на началния момент, е необходимо кръгово магнитно поле, което се обръща. За да се появи, намотките трябва да са насочени един към друг на 90 °. Компонентите за фазово изместване като резистор и дросел не гарантират желаната смяна на фазата. Само включването на кондензатор във веригата позволява да се получи фазово изместване на 90 °, ако изберете правилния капацитет.
Възможно е да се определят необходимите проводници и намотките, на които те се класират чрез измерване на противодействието. В работната намотка стойността на противодействието е постоянно по-ниска (12 ома) от стартовата намотка (30 ома). В съответствие с това напречното сечение на основния проводник на намотката е по-голямо от това на началния.
Кондензаторът се избира според тока, използван от двигателя. Например, ако токът е 1, 4 А, тогава е необходим 6 μF кондензатор.
Контрол на функционалността
Следните дефекти показват потенциални проблеми с двигателя, които могат да бъдат причинени от неправилна работа или претоварване:
- Неправилни опори или монтажни прорези.
- В средата на двигателя цветът потъмнява (показва прегряване).
- Чрез пукнатини в корпуса вътре в апарата прибрани вещества.
За да контролирате функционалността на двигателя, първо трябва да го включите за 1 минута и след това да го оставите да работи около 15 минути.
Ако след това двигателят се окаже топъл, тогава:
- вероятно лагерите са били мръсни, затегнати или просто износени;
- Причината може да бъде много висок капацитет кондензатор.
Изключете кондензатора и спуснете двигателя ръчно: ако спре да се затопли, капацитетът на кондензатора трябва да се намали.