Het veranderen van de draairichting van een AC-motor. DIY-omkeerbare aansluiting van een eenfasige asynchrone motor

12 juni

DIY-omkeerbare aansluiting van een eenfasige asynchrone motor

Voordat u een eenfasig aansluitschema kiest asynchrone motor Het is belangrijk om erachter te komen of het ongedaan gemaakt moet worden. Als voor van dit werk Als u vaak de draairichting van de rotor moet veranderen, organiseer dan doelbewust de omkering met de introductie van een drukknopstation. Als eenzijdige rotatie voldoende voor je is, dan is het meest gebruikelijke schema zonder de mogelijkheid om te schakelen voldoende. Aansluitschema voor een eenfasige motor KD-25. Hoe de draairichting te veranderen. Maar wat moet u doen als u, nadat u er verbinding mee heeft gemaakt, besluit dat de richting toch moet worden gewijzigd?

Formulering van het probleem

Laten we ons voorstellen dat een asynchrone eenfasige motor, die al verbonden is met de introductie van een startlaadcapaciteit, aanvankelijk een asrotatie heeft die met de klok mee is gericht, zoals in de onderstaande afbeelding.

Laten we de fundamentele punten verduidelijken:

Punt A markeert het begin van de startwikkeling en punt B markeert het einde. Een koffiekleurige draad is aangesloten op de initiële aansluiting A, en een groenachtig gekleurde draad is aangesloten op de uiteindelijke aansluiting.
Punt C markeert het begin van de werkwikkeling en punt D markeert het einde. Een roodachtige draad is verbonden met het eerste contact en een blauwe draad is verbonden met het laatste contact.
De draairichting van de rotor wordt aangegeven met pijlen.

We hebben onszelf een taak gesteld: omkeren eenfasige motor zonder de behuizing te openen, zodat de rotor in de andere richting begint te draaien (in in dit voorbeeld tegen de klok in). Het kan op 3 manieren worden opgelost. Hoe de draairichting van een eenfasige elektriciteit te veranderen. Motor?. Laten we ze in meer detail bekijken.

Optie 1: de werkende wikkeling opnieuw aansluiten

Om de draairichting van de motor te veranderen, kunt u alleen wijziging op sommige plaatsen het begin en einde van de werkende (constant ingeschakelde) wikkeling, zoals weergegeven in de afbeelding. Je kunt denken dat je hiervoor de behuizing moet openen, de wikkeling eruit moet halen en moet draaien. Dit is niet nodig, omdat het voldoende is om met de contacten van buitenaf te werken:

Er moeten vier draden uit de behuizing komen. 2 daarvan komen overeen met het begin van de werk- en startwikkelingen, en 2 met hun uiteinden. Bepaal welk paar alleen tot de werkende wikkeling behoort.
Je zult zien dat er twee strips op dit paar zijn aangesloten: fase en nul. Terwijl de motor uitgeschakeld is, keert u de fase om met origineel contact kronkelend naar de laatste, en nul – van de laatste naar de eerste. Of het tegenovergestelde.

Lees ook

Als resultaat krijgen we een diagram waarin de punten C en D van plaats wisselen. Nu zal de rotor van de asynchrone motor in de andere richting draaien.

HOE VERANDEREN RICHTING AS ROTATIE IN EEN EENFASE MOTOR

De motor is afkomstig van een huishoudelijke vleesmolen. Richting de beweging paste niet bij ons, we moesten wel wijziging Alle informatie.

Aansluiting van een eenfasige elektromotor vanaf de linkerkant rotatie naar rechts

Ik zal je met mijn vingers laten zien hoe je een eenfase kunt omkeren motor.

Optie 2: opnieuw aansluiten van de startwikkeling

De tweede manier om het omgekeerde van een asynchrone motor van 220 volt te organiseren, is door het begin en het einde van de startwikkeling om te wisselen. Dit gebeurt naar analogie met de eerste optie:

Zoek uit de vier draden die uit de motorkast komen welke overeenkomen met de starterwikkelingen.
Oorspronkelijk eind B beginnen met kronkelen was verbonden met het begin C van de werkende, en het begin A was verbonden met de startlaadcondensator. Achteruit eenfasig motor kan worden gedaan door de capaciteit aan te sluiten op klem B en het begin van C op het begin van A.

Na de hierboven beschreven acties krijgen we een diagram zoals in de bovenstaande figuur: de punten A en B zijn van plaats gewisseld, wat betekent dat de rotor in de tegenovergestelde richting begon te draaien.

Optie 3: het veranderen van de startwikkeling naar de werkwikkeling, en omgekeerd

Het is alleen mogelijk om de omkering van een eenfasige 220V-motor te organiseren met behulp van de hierboven beschreven methoden als de aftakkingen van beide wikkelingen met alle begin- en eindpunten uit de behuizing komen: A, B, C en D. Als u de polariteit van de spanning op de elektromotor, zoals weergegeven in Fig. 3.21 tussen haakjes, dan verandert de draairichting (achteruit) van de motor niet. Maar er zijn vaak motoren waarbij de fabrikant bewust slechts 3 contacten buiten heeft gelaten. Zo beschermde hij het toestel tegen diverse ‘zelfgemaakte producten’. Maar er is nog steeds een uitweg.

Lees ook

De figuur hierboven toont een schema van zo’n “problematische” motor. Er komen slechts drie draden uit de behuizing. Ze zijn gemarkeerd met bruine, blauwe en paarse kleuren. De groene en rode lijnen die overeenkomen met het uiteinde B van de startwikkeling en het begin C van de werkwikkeling zijn intern met elkaar verbonden. We kunnen er niet bij zonder de motor te demonteren. Daarom is het niet mogelijk om de rotorrotatie te wijzigen met een van de eerste twee opties.

