Vairāku ātrumu vienfāzes kondensatoru motori

Vienfāzes asinhronie motori ir pieejami darbībai bez ātruma regulēšanas. Gadījumos, kad nepieciešams mainīt ātrumu, visbiežāk tiek izmantoti motori ar maiņu polu pāru skaitā.

Kopumā, lai mainītu vienfāzes motora ātrumu, var izmantot 3 dažādas metodes. Viens no tiem ir tāds, ka statorā ir 2 pilni tinumu komplekti, katrs citam polu skaitam. Pēc tam saskaņā ar 2. vienādojumu ar vienu un to pašu režģa frekvenci tiek iegūti dažādi ātrumi. Pārējās 2 metodes ir mainīt spriegumu pie motora spailēm vai mainīt galvenā tinuma apgriezienu skaitu, atzarojot no tā.

Metode, kuras pamatā ir 2 tinumu komplekti, galvenokārt tiek izmantota dalītās fāzes motoriem un kondensatora palaišanas motoriem. Metodes, kuru pamatā ir sprieguma izmaiņas vai vītņu tinumu izmantošana, galvenokārt tiek izmantotas kondensatoru motoriem ar pastāvīgi ieslēgtu kapacitāti.

Pašlaik tos plaši izmanto dažādu mehānismu vadīšanai daudzpakāpju asinhronie kondensatora motori (elektriskie motori ar vienu nemainīgu jaudu)… Šāda veida elektromotoriem nav nepieciešami papildu elementi, kas nepieciešami savienojumam ar tīklu, kā arī ļauj vienkārši mainīt vārpstas griešanās virzienu. Lai to izdarītu, pietiek ar to, lai ķēdē nomainītu galveno vai papildu tinumu galus.

V kondensatoru motori attēlā parādītās spoļu ieslēgšanas pamatshēmas. 1. Visizplatītākā ir t.s Tinumu paralēlais savienojums (1. att., a). Kā redzams attēlā, statora tinumi ir savienoti paralēli strāvas padevei. Fāzes nobīdes kondensators C ir savienots virknē ar papildu tinumu.

Kondensatora kapacitātes vērtība tiek izvēlēta no vajadzīgās nodrošināšanas nosacījumiem elektromotoru īpašības… Principā kondensatora motoros kapacitāti izvēlas tā, lai strāvas fāzes nobīde galvenajā un papildu tinumā nominālajā režīmā būtu tuvu 90 °. Šajā gadījumā dzinējam ir vislabākā energoefektivitāte darba punktā, bet iedarbinājumi pasliktinās.

Rīsi. 1. Asinhrono dzinēju tinumu savienošanas shēmas

Visbiežāk tiek veiktas kondensatoru motoru griešanās frekvences izmaiņas mainot polu pāru skaitu… Šim nolūkam uz statora novieto vai nu divus tinumu komplektus ar dažādu polu skaitu, vai arī vienu komplektu, mainot polu skaitu.

Gadījumos, kad nav nepieciešams ievērojams ātruma regulēšanas diapazons, tiek izmantota vienkāršākā metode: darba spoles apgriezienu skaita izmaiņas… Šajā gadījumā, ja tīkla spriegums paliek nemainīgs, mainās elektromotora magnētiskās plūsmas lielums un līdz ar to arī elektromagnētiskais moments un rotora ātrums.

Divu ātrumu motori ar vītņotiem tinumiem

Iepriekš tika teikts, ka vienfāzes motora apgriezienu skaitu var mainīt, vai nu mainot spriegumu tā spailēs, vai arī mainot tā sekundārā tinuma apgriezienu skaitu.Pirmajai metodei ir nepieciešams izmantot autotransformatoru un to galvenokārt izmanto kondensatora motori ar pastāvīgi ieslēgtu kondensatoru, ar vārpstas ventilatoru.

Ar autotransformatoru jūs varat iegūt vairāk nekā 2 ātrumus. Galvenā tinuma apgriezienu skaita izmaiņas tiek iegūtas, atzarojot no tā. Tad statoram ir 3 tinumi: primārais, starpposma un papildu. Pirmajām 2 spolēm ir tāda pati magnētiskā ass, ti. starptinums ir uztīts tajās pašās spraugās kā galvenais tinums (virs tā).

Šīs metodes praktiskā īstenošana ir šāda. Statora spraugās papildus darba (RO) un kondensatora tinumu (KO) vadiem tiek ievietoti papildu tinuma (DO) vadi. Dažādu tinumu komutācijas ķēžu apvienošanas rezultātā (2. att.) būs iespējams iegūt dažādus elektromotora mehāniskos raksturlielumus ar pastāvīgu barošanas spriegumu.

Rīsi. 2. Vairāku ātrumu kondensatora motora statora tinumu pieslēguma shēmas pie minimālā (a), palielinātā (b) un maksimālā ātruma (c)

Rotācijas ātruma regulēšanas procesā daudzpakāpju kondensatoru elektromotoros notiek pārejoši procesi, kas saistīti ar statora tinumu komutācijas ķēžu izmaiņām.Šie procesi parasti notiek nepārtrauktos magnētiskos laukos un var izraisīt ievērojamas ieslēgšanas strāvas un pārspriegumu motora tinumos un fāzes nobīdes kondensatorā.

