Schema de conectare a motorului la rețeaua de 220 volți

Principiul de funcționare

Principiul motorului electric demonstrează cea mai simplă experiență, care ne-a arătat tuturor la școală - rotirea cadrului cu curent în domeniul unui magnet permanent.

Un cadru cu curent este un analog al unui rotor, un magnet fix este un stator. Dacă se aplică un curent la cadru, acesta se va transforma perpendicular pe direcția câmpului magnetic și se va solidifica în această poziție. Dacă faceți rotirea magnetului, Rama se va roti la aceeași viteză, adică sincron cu magnetul. Avem un motor electric sincron. Dar avem un magnet - este un stator și, prin urmare, este imobil. Cum se face rotirea câmpului magnetic al unui stator staționar?

În primul rând, înlocuim magnetul permanent cu o bobină curentă. Aceasta este înfășurarea statorului nostru. După cum se știe din aceeași fizică a școlii, o bobină cu un curent creează un câmp magnetic. Acesta din urmă este proporțional cu magnitudinea curentului, iar polaritatea depinde de direcția curentului în bobină. Dacă aplicăm curent alternativ la bobină, obținem un câmp alternativ.

Câmpul magnetic este o cantitate vectorială. Curentul alternativ din rețeaua de alimentare are o formă sinusoidală.

Vom fi ajutați de o analogie foarte clară cu ceasul. Ce vectori se rotesc constant inaintea ochilor nostri? Acestea sunt mâinile oră. Imaginați-vă că există ore în colțul camerei. Cea de-a doua mână se rotește, făcând o singură mișcare pe minut. Săgeata este un vector al lungimii unității.

Umbra pe care săgeata o aruncă pe perete se schimbă ca o sinusoidă cu o perioadă de 1 minut, iar umbra aruncată pe podea este ca un cosinus. Sau sinusoidal, deplasat în fază cu 90 de grade. Dar vectorul este egal cu suma proiecțiilor sale. Cu alte cuvinte, săgeata este egală cu suma vectorială a umbrelor sale.

Motor sincron cu două faze

Am plasat două înfășurări pe stator la un unghi de 90 de grade, adică reciproc perpendiculare. Le oferim curent alternativ sinusoidal. Vom schimba faza curenților cu 90 de grade. Avem doi vectori reciproc perpendiculați, variind în legea sinusoidală cu o deplasare de fază de 90 de grade. Vectorul total se va roti în sensul acelor de ceasornic, făcând o singură rotație pentru perioada de frecvență a curentului alternativ.

Avem un motor electric sincron cu două faze. Unde pot lua curenții deplasați în fază pentru a furniza înfășurările? Probabil, nu toată lumea știe că la început rețelele de distribuție AC erau în două faze. Și numai mai târziu, nu fără o luptă, a dat drumul la trei faze. Dacă nu este pierdut, atunci motorul nostru electric cu două faze ar putea fi conectat direct la cele două faze.

Dar rețelele trifazate pentru care au fost dezvoltate motoare electrice trifazate au fost înfrânte. Și motoarele electrice cu două faze și-au găsit aplicația în rețele monofazate sub formă de motoare condensatoare.

Motor sincronic trifazat

Rețelele moderne de distribuție AC se realizează în trei faze.

• În rețea sunt transferate imediat trei sinusoide cu schimbare de fază o treime din perioadă sau 120 de grade relativ una de alta.
• Motorul trifazat diferă de motorul cu două faze prin faptul că nu are două, dar trei înfășurări pe stator, rotite cu 120 de grade.
• Trei bobine conectate la cele trei faze creează în total un câmp magnetic rotativ care rotește rotorul.

Motor asincron trifazat

Curentul către rotorul motorului sincron este alimentat de la sursa de alimentare. Dar știm din aceeași fizică a școlii că curentul din bobină poate fi creat de un câmp magnetic alternativ. Puteți pur și simplu să închideți capetele bobinei pe rotor. Puteți lăsa chiar și o singură rotire, ca în cadru. Și lăsați curentul să inducă un câmp magnetic rotativ al statorului.