Doe in dit geval dit:

Verwijder de condensator initiële uitvoer A;
Sluit hem aan op de laatste terminal D;
Van de draden A en D, evenals de fase, worden tikken gemaakt (je kunt het omkeren met een sleutel).

Kijk naar de foto hierboven. Hoe de draairichting van de motor te veranderen - forum. Als je nu de fase aansluit op kraan D, draait de rotor in één richting. Als de fasedraad wordt overgebracht naar tak A, kan de draairichting in de tegenovergestelde richting worden gewijzigd. Omkeren kan door de draden handmatig los te koppelen en weer aan te sluiten. Het gebruik van een sleutel zal het werk gemakkelijker maken.

Belangrijk! De laatste versie van het omkeerbare aansluitschema voor een asynchrone eenfasemotor is onjuist. Het kan alleen worden gebruikt als aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:

De lengte van de start- en werkwikkelingen is hetzelfde;
Hun dwarsdoorsnede komt met elkaar overeen;
Deze draden zijn gemaakt van hetzelfde materiaal.

Al deze hoeveelheden beïnvloeden de weerstand. Het moet constant zijn bij de wikkelingen. Als plotseling de lengte of dikte van de draden van elkaar verschillen, blijkt na het organiseren van het omgekeerde dat de weerstand van de werkwikkeling hetzelfde zal worden als voorheen voor de startwikkeling, en omgekeerd. Dit kan er ook voor zorgen dat de motor niet wil starten.

Aandacht! Zelfs als de lengte, dikte en materiaal van de wikkelingen hetzelfde zijn, mag het bedrijf met een gewijzigde draairichting van de rotor niet worden verlengd. Dit kan leiden tot oververhitting en motorstoring. hoe u de draairichting van de motor kunt wijzigen en hoe u deze kunt wijzigen. Ook de efficiëntie laat veel te wensen over.

Hallo, beste lezers en bezoekers van de website Elektriciensnotities.

In het laatste artikel waar we het over hadden, maakten we kennis met het diagram van de verbinding ermee elektrisch netwerk spanning 220 (V), aanduiding en markering van de klemmen.

In hetzelfde artikel heb ik beloofd je in de nabije toekomst te vertellen hoe je het omgekeerde kunt organiseren, d.w.z. controleer de draairichting van de motor op afstand, en gebruik geen jumpers in de klemmenkast.

Dus laten we beginnen.

In principe is er niets ingewikkelds. Het principe van het regelcircuit is vergelijkbaar, met uitzondering van enkele details. Eigenlijk heb ik nog nooit te maken gehad met een omgekeerde schakeling voor eenfasige motoren, en dit schema werd voor het eerst door mij in de praktijk gebracht.

De essentie van het circuit komt neer op het op afstand veranderen van de draairichting van de as van een enkelfasige condensatormotor met behulp van knoppen (knopstation). Bedenk dat we in het vorige artikel handmatig de positie van twee jumpers op het motorklemmenblok hebben gewijzigd om de richting van de werkwikkeling (U1-U2) te veranderen. Nu moet je deze jumpers verwijderen, omdat... hun rol in dit circuit zal worden vervuld door normaal open (NO) contacten van de schakelaars.

Apparatuur voorbereiden voor het omkeren van een eenfasige motor

Laten we eerst alle elektrische apparatuur opsommen die we moeten aanschaffen om de achterkant van de AIR 80S2-condensatormotor te organiseren:

1. Stroomonderbreker

Wij gebruiken tweepolig 16 (A), met kenmerk “C” van IEK.

Er zijn 3 knoppen in dit knoppenbericht:

vooruitknop (zwart)
terugknop (zwart)
stopknop (rood)

Laten we eens kijken naar de drukknoppost.

We zien dat elke knop 2 contacten heeft:

normaal open contact (1-2), dat sluit als u op de knop drukt
normaal gesloten contact (3-4), dat gesloten is totdat de knop wordt ingedrukt

Let op: op de foto staat de buitenste knop links ondersteboven. Als u zelf het omgekeerde circuit van een eenfasige motor aansluit, wees dan voorzichtig: de knoppen in de drukknoppaal kunnen ondersteboven staan. Raadpleeg de contactmarkeringen (1-2) en (3-4).

3. Schakelaars

U moet ook twee contactors aanschaffen. In mijn voorbeeld gebruik ik kleine contactors KMI-11210 van IEK, die op een DIN-rail worden geïnstalleerd. Deze contactors hebben 4 normaal open (NO) contacten en zijn in staat belastingen tot 3 (kW) te schakelen bij een wisselspanning van 230 (V). Ze zijn dus precies goed voor ons, omdat... Onze geteste eenfasemotor AIRE 80S2 heeft een vermogen van 2,2 (kW).

In plaats van contactors kunt u ze kopen, aan de hand van het voorbeeld waarvan ik hun structuur en werkingsprincipe heb beschreven.

De spoelen van deze schakelaar zijn ontworpen voor een wisselspanning van 220 (V), waarmee rekening moet worden gehouden bij het assembleren van het omgekeerde stuurcircuit voor een eenfasige motor.

Hier is eigenlijk mijn werk.

Ik zei al in het vorige artikel dat een van de lezers van de site "Aantekeningen van een elektricien", genaamd Vladimir, mij vroeg om hem te helpen met een vermogen van 2,2 (kW) en een omgekeerd circuit voor hem op te stellen (te bedenken). Op basis van mijn schetsen (inclusief de installatietekeningen) heeft Vladimir het bovenstaande diagram samengesteld in . Even later mailde hij mij om te zeggen dat hij het circuit had getest, alles werkt, geen klachten.