Divu ātrumu motori ar 2 spoļu komplektiem

Novietojot 2 komplektus spoles, ti. 2 galvenās spoles un 2 palīgspoles, nepieciešams ievērojams izmēra palielinājums. Lai samazinātu šos izmērus, bieži tiek izmantots papildu vai zema ātruma tinumu savienojums, kur tinumu skaits ir mazāks par polu skaitu.

attēlā. 3 parādīta tinumu savienojuma shēma 4 un 6 poliem (aptuveni 1435 un 950 apgr./min pie 50 Hz). Ārējais tinums — 4 polu galvenais tinums. Nākamais ir 6 polu primārais tinums. Trešais ir 4 polu palīgtinums, kurā ir tikai 2 tinumu grupas. Iekšējā spole ir 6 polu papildu spole ar tikai 2 spoļu grupām.

Rīsi. 3. 2 ātrumu (4 un 6 polu) motora elektroinstalācijas shēma.

attēlā. 3 un abiem palīgtinumiem ir samazināts tinumu grupu skaits. Varat arī izgatavot tāda paša veida galveno spoli.

Apskatīsim 2 piemērus. Statora tinumam 4 un 8 poliem var būt parasts 4 polu galvenais tinums un 3 citi tinumi ar samazinātu tinumu grupu skaitu, t.i. 8-polu galvenais tinums ar 4 tinumu grupām, 4-polu palīgtinums ar 2 tinumu grupām un 8-polu palīgtinums ar 4 tinumu grupām.

Statora tinumam 6 un 8 poliem var būt parasts 6 polu galvenais tinums, divi 8 polu tinumi ar samazinātu grupu skaitu, t.i. 8 polu galvenais tinums un 8 polu palīgtinums ar 4 polu grupām katrā un 6 polu palīgtinums ar 2 tinumu grupām. 6 polu palīgtinumu var veidot arī kā parasto tinumu, t.i.ar 6 spoļu grupām.

attēlā. 4 parādīta 2 pakāpju dalītās fāzes motora shēma ar 2 tinumiem, kā arī parādīts savienojums ar elektrotīklu. Savienojumi ir izveidoti tā, lai būtu nepieciešams tikai 1 starta slēdzis. Šim palaišanas slēdzim jāatveras pie 75 līdz 80% no zemā ātruma spoles sinhronā ātruma.

Rīsi. 4. Divu ātrumu dalītās fāzes motora diagramma

Ja shēma, kas parādīta attēlā. 4, tiek izmantots kondensatora palaišanas motoram, tad tiek izmantots vai nu 1 kondensators, kas virknē savienots ar starta slēdzi, vai 2 kondensatori, no kuriem 1 ir savienots virknē ar spaili P2 un otrs ar spaili P21.

Ja motoru vienmēr var iedarbināt ar savienojumu, kas atbilst vienādam ātrumam, tad vienu no papildu tinumiem var izlaist. Šajā gadījumā palaišana ir daļēji vai pilnībā automatizēta.

Vairāku ātrumu asinhronie vienfāzes elektromotori DASM

Lai sasniegtu lielus sadzīves tehnikas ātrumus, bieži ir nepieciešami elektromotori ar augstu rotora apgriezienu attiecību. Šiem nolūkiem tiek izmantoti vienfāzes kondensatora asinhronie motori ar 2/12 polu numuriem; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 un pat augstāk.

Taču motoru ar lielu polu attiecību ražošana ir tehnoloģiski sarežģīta, tāpēc tiek izmantoti dažāda veida mehāniskie ātruma pārveidotāji, kā arī barošanas sprieguma pusvadītāju frekvences pārveidotāji. 

Visvienkāršāk ir tas, ka šo motoru griešanās ātrumu nelielās robežās regulē, mainot barošanas spriegumu; šim nolūkam ar spoli virknē tiek savienoti papildu rezistori vai droseles.

Vēl PSRS laikos tika izstrādāti DASM-2 un DASM-4 tipa divu ātrumu kondensatoru motori ar 16/2 poliem, lai darbinātu sadzīves automātiskās veļas mašīnas.

Dzinējs DASM -2 ir paredzēts automātisko veļas mazgājamo mašīnu darbināšanai ar ietilpību 4-5 kg ​​sausas veļas. Sākotnēji tas bija paredzēts 75/400 W jaudai pie 390/2750 apgr./min.

Rīsi. 5. Divu ātrumu kondensatora asinhronais elektromotors, tips DASM-2

attēlā. 5 parādītas diagrammas DASM-2 un DASM-4 dzinēju pievienošanai elektrotīklam. Kā redzams attēlā, DASM-2 motoram ir četri statora tinumi. Primārais un papildu tinums ir savienoti paralēli.

DASM-4 motors zemā ātrumā ir izgatavots ar trīsfāzu zvaigznes savienojumu, bet lielā ātrumā - ar statora tinumu paralēlu savienojumu. Lai aizsargātu tinumus pārslodzes un īssavienojuma režīmos, motora statoram ir pievienots temperatūras relejs RK-1-00. Parasti slēgtie releja kontakti ir savienoti ar motora statora kopējo spaili.

Rīsi. 5. Shēmas divu ātrumu elektromotoru pieslēgšanai elektroapgādes tīklam: a- DASM-2 elektromotors; b — DASM-4 elektromotors. ES EJU. — galvenais tinums; V.O, — palīgspole; 1 — maza un liela ātruma spoļu kopējā izeja; 2 — ātrgaitas palīgtinuma gals; 3 — galvenā tinuma sākums lielā ātrumā; 4 — maza ātruma palīgtinuma sākums; 5 — galvenā tinuma sākums pie maza ātruma; Cp — darba kondensators; Cn — palaišanas kondensators; RT-termiskās aizsardzības relejs, tips RK-1-00; RP palaišanas relejs, tips RTK-1-11; P1, P2 — kontroliera kontakti.