1. În momentul pornirii, rotorul este staționar și câmpul statorului se rotește.
2. Câmpul din conturul rotorului se schimbă, determinând un curent electric.
3. Rotorul va începe să prindă câmpul statorului. Dar nu va mai prinde niciodată, deoarece în acest caz curentul din el va înceta să fie indus.
4. Într-un motor asincron rotorul se rotește întotdeauna mai încet decât câmpul magnetic.
5. Diferența de viteză se numește alunecare. Conectarea unui motor asincron nu necesită alimentarea cu curent a bobinei rotorului.

La motoarele sincrone și de inducție au avantajele și dezavantajele lor, dar faptul este că majoritatea motoarelor utilizate în industria de azi - o trei faze motoare asincrone.

Motorul asincron monofazat

Dacă este lăsat pe rotor în buclă închisă, iar cea bobina statorului, vom obține o structură uimitoare - motor asincron cu o singură fază.

La prima vedere, se pare că un astfel de motor nu ar trebui să funcționeze. La urma urmei, nu există curent în rotor, iar câmpul magnetic stator nu se rotește. Dar dacă rotorul este împins de mână în orice direcție, motorul va funcționa! Și se va roti în acea direcție, în care a fost împins la pornire.

Este posibil să se explice funcționarea acestui motor prin introducerea câmpului magnetic alternativ staționar al statorului ca sumă a două câmpuri care se rotesc unul către celălalt. În timp ce rotorul este staționar, aceste câmpuri se echilibrează, astfel încât un motor asincron monofazat nu poate porni independent. Dacă rotorul este pus în mișcare de o forță exterioară, acesta se va roti în paralel cu un vector și va întâlni celălalt.

Vectorul de trecere va trage rotorul în spatele lui, vectorul contra va fi frânat.

Se poate arăta că, datorită diferenței dintre viteza contorului și trecerea, influența vectorului asociat va fi mai puternică, iar motorul va funcționa în modul asincron.

Diagrama conexiunii

Este posibilă conectarea sarcinilor la o rețea trifazată în două scheme - o stea și un triunghi. Când steaua este conectată, înfășurările sunt conectate între ele, iar capetele sunt conectate la faze. Când triunghiul este pornit, sfârșitul unei bobine este conectat la începutul celeilalte.

În schemă se pare că este steaua înfășurată sub tensiunea de fază de 220 V, cu includerea unui triunghi - sub o linie liniară de 380 V.

Când triunghiul este pornit, motorul dezvoltă nu numai mai multă putere, ci și curenți mari de pornire. Prin urmare, uneori se utilizează o schemă combinată - începeți cu o stea, apoi treceți la un triunghi.

Direcția de rotație este determinată de ordinea conexiunii de fază. Pentru a schimba direcția, schimbați oricare două faze.

Conectarea la o rețea monofazată

Un motor trifazat poate fi conectat la o rețea monofazată, deși cu pierdere de putere, dacă conectați unul dintre înfășurări printr-un condensator de schimbare a fazei. Totuși, cu această pornire, motorul pierde mult în parametrii săi, deci acest mod nu este recomandat.

Conexiune pentru 220 volți

Spre deosebire de motorul trifazat, motorul cu două faze este conceput inițial pentru a fi inclus într-o rețea cu o singură fază. Pentru a obține o schimbare de fază între înfășurări, este pornit un condensator de lucru, deci motoarele cu două faze sunt numite și motoare condensatoare.

Capacitatea condensatorului de lucru este calculată conform formulelor pentru modul de funcționare nominal. Dar dacă modul este diferit de cel nominal, de exemplu, la pornire, balanța înfășurărilor este afectată. Pentru a asigura modul de pornire la momentul începerii și accelerarea de lucru în paralel este un condensator de pornire auxiliar, care trebuie să fie oprit la intrarea turația nominală.

Cum se pornește motorul asincron monofazat

Dacă nu este necesară declanșarea automată, motorul asincron monofazat are cel mai simplu circuit de comutare. O caracteristică de acest tip este imposibilitatea unei porniri automate.

Pentru pornirea automată este utilizată o nouă înfășurare de pornire ca și în cazul unui motor electric cu două faze. Bobina de pornire este conectată prin condensatorul de pornire numai pentru pornire și după aceea trebuie oprită manual sau automat.