Als je vragen hebt over het sitemateriaal, stel ze dan in de reacties of op . Binnen 12-24 uur, of misschien sneller, het hangt allemaal af van hoe druk ik het heb, zal ik je antwoorden.

Nu zal ik je vertellen hoe dit schema werkt.

Werkingsprincipe van een enkelfasig motoromkeercircuit

Schakel eerst de voeding in.

1. Voorwaartse rotatie

Wanneer u op de knop “vooruit” drukt, krijgt de spoel van contactor K1 stroom via het volgende circuit: fase - NC. contact (3-4) van de “stop”-knop - n.c. contact (3-4) van de “terug”-knop - n.o. contact (1-2) van de ingedrukte knop "vooruit" - contactorspoel K1 (A1-A2) - nul.

Schakelaar K1 trekt alle normaal open (NO) contacten omhoog en sluit deze:

1L1-2T1 (zelfherstel van spoel K1)
5L3-6T3 (simuleert jumper U1-W2)
13NO-14NO (simuleert jumper V1-U2)

Het is niet nodig om de knop “vooruit” ingedrukt te houden, omdat de contactorspoel K1 is “zelfhoudend” via zijn eigen N.O. contact (1L1-2T1).

De eenfasige motor begint in voorwaartse richting te draaien.

2. Omgekeerde rotatie

Wanneer u op de “terug”-knop drukt, krijgt de spoel van contactor K2 stroom via het volgende circuit: fase - NC. contact (3-4) van de “stop”-knop - n.c. contact (3-4) van de knop “vooruit” - n.o. contact (1-2) van de ingedrukte "terug"-knop - contactorspoel K2 (A1-A2) - nul.

Schakelaar K2 bedient en sluit de volgende normaal open (NO) contacten:

1L1-2T1 (zelfopnemende spoel K2)
3L2-4T2 (fase naar motor in stroomcircuit)
5L3-6T3 (simuleert jumper W2-U2)
13NO-14NO (simuleert jumper U1-V1)

Je hoeft de terugknop niet met je vinger ingedrukt te houden, want... de contactorspoel K2 is “zelfhoudend” via zijn eigen N.O. contact (1L1-2T1).

De eenfasemotor begint in de tegenovergestelde richting te draaien.

Om de motor te stoppen, moet u op de “stop”-knop drukken.

3. Blokkeren

Het gepresenteerde omgekeerde circuit van een enkelfasige condensatormotor heeft een knopvergrendeling, d.w.z. Als u, wanneer de motor in voorwaartse richting wordt aangezet, per ongeluk op de "terug"-knop drukt, wordt eerst schakelaar K1 uitgeschakeld en vervolgens werkt schakelaar K2. En vice versa. We hebben dus een blokkering van twee gelijktijdig ingeschakelde contactoren K1 en K2.

Je kunt andere soorten sloten gebruiken, maar ik heb me beperkt tot deze.

P.S. Hiermee wordt mijn artikel afgesloten. Als je mijn artikel leuk vond, zal ik je heel dankbaar zijn als je het deelt in sociale netwerken. En vergeet ook niet om je te abonneren op mijn nieuwe artikelen - het zal later interessanter worden.

Het veranderen van de draairichting bij een asynchrone motor door het veranderen van twee fasen in de wikkelingen is alleen mogelijk bij DRIEFASE-motoren (bedoeld voor opname in een driefasig netwerk)!

Het belangrijkste principe van het veranderen van de richting van een inductiemotor is het veranderen van de draairichting

statorveld.

Eenfasige asynchrone motoren hebben verschillende principes voor het creëren van rotatie magnetisch veld.

Er zijn enkelfasige condensatormotoren: een van de twee wikkelingen is verbonden via een faseverschuivende condensator: hier is het, om de rotatie te veranderen, noodzakelijk om de inschakelrichting van een van de twee wikkelingen te veranderen (hiervoor 4 draden moeten uit de motor komen, d.w.z. het aansluitpunt van de wikkelingen mag zich niet binnenin bevinden).

Er zijn eenfasige motoren met kortgesloten windingen: hier wordt de draairichting bepaald door de installatie van kortgesloten windingen op de polen (ze creëren een faseverschuiving) - hier kan de draairichting niet worden veranderd.

Er zijn eenfasige motoren met werk- en startwikkelingen (deze worden vaak geïnstalleerd op koelkastcompressoren); de startwikkeling wordt bij het opstarten kort ingeschakeld (dit gebeurt door een opstartrelais): hier is het; het is ook mogelijk om de rotatie te veranderen door het inschakelen van een van de wikkelingen te veranderen (het is noodzakelijk dat alle 4 de uiteinden van de wikkelingen uit de motor komen).

Als er maar drie uiteinden naar buiten komen (of de startwikkeling werkt niet), dan kan met een klein vermogen - ongeveer een kilowatt - zo'n motor in elke richting worden gestart door de werkende wikkeling in te schakelen en de as scherp in de richting te draaien gewenste richting.

Als het vermogen groter is, kan het opstarten worden gedaan met een touw dat om de as is gewikkeld.

Er zijn andere ontwerpen van asynchrone motoren en de verandering in rotatie van elk ontwerp moet afzonderlijk worden beschouwd.

Daarom verandert de rotatie van de elektromotor niet bij het vervangen van twee fasen, en is het startkoppel van een asynchrone tweefasige motor met een symmetrische wikkeling nul. Gebruik de volgende adviezen en instructies om de rotatie van een asynchrone elektromotor te wijzigen:

Het veranderen van de rotatie van een asynchrone elektromotor is niet zo moeilijk. Het belangrijkste is om op zijn minst een beetje over deze kwestie te begrijpen. Schakel de stroom uit, lees de instructies, verwissel de draden en zet hem weer aan. Hierdoor verandert de rotatie. Meer details kunt u hier lezen.

