Motoare condensatoare monofazate cu mai multe viteze

Motoarele cu inducție monofazate sunt disponibile pentru funcționare fără control al vitezei. În cazurile în care este necesară modificarea vitezei, cel mai des sunt utilizate motoare cu o modificare a numărului de perechi de poli.

În general, se pot aplica 3 metode diferite pentru a schimba viteza unui motor monofazat. Unul este că statorul conține 2 seturi complete de înfășurări, fiecare pentru un număr diferit de poli. Apoi, conform ecuației 2, se obțin viteze diferite la aceeași frecvență a rețelei. Celelalte 2 metode sunt schimbarea tensiunii la bornele motorului sau modificarea numărului de spire pe înfășurarea principală prin ramificare de la aceasta.

Metoda bazată pe utilizarea a 2 seturi de înfășurări este utilizată în principal pentru motoarele cu fază divizată și motoarele de pornire cu condensator. Metodele bazate pe variația tensiunii sau utilizarea înfășurărilor filetate sunt utilizate în principal pentru motoarele cu condensator cu capacitate comutată permanent.

În prezent, ele sunt utilizate pe scară largă pentru a conduce diverse mecanisme motoare cu condensator asincron cu mai multe viteze (motoare electrice cu o capacitate constantă)… Acest tip de motoare electrice nu necesită elemente suplimentare necesare pentru a se conecta la rețea și, de asemenea, vă permite să schimbați pur și simplu sensul de rotație a arborelui. Pentru a face acest lucru, este suficient să schimbați capetele înfășurărilor principale sau auxiliare din circuit.

V motoare cu condensator circuitele de bază pentru pornirea bobinelor prezentate în fig. 1. Cel mai răspândit este așa-numitul Conectarea în paralel a înfășurărilor (Fig. 1, a). După cum se poate vedea din figură, înfășurările statorului sunt conectate în paralel cu sursa de alimentare. Condensatorul de defazare C este conectat în serie cu înfășurarea auxiliară.

Valoarea capacității condensatorului este selectată din condițiile pentru furnizarea necesarului caracteristicile motoarelor electrice… În principiu, la motoarele cu condensator, capacitatea este aleasă astfel încât defazajul curenților din înfășurările principale și auxiliare în modul nominal să fie aproape de 90 °. În acest caz, motorul are cea mai bună eficiență energetică la punctul de funcționare, dar pornirile se deteriorează.

Orez. 1. Scheme de conectare a înfăşurărilor motoarelor asincrone

Schimbarea frecvenței de rotație a motoarelor condensatoare este efectuată cel mai adesea prin modificarea numărului de perechi de poli… În acest scop, fie două seturi de înfășurări cu număr diferit de poli, fie un set, cu o modificare a numărului de poli, sunt plasate pe stator.

În acele cazuri în care nu este necesară o gamă semnificativă de control al vitezei, se folosește cea mai simplă metodă: modificarea numărului de spire ale bobinei de lucru… În acest caz, când tensiunea de la rețea rămâne neschimbată, mărimea fluxului magnetic al motorului electric și, prin urmare, momentul electromagnetic și viteza rotorului se modifică.

Motoare cu două viteze cu înfășurări filetate

S-a afirmat anterior că viteza unui motor monofazat poate fi modificată fie prin modificarea tensiunii la bornele acestuia, fie prin modificarea numărului de spire ale înfășurării secundare a acestuia.Prima metodă necesită utilizarea unui autotransformator și este utilizată în principal pentru motoare cu condensator cu condensator permanent, cu ventilator cu arbore.

Cu un autotransformator poți obține mai mult de 2 viteze. Modificarea numărului de spire ale înfășurării principale se obține prin ramificare din aceasta. Apoi statorul are 3 înfășurări: primar, intermediar și auxiliar. Primele 2 bobine au aceeași axă magnetică, adică. înfășurarea intermediară este înfășurată în aceleași fante ca și înfășurarea principală (deasupra acesteia).

Implementarea practică a acestei metode este următoarea. În fantele statorului, pe lângă firele înfășurărilor de funcționare (RO) și condensatorului (KO), sunt așezate firele înfășurării suplimentare (DO). Ca urmare a combinării diferitelor circuite de comutare a înfășurării (Fig. 2), se vor putea obține diferite caracteristici mecanice ale motorului electric cu o tensiune de alimentare constantă.

Orez. 2. Scheme de conexiune ale înfășurărilor statorice ale unui motor condensator cu mai multe viteze la viteză minimă (a), crescută (b) și maximă (c)

În procesul de reglare a vitezei de rotație în motoarele electrice cu condensator cu mai multe viteze, apar procese tranzitorii asociate cu o modificare a circuitelor de comutare ale înfășurărilor statorului.Aceste procese au loc, de regulă, în câmpuri magnetice continue și pot provoca curenți semnificativi de pornire și supratensiuni în înfășurările motorului și în condensatorul de defazare.

Motoare cu două viteze cu 2 seturi de bobine

Plasarea a 2 seturi de bobine de ex. 2 bobine principale și 2 bobine auxiliare, necesită o creștere semnificativă a dimensiunii. Pentru a reduce aceste dimensiuni, se folosește adesea o conexiune de înfășurare auxiliară sau de viteză mică, unde numărul de înfășurări este mai mic decât numărul de poli.