Bij een asynchrone motor is rotatie in zowel de ene als de andere richting mogelijk. En het hangt ervan af waar het magnetische veld rond de stator draait. Er zijn verschillende manieren om de rotatie van het magnetische veld te veranderen. Eén ervan is zo. Als een driefasig netwerk de motor van stroom voorziet, moet u eventuele tweefasige draden verwisselen.

Een inductiemotor kan daadwerkelijk van richting veranderen. Met de klok mee of tegen de klok in. Soms helpt dit enorm op het werk. Ik wil niet voor elke klus een motor kopen. Het belangrijkste bij het werken met het veranderen van de bewegingsrichting van de motor is om deze los te koppelen van het netwerk.

Dit type motor kan in twee richtingen draaien: met de klok mee en tegen de klok in. Er zijn veel manieren om de rotatie van een asynchrone motor te veranderen, dit kun je op een van de volgende manieren doen:

Omdat het startkoppel van een asynchrone tweefasenmotor met een symmetrische wikkeling nul is.

De wikkeling van een tweefasige asynchrone machine bestaat uit twee - starten en werken, en ze creëren twee magnetische momenten, structureel ten opzichte van elkaar verschoven. Mogelijk zit er een condensator in de startwikkeling, die ook voor een faseverschuiving zorgt. Als je hem in de werkwikkeling beweegt, verandert de draairichting. Alleen de werkwikkeling is ontworpen voor een hogere stroom. Er zit immers een weerstand in het startwikkelcircuit, die wederom zorgt voor de faseverschuiving van de stroom die nodig is voor het startkoppel. Op deze manier verander je de draairichting, maar dat zal niet lang zo blijven.

Ervaren elektriciens zullen u vertellen dat een driefasige schakelaar (deze is symmetrisch) kan worden gestart met een bout, door het snoer rond de as te wikkelen en er scherp aan te trekken. Dat wil zeggen, het creëren van een extern startmoment.

Een asynchrone elektromotor kan op verschillende manieren op het netwerk worden aangesloten:

rechtstreeks van driefasig netwerk(in dit geval moet u twee van de driefasige draden verwisselen);
De elektromotor wordt aangedreven door een condensator uit eenfasig netwerk(hier moeten we de draad van de condensator loskoppelen die is aangesloten op een van de draden die hem van stroom voorzien, en dan overschakelen naar de andere);
de elektromotor wordt aangedreven door een driefasige omvormer (hier is het beter om de gebruiksaanwijzing te vertrouwen).

Alle manipulaties moeten uiteraard worden uitgevoerd wanneer de elektromotor is losgekoppeld van het netwerk.

Ik kan u twee oplossingen bieden voor uw vraag:

1) om de draairichting van een eenfasige asynchrone motor te veranderen, moet u de werkwikkeling opnieuw aansluiten.

2) of sluit de startwikkeling opnieuw aan.

Een asynchrone motor kan inderdaad zowel met de klok mee als tegen de klok in bewegen. Eten verschillende manieren verander de rotatie ervan. In ieder geval moet u hem eerst loskoppelen van de voeding. Belangrijk om te weten is dat de aansluitmethode op geen enkele manier invloed heeft op de draairichting, hier hoeft dus niets aan veranderd te worden. Als eten komt rechtstreeks vanuit een driefasig netwerk, moet u twee van de driefasige draden die er naartoe gaan verwisselen, elk van hen. Als de stroom via een driefasige omvormer komt, zullen de instructies voor het apparaat zelf u helpen de richting te veranderen. In andere omstandigheden is alles iets ingewikkelder, misschien kunnen experts adviseren.

Instructies

Ongeacht hoe de asynchroon op het netwerk is aangesloten, schakel de stroom uit naar het apparaat waarin deze is geïnstalleerd. Als er hoogspanningsapparaten aanwezig zijn, ontlaad deze dan voordat u enig onderdeel van het apparaat aanraakt.

Zorg ervoor dat het veranderen van de draairichting niet leidt tot uitval of versnelde slijtage van het apparaat, inclusief de elektromotor.

Als hij wordt gevoed vanuit een eenfasig netwerk, zorg er dan eerst voor dat de belasting op de as klein is en dat deze niet toeneemt als de draairichting verandert. Houd er rekening mee dat het verhogen van de belasting bij deze voedingsmethode kan leiden tot het uitschakelen van de motor en daaropvolgende brand. Ontkoppel vervolgens de aansluiting van de condensator die niet is aangesloten op, maar op een van de voedingsdraden ervan en schakel over naar een andere voedingsdraad. Als er een tweede startcondensator is, doe dan hetzelfde (houd de startknop er in serie mee aangesloten).

Als de motor wordt gevoed via een driefasige omvormer, mag u niet schakelen. Ontdek in de instructies voor het apparaat hoe u kunt omkeren (door een jumper te verplaatsen, op een knop te drukken, instellingen te wijzigen via het menu of een speciale toetsencombinatie te gebruiken, enz.) en voer vervolgens de daar beschreven acties uit.

Bronnen:

hoe u de motorrotatie kunt wijzigen

Tegenwoordig worden asynchrone eenheden voornamelijk in de motormodus gebruikt. Apparaten met een vermogen van meer dan 0,5 kW worden meestal driefasig gemaakt, terwijl apparaten met minder vermogen eenfasig zijn. Gedurende hun lange bestaan hebben asynchrone motoren een brede toepassing gevonden in verschillende industrieën en de landbouw. Ze worden gebruikt bij de elektrische aandrijving van hijs- en transportmachines, metaalsnijmachines, transportbanden, ventilatoren en pompen. Minder krachtige motoren worden gebruikt in automatiseringsapparatuur.

Je zal nodig hebben

- ohmmeter

Instructies

Neem driefasen asynchroon. Verwijder de klemmenkast. Om dit te doen, gebruikt u een schroevendraaier om de twee schroeven los te draaien waarmee deze aan de behuizing is bevestigd. De uiteinden van de motorwikkelingen zijn meestal verbonden met een 3- of 6-klemmenblok. In het eerste geval betekent dit dat de fasestatorwikkelingen in een driehoek of ster zijn verbonden. In het tweede geval zijn ze niet met elkaar verbonden. In dit geval hun juiste aansluiting. Sterschakeling omvat het combineren van wikkelklemmen met dezelfde naam (eind of begin) tot het nulpunt. Wanneer u verbinding maakt met een driehoek, moet u het uiteinde van de eerste winding verbinden met het begin van de tweede, vervolgens het einde van de tweede met het begin van de derde en dan het einde van de derde met het begin van de eerste.

Neem een ohmmeter. Gebruik het als de klemmen van de wikkelingen van een asynchrone elektromotor niet gemarkeerd zijn. Bepaal drie wikkelingen met het apparaat, geef ze conventioneel I, II en III aan. Verbind er twee in serie om het begin en einde van elke wikkeling te vinden. Breng er een wisselspanning van 6 - 36 V op aan. Sluit een voltmeter aan op de twee uiteinden van de derde wikkeling wisselstroom. Verschijning AC-spanning geeft aan dat wikkelingen I en II in overeenstemming waren verbonden, zo niet, dan in tegengestelde richtingen. Verwissel in dit geval de draden van een van de wikkelingen. Markeer vervolgens het begin en einde van wikkelingen I en II. Om het begin en einde van de derde wikkeling te bepalen, verwisselt u de uiteinden van de wikkelingen, bijvoorbeeld II en III, en herhaalt u de metingen volgens de hierboven beschreven methode.

Sluit een faseverschuivende condensator aan op een driefasige asynchrone motor, die is aangesloten op een enkelfasig netwerk. De vereiste capaciteit (in μF) kan worden bepaald met behulp van de formule C = k*Iph/U, waarbij U de spanning is van een eenfasig netwerk, V, k een coëfficiënt is die afhangt van de aansluiting van de wikkelingen, Iph is de nominale fasestroom van de elektromotor, A. Houd er rekening mee dat wanneer de wikkelingen van een asynchrone elektromotor in een driehoek zijn verbonden, k = 4800, in een ster - k = 2800. Gebruik papieren condensatoren MBGCH, K42-19 , die ontworpen moet zijn voor een spanning die niet lager is dan de spanning van het elektriciteitsnet. Houd er rekening mee dat zelfs met een correct berekende condensatorcapaciteit asynchroon elektrisch is motor zal een vermogen ontwikkelen van niet meer dan 50-60% van het nominale vermogen.

Bronnen:

Een driefasige asynchrone motor aansluiten op een enkelfasig netwerk

Een asynchrone machine is een apparaat dat werkt op elektriciteit met wisselstroom, en de snelheid van de machine is niet gelijk aan de rotatiesnelheid van het magnetische veld, dat ontstaat als gevolg van de stroom in de statorwikkeling. Welke soorten zijn er dan? soortgelijke apparaten en volgens welk principe werken ze?

Instructies

In sommige landen omvatten dergelijke apparaten ook commutatormachines en worden ze ook asynchrone machines en inductiemachines genoemd, wat wordt verklaard door het proces waarbij de stroom in de rotorwikkeling wordt geïnduceerd door het statorveld. Moderne wereld vond toepassing in asynchrone machines als elektromotoren, die elektrische energie omzetten in mechanische kracht.

De grote vraag naar dergelijke apparaten wordt verklaard door hun twee voordelen: gemakkelijke en vrij eenvoudige fabricage en de afwezigheid van elektrisch contact in de rotor met het stationaire deel van de machine. Maar asynchrone machines hebben ook hun nadelen: een relatief laag startkoppel en een aanzienlijke startstroom.

Geschiedenis van het maken van apparaten asynchroon type komt ook van de Engelsman Galileo Ferraris en Nikola Tesla. De eerste publiceerde in 1888 zijn eigen onderzoek, waarin hij schetste theoretische basis soortgelijke motor. Maar Ferrares vergiste zich door te geloven dat een asynchrone machine een laag rendement heeft. In hetzelfde jaar werd het artikel van Galileo Ferraris gelezen door de Rus Michail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, die al in 1889 een patent ontving voor een driefasige asynchrone motor, ontworpen als een eekhoornkooirotor "eekhoornwiel". Het is dit trio dat pionierde in het tijdperk van massaal gebruik van elektrische machines in de industrie, en nu zijn asynchrone apparaten de meest voorkomende motoren.

Het werkingsprincipe van asynchrone apparaten is om wisselspanning door de wikkelingen van stroom te voorzien en verder een roterend magnetisch veld te creëren. Dit laatste beïnvloedt op zijn beurt de rotorwikkeling, in overeenstemming met de wet van elektromechanische inductie, en werkt samen met het statorveld, dat roteert. Het resultaat van deze acties is de impact op elke rotortand van een kracht die zich uitsluitend rond de omtrek ontwikkelt en een roterend elektromagnetisch moment creëert. Het zijn deze processen die ervoor zorgen dat de rotor draait.

Moderne en gebruikte asynchrone motoren zijn volgens besturingsmethoden onderverdeeld in de volgende typen: reostatisch, frequentie, met schakelen van wikkelingen volgens een stercircuit, puls, met een verandering in het aantal poolparen, met een verandering in de amplitude van de voedingsspanning, fase, amplitude-fase, met opname in een circuit dat de reactorstator voedt, evenals met inductieve weerstand.