În fig. 3 prezintă schema de conectare a înfășurărilor pentru 4 și 6 poli (aproximativ 1435 și 950 rpm la 50 Hz). Înfășurare exterioară — înfășurare principală cu 4 poli. Urmează înfășurarea primară cu 6 poli. Al treilea este o înfășurare auxiliară cu 4 poli cu doar 2 grupuri de înfășurări. Bobina interioară este o bobină auxiliară cu 6 poli cu doar 2 grupuri de bobine.

Orez. 3. Schema de conexiuni a unui motor cu 2 viteze (4 și 6 poli).

În fig. 3 și ambele înfășurări auxiliare au un număr redus de grupuri de înfășurări. De asemenea, puteți face bobina principală de același tip.

Să ne uităm la 2 exemple. Înfășurarea statorului pentru 4 și 8 poli poate avea o înfășurare principală normală cu 4 poli și alte 3 înfășurări cu un număr redus de grupuri de înfășurări, adică. Înfășurare principală cu 8 poli cu 4 grupuri de înfășurare, înfășurare auxiliară cu 4 poli cu 2 grupuri de înfășurare și înfășurare auxiliară cu 8 poli cu 4 grupuri de înfășurare.

Înfășurarea statorului pentru 6 și 8 poli poate avea o înfășurare principală normală cu 6 poli, două înfășurări cu 8 poli cu un număr redus de grupuri, adică. Înfășurare principală cu 8 poli și înfășurare auxiliară cu 8 poli cu grupuri de 4 poli fiecare și înfășurare auxiliară cu 6 poli cu 2 grupuri de înfășurare. Înfășurarea auxiliară cu 6 poli poate fi proiectată și ca o înfășurare normală, de ex.cu 6 grupuri de bobine.

În fig. 4 prezintă o diagramă a unui motor în 2 trepte cu faze divizate cu 2 înfășurări și arată, de asemenea, conexiunea la rețea. Conexiunile sunt realizate în așa fel încât să fie necesar doar 1 întrerupător de pornire. Acest comutator de pornire ar trebui să se deschidă la 75 până la 80% din viteza sincronă a bobinei de viteză mică.

Orez. 4. Schema unui motor cu două trepte și faze separate

Dacă schema prezentată în fig. 4, este folosit pentru un motor de pornire cu condensator, apoi se utilizează fie 1 condensator conectat în serie cu comutatorul de pornire, fie 2 condensatoare, dintre care 1 este conectat în serie cu borna P2 și celălalt cu borna P21.

Dacă motorul poate fi pornit întotdeauna cu o conexiune care se potrivește cu aceeași viteză, atunci una dintre înfășurările auxiliare poate fi omisă. În acest caz, pornirea este parțial sau complet automatizată.

Motoare electrice monofazate asincrone cu mai multe viteze DASM

Pentru a obține viteze mari în aparatele de uz casnic, sunt adesea necesare motoare electrice cu un raport mare de viteză a rotorului. În aceste scopuri sunt utilizate motoare asincrone cu condensator monofazat cu numere de poli 2/12; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 și chiar mai mult.

Cu toate acestea, producția de motoare cu un raport mare de poli este dificilă din punct de vedere tehnologic, astfel încât se folosesc diferite tipuri de convertoare mecanice de viteză, precum și convertoare de frecvenţă semiconductoare ale tensiunii de alimentare. 

Cel mai simplu, viteza de rotație în limite mici pentru aceste motoare este reglată prin modificarea tensiunii de alimentare; pentru aceasta, rezistențe sau bobine suplimentare sunt conectate în serie cu bobina.

Înapoi în URSS, motoarele cu condensator cu două viteze de tip DASM-2 și DASM-4 cu 16/2 poli au fost dezvoltate pentru a conduce mașinile de spălat automate de uz casnic.

Motorul DASM -2 este proiectat pentru a conduce mașini de spălat automate cu o capacitate de 4 — 5 kg de lenjerie uscată. A fost proiectat inițial pentru puteri de 75/400 W la 390/2750 rpm.

Orez. 5. Motor electric asincron condensator cu două viteze, tip DASM-2

În fig. 5 prezintă diagramele pentru conectarea motoarelor DASM-2 și DASM-4 la rețeaua de alimentare. După cum se poate vedea din figură, motorul DASM-2 are patru înfășurări statorice. Înfășurările primare și auxiliare sunt conectate în paralel.

Motorul DASM-4 la viteză mică este realizat cu o conexiune în stea trifazată, iar la viteză mare - cu o conexiune paralelă a înfășurărilor statorului. Un releu de temperatură RK-1-00 este atașat la statorul motorului pentru a proteja înfășurările în modurile de suprasarcină și scurtcircuit. Contactele releului normal închise sunt conectate la borna comună a statorului motorului.

Orez. 5. Scheme de racordare la rețeaua de alimentare a motoarelor electrice cu două viteze: a- Motor electric DASM-2; b — Motor electric DASM-4. MĂ DUC. — înfășurare principală; V.O, — bobina auxiliară; 1 — ieșire comună a bobinelor de viteză mică și mare; 2 — capătul înfășurării auxiliare de mare viteză; 3 — începutul înfășurării principale la viteză mare; 4 — începutul înfășurării auxiliare de viteză mică; 5 — începutul înfășurării principale la viteză mică; Cp — condensator de operare; Cn — condensator de pornire; RT-releu de protectie termica, tip RK-1-00; Releu de pornire RP, tip RTK-1-11; P1, P2 — contactele controlerului.