Video over het onderwerp

Van het grote aantal typen AC-elektromotoren die in de moderne elektrotechniek worden gebruikt, is de meest voorkomende, handige en economische een motor met een roterend magnetisch veld, gebaseerd op het gebruik van driefasige stroom.

Om het basisidee te begrijpen dat ten grondslag ligt aan het ontwerp van deze motoren, gaan we terug naar het experiment afgebeeld in figuur 1. 264. We zagen daar dat een metalen ring, geplaatst in een roterend magnetisch veld, in dezelfde richting begint te draaien als waarin het veld draait. De reden voor deze rotatie is het feit dat wanneer het veld draait, de magnetische flux door de ring verandert en tegelijkertijd stromen in de ring worden geïnduceerd, waarop het veld inwerkt met krachten die we al kennen, waardoor een koppel ontstaat .

In de aanwezigheid van een driefasige stroom, d.w.z. een systeem van drie stromen die in fase ten opzichte van elkaar zijn verschoven over (een derde van een periode), is het heel gemakkelijk om een roterend magnetisch veld te verkrijgen zonder mechanische rotatie van de magneet en zonder elk extra apparaten. Rijst. 351,a laat zien hoe dit wordt gedaan. Hier hebben we drie spoelen gemonteerd op ijzeren kernen, onder een hoek van 120° ten opzichte van elkaar. Door elk van deze spoelen loopt een van de stromen van het systeem waaruit het bestaat driefasige stroom. In de spoelen ontstaan magnetische velden, waarvan de richtingen worden aangegeven met pijlen. De magnetische inductie van elk van deze velden verandert in de loop van de tijd volgens dezelfde sinusoïdale wet als de overeenkomstige stroom (Fig. 351, b). Het magnetische veld in de ruimte tussen de spoelen is dus het resultaat van de superpositie van drie wisselende magnetische velden, die enerzijds onder een hoek van 120° ten opzichte van elkaar zijn gericht en anderzijds in fase verschoven met . De momentane waarde van de resulterende magnetische inductie is de vectorsom van de drie componentvelden in dit moment tijd:

Als we nu gaan zoeken naar hoe de resulterende magnetische inductie in de loop van de tijd verandert, laat de berekening zien dat in absolute waarde de magnetische inductie van het resulterende veld niet verandert (een constante waarde behoudt), maar dat de richting van de vector uniform roteert, beschrijft een volledige revolutie gedurende één huidige periode.

Rijst. 351. Het verkrijgen van een roterend magnetisch veld door het optellen van drie sinusoïdale velden die onder een hoek van 120° ten opzichte van elkaar zijn gericht en in fase zijn verschoven door: a) de locatie van de spoelen die het roterende veld creëren; b) een grafiek van veranderingen in veldinductie in de loop van de tijd; c) de resulterende inductie is constant in grootte en draait over een periode op een cirkel

Zonder op de details van de berekening in te gaan, zullen we uitleggen hoe de optelling van drie velden een roterend veld oplevert dat constant in grootte is. In afb. 351, b-pijlen markeren de waarden van de magnetische inductie van drie velden op het moment waarop , op het moment waarop , en op het moment waarop , en in Fig. 351,c wordt de optelling uitgevoerd volgens de parallellogramregel van magnetische inducties en op deze drie momenten, en de richtingen van de pijlen en , en , en komen overeen met Fig. 351, een. We zien dat de resulterende magnetische inductie op alle drie de aangegeven momenten dezelfde grootte heeft, maar dat de richting ervan gedurende elk derde van de periode met een derde van de cirkel roteert.

Als een metalen ring (of beter nog een spoel) in zo'n roterend veld wordt geplaatst, zullen daarin op dezelfde manier stromen worden geïnduceerd alsof de ring (spoel) in een stationair veld zou roteren. De interactie van het magnetische veld met deze stromen creëert krachten die de ring (spoel) roteren. Dit is het hoofdidee van een driefasige motor met een draaiveld, voor het eerst geïmplementeerd door M. O. Dolivo-Dobrovolsky.

De structuur van een dergelijke motor wordt duidelijk uit Fig. 352. Het stationaire deel ervan - de stator - is een cilinder samengesteld uit plaatstaal, op het binnenoppervlak waarvan zich groeven bevinden evenwijdig aan de cilinderas. In deze groeven worden draden gelegd, onderling verbonden langs de eindzijden van de stator, zodat ze drie spoelen vormen die 120° ten opzichte van elkaar zijn geroteerd, zoals besproken in de vorige paragraaf. Het begin van deze spoelen 1, 2, 3 en hun uiteinden 1", 2", 3" zijn verbonden met zes klemmen die zich op een schild bevinden dat op het machineframe is gemonteerd. De locatie van de klemmen wordt getoond in Fig. 353.

Rijst. 352. Driefasige AC-motor gedemonteerd: 1 – stator, 2 – rotor, 3 – lagerschilden, 4 – ventilatoren, 5 – ventilatiegaten

Rijst. 353. Locatie van klemmen op het motorscherm

In de stator bevindt zich het roterende deel van de motor: de rotor. Het bestaat ook uit aparte bladen stalen cilinder gemonteerd op een as, waarmee deze kan roteren in lagers in de zijschilden (kappen) van de motor. Aan de randen van deze cilinder bevinden zich ventilatiebladen die, wanneer de rotor draait, een sterke luchtstroom in de motor creëren, waardoor deze wordt gekoeld. Op het cilindrische oppervlak van de rotor, in groeven evenwijdig aan zijn as, bevindt zich een reeks draden verbonden door ringen aan de uiteinden van de cilinder. Een dergelijke rotor, afzonderlijk getoond in Fig. 354, wordt een “kortsluiting” genoemd (ook wel een “eekhoornwiel” genoemd). Het begint te roteren wanneer er een roterend magnetisch veld verschijnt in de ruimte binnen de stator.

Rijst. 354. Kooirotor van een driefasige motor

Het roterende veld wordt gecreëerd door een driefasig systeem van stromen die aan de statorwikkelingen worden geleverd en die met elkaar kunnen worden verbonden door een ster (Fig. 355) of een driehoek (Fig. 356). In het eerste geval (§ 170) is de spanning op elke wikkeling meerdere malen lager dan de lineaire spanning van het netwerk, en in het tweede geval is deze daaraan gelijk. Als de spanning tussen elk paar draden van een driefasig netwerk (lijnspanning) bijvoorbeeld 220 V is, dan staat elk van hen, wanneer ze in een driehoek zijn verbonden, onder een spanning van 220 V, en als ze zijn verbonden door een ster, dan staat elke wikkeling onder een spanning van 127 V.

Rijst. 355. Inschakelen van de statorwikkelingen met een ster: a) motorschakelschema; b) het aansluiten van de klemmen op het schild. Klemmen 1", 2", 3" zijn "kortstondig" verbonden door metalen rails; draden van een driefasig netwerk zijn verbonden met klemmen 1, 2, 3

Rijst. 356. Inschakelen van de statorwikkelingen met een driehoek: a) motorschakelschema; b) het aansluiten van de klemmen op het schild. Klemmen 1 en 3", 2 en 1", 3 en 2" zijn verbonden door metalen rails; draden van een driefasig netwerk zijn verbonden met klemmen 1, 2, 3

Als de motorwikkelingen dus zijn ontworpen voor een spanning van 127 V, kan de motor met normaal vermogen werken, zowel vanuit een 220 V-netwerk wanneer de wikkelingen in een ster zijn aangesloten, als vanuit een 127 V-netwerk wanneer de wikkelingen in een ster zijn aangesloten. een driehoek. Het plaatje dat aan het frame van elke motor is bevestigd, geeft daarom de twee netspanningen aan waarbij de motor kan werken, bijvoorbeeld 127/220 V of 220/380 V. Bij aansluiting op een netwerk met een lagere lijnspanning worden de motorwikkelingen aangesloten in een driehoek, en wanneer ze worden gevoed door netwerken met hogere spanningen, zijn ze verbonden door een ster.

Het koppel van de motor wordt gecreëerd door de interactiekrachten tussen het magnetische veld en de daardoor geïnduceerde stromen in de rotor, en de sterkte van deze stromen (of de overeenkomstige emf) wordt bepaald door de relatieve rotatiefrequentie van het veld in ten opzichte van de rotor, die zelf in dezelfde richting draait als het veld. Als de rotor dus met dezelfde frequentie zou roteren als het veld, zou er geen relatieve beweging zijn. Dan zou de rotor in rust zijn ten opzichte van het veld en zou er geen geïnduceerde e in ontstaan. d.s., d.w.z. er zou geen stroom in de rotor zijn en er zouden geen krachten kunnen optreden die ervoor zouden zorgen dat deze zou roteren. Hieruit blijkt duidelijk dat een motor van het beschreven type alleen kan werken met een rotorsnelheid die enigszins afwijkt van de veldsnelheid, dat wil zeggen van de huidige frequentie. Daarom worden dergelijke motoren in de technologie gewoonlijk "asynchroon" genoemd (van het Griekse woord "synchronos" - samenvallend of gecoördineerd in de tijd, het deeltje "a" betekent negatie).

Dus als het veld met een frequentie roteert en de rotor met een frequentie, dan vindt de rotatie van het veld ten opzichte van de rotor plaats met een frequentie, en het is deze frequentie die de in de rotor geïnduceerde e bepaalt. d.s. en actueel.

Grootte in de technologie ‘glijden’ genoemd. Ze speelt erg belangrijke rol bij alle berekeningen. Slip wordt meestal uitgedrukt als een percentage.

Wanneer we een onbelaste motor aanzetten, is deze op de eerste momenten gelijk aan of bijna nul, de rotatiefrequentie van het veld ten opzichte van de rotor is groot en geïnduceerd in de rotor e. d.s. dienovereenkomstig is het ook groot - het is 20 keer groter dan dat e. d.s., dat optreedt in de rotor wanneer de motor op normaal vermogen werkt. Ook de stroom in de rotor is aanzienlijk hoger dan normaal. Op het moment van starten ontwikkelt de motor een behoorlijk groot koppel, en aangezien de traagheid ervan relatief klein is, neemt de rotatiefrequentie van de rotor snel toe en is deze bijna gelijk aan de veldrotatiefrequentie, zodat hun relatieve frequentie bijna gelijk wordt aan nul en de De stroom in de rotor neemt snel af. Voor motoren met een laag en gemiddeld vermogen vormt overbelasting op korte termijn tijdens het opstarten geen gevaar, maar tijdens het opstarten is dit wel het geval krachtige motoren(tientallen en honderden kilowatts) speciale startreostaten worden gebruikt om de stroom in de wikkeling te verzwakken; bij het bereiken normale frequentie Terwijl de rotor draait, worden deze reostaten geleidelijk uitgeschakeld.

Naarmate de motorbelasting toeneemt, neemt de rotorsnelheid enigszins af, neemt de veldrotatiefrequentie ten opzichte van de rotor toe, en tegelijkertijd nemen de stroom in de rotor en het door de motor ontwikkelde koppel toe. Om het motorvermogen van nul naar normaal te veranderen, is echter een zeer kleine verandering in de rotorsnelheid nodig, tot ongeveer 6% van de maximale waarde. Asynchroon dus driefasige motor handhaaft een vrijwel constante rotorsnelheid, zelfs bij zeer grote belastingsschommelingen. Het is in principe mogelijk om deze frequentie te regelen, maar de bijbehorende apparaten zijn complex en oneconomisch en worden daarom in de praktijk zeer zelden gebruikt. Als door een motor aangedreven machines een ander toerental nodig hebben dan de motor levert, dan geven ze er de voorkeur aan om tand- of riemaandrijvingen met andere overbrengingsverhoudingen te gebruiken.

Het spreekt voor zich dat naarmate de motorbelasting toeneemt, dat wil zeggen het mechanische vermogen dat hij produceert, niet alleen de stroom in de rotor moet toenemen, maar ook de stroom in de stator, zodat de motor het overeenkomstige elektrische vermogen uit het netwerk kan opnemen. Dit gebeurt automatisch vanwege het feit dat de stroom in de rotor ook zijn eigen magnetisch veld creëert in de omringende ruimte, waardoor de statorwikkelingen worden beïnvloed en bijvoorbeeld een magnetische veldstroom wordt geïnduceerd. d.s. De verbinding tussen de magnetische flux van de rotor en de stator, of wat de "ankerreactie" wordt genoemd, veroorzaakt veranderingen in de stroom in de stator en zorgt ervoor dat het elektrische vermogen dat uit het netwerk wordt gehaald, wordt afgestemd op het mechanische vermogen dat door de motor wordt geleverd. De details van dit proces zijn behoorlijk complex en we zullen er niet op ingaan.

Het is echter heel belangrijk om te onthouden dat, hoewel een onderbelaste motor een hoeveelheid energie uit het netwerk haalt die overeenkomt met de arbeid die hij levert, wanneer hij onderbelast is en de stroom in de stator daalt, dit te wijten is aan een toename in de inductieve reactantie van de stator, d.w.z. een afname van de arbeidsfactor (§ 163), wat de bedrijfsomstandigheden van het netwerk als geheel bederft. Als bijvoorbeeld een vermogen van 3 kW voldoende is om een machine te laten werken, en we installeren er een motor van 10 kW op, dan zal deze onderneming vrijwel geen schade oplopen - de motor zal nog steeds alleen het vermogen verbruiken dat nodig is voor de werking ervan , plus verliezen in de motor zelf. Maar zo'n onderbelaste motor heeft een grote inductieve reactantie en vermindert de arbeidsfactor van het netwerk. Vanuit het oogpunt van de nationale economie als geheel is het onrendabel. Om de strijd om de machtsfactor te vergroten, hanteren organisaties die elektriciteit aan consumenten leveren een systeem van boetes voor machtsfactoren die te laag zijn in vergelijking met de gevestigde norm en prikkels om deze te verhogen.

Daarom moeten bij het werken met motoren de volgende regels strikt in acht worden genomen:

1. Het is altijd nodig een motor te kiezen met een zodanig vermogen als de daadwerkelijk door deze aangedreven machine nodig heeft.

2. Als de motorbelasting niet 40% van normaal bereikt en de statorwikkelingen in een driehoek zijn aangesloten, is het raadzaam om ze naar een ster te schakelen. In dit geval neemt de spanning op de wikkelingen met een factor af, en de magnetiseringsstroom bijna drie keer. In gevallen waarin een dergelijke schakeling vaak moet worden uitgevoerd, wordt de motor met het netwerk verbonden met behulp van een omschakelaar volgens het diagram in Fig. 357. In de ene positie van de schakelaar zijn de wikkelingen verbonden met een driehoek, in de andere - met een ster.

Rijst. 357. Schema voor het schakelen van de motorwikkelingen van driehoek (schakelaarpositie I, I, I) naar ster (schakelaarpositie II, II, II)

Om de draairichting van de motoras om te keren, is het noodzakelijk om de twee lijndraden die op de motor zijn aangesloten, te verwisselen. Dit kan eenvoudig worden bereikt met behulp van een dubbelpolige schakelaar, zoals weergegeven in Fig. 358. Zet de schakelaar van bepalingen I-I naar positie II-II veranderen we de draairichting van het magnetische veld en tegelijkertijd de draairichting van de motoras.

Rijst. 358. Schakelschema voor het veranderen van de draairichting van een driefasenmotor

We hebben gezien dat als er drie spoelen in de stator van de motor zitten, 120° ten opzichte van elkaar verschoven, het magnetische veld roteert met de frequentie van de stroom, dat wil zeggen dat het één omwenteling maakt in een fractie van een seconde, of 3000 toeren per minuut. De motoras zal ook met vrijwel dezelfde frequentie roteren. In veel gevallen is deze rotatiesnelheid te hoog. Om dit te verminderen, worden er niet drie spoelen in de stator van de motor geplaatst, maar zes of twaalf en zo met elkaar verbonden dat de noord- en zuidpool elkaar afwisselen rond de omtrek van de stator. In dit geval roteert het veld voor elke huidige periode slechts een halve of een kwart omwenteling, dat wil zeggen dat de machine-as draait met een frequentie van ongeveer 1500 of 750 omwentelingen per minuut.

Tenslotte nog een praktisch belangrijke opmerking. Bij beschadiging (breuk) van de isolatie van het frame en de omkastingen elektrische machines en transformatoren worden bekrachtigd ten opzichte van de aarde. Het aanraken van deze machineonderdelen kan onder deze omstandigheden gevaarlijk zijn voor mensen. Om dit gevaar te voorkomen, moeten bij spanningen boven 150 V ten opzichte van de aarde de frames en behuizingen van elektrische machines en transformatoren worden geaard, dat wil zeggen dat ze veilig met metalen draden of staven met de aarde moeten worden verbonden. Dit gebeurt volgens speciale regels die strikt moeten worden nageleefd om ongelukken te voorkomen.