220V מנועים חשמליים חד פאזיים נמצאים בשימוש נרחב במגוון ציוד תעשייתי וביתי: משאבות, מכונות כביסה, מקררים, מקדחות וכלי מכונות.
זנים
ישנם שני הזנים הפופולריים ביותר של מכשירים אלה:
- אספן.
- אסינכרוני.
האחרונים פשוטים יותר בעיצובם, אך יש להם מספר חסרונות, ביניהם קשיים בשינוי תדירות וכיוון הסיבוב של הרוטור.
מכשיר מנוע אינדוקציה
הספק של מנוע זה תלוי בתכונות העיצוב ויכול לנוע בין 5 ל-10 קילוואט. הרוטור שלו הוא פיתול קצר - מוטות אלומיניום או נחושת, שנסגרים בקצוות.
ככלל, מנוע אסינכרוני חד-פאזי מצויד בשתי פיתולים מאופקים ב-90° ביחס זה לזה. במקרה זה, הראשי (העובד) תופס חלק ניכר מהחריצים, והעזר (המתחיל) - השאר. השם שלךהמנוע החשמלי האסינכרוני החד-פאזי התקבל רק בגלל שיש לו רק פיתול עובד אחד.
עקרון העבודה
זרם החילופין הזורם דרך הפיתול הראשי יוצר שדה מגנטי המשתנה מעת לעת. הוא מורכב משני מעגלים בעלי משרעת זהה, שסיבובם מתרחש אחד כלפי השני.
בהתאם לחוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, השטף המגנטי המשתנה בסיבובים הסגורים של הרוטור יוצר זרם אינדוקציה המקיים אינטראקציה עם השדה שיוצר אותו. אם הרוטור נמצא במצב נייח, מומנטי הכוחות הפועלים עליו זהים, כתוצאה מכך הוא נשאר נייח.
כשהרוטור יסתובב, שוויון מומנטי הכוחות יופר, שכן החלקת הסיבובים שלו ביחס לשדות המגנטיים המסתובבים תהפוך לשונה. לפיכך, כוח האמפרה הפועל על סיבובי הרוטור מהשדה המגנטי הישיר יהיה גדול משמעותית מהצד של השדה ההפוך.
בסיבובים של הרוטור, זרם האינדוקציה יכול להתרחש רק כתוצאה מההצטלבות שלהם בין קווי הכוח המגנטיים. הסיבוב שלהם צריך להתבצע במהירות מעט פחות מתדירות הסיבוב של השדה. למעשה, מכאן הגיע השם מנוע חשמלי חד פאזי אסינכרוני.
עקב העלייה בעומס המכני, מהירות הסיבוב יורדת, זרם האינדוקציה בסיבובי הרוטור עולה. זה גם מגביר את ההספק המכני של המנוע ואת כוח ה-AC שהוא צורך.
דיאגרמת חיבור והשקה
כמובן, באופן ידניסיבוב הרוטור בכל פעם שאתה מתניע את המנוע אינו נוח. לכן, סלילה מתחיל משמשת לספק את מומנט ההתחלה הראשוני. מכיוון שהוא יוצר זווית ישרה עם הפיתול הפועל, על מנת ליצור שדה מגנטי מסתובב, יש להזיז את הזרם בפאזה ביחס לזרם בפיתול העבודה ב-90°.
ניתן להשיג זאת על ידי הכללת אלמנט הסטת פאזה במעגל. משנק או נגד אינם יכולים לספק הסטת פאזה של 90 מעלות, לכן כדאי יותר להשתמש בקבל כאלמנט להזנת פאזה. למעגל מנוע חד פאזי זה יש תכונות התנעה מצוינות.
אם קבל פועל כאלמנט המרת פאזה, המנוע החשמלי יכול להיות מיוצג מבני:
- עם קבל ריצה.
- עם קבל התחלה.
- עם קבל הפעלה והתחל.
האפשרות השנייה היא הנפוצה ביותר. במקרה זה, מסופק חיבור קצר של מתפתל ההתחלה עם קבל. זה קורה רק במהלך ההפעלה, ואז הם נכבים. ניתן ליישם אפשרות זו באמצעות ממסר זמן או על ידי סגירת המעגל בעת לחיצה על לחצן ההתחלה.
סכימה כזו לחיבור מנוע חשמלי חד פאזי מאופיינת בזרם התנעה נמוך למדי. עם זאת, במצב נומינלי, הפרמטרים נמוכים בשל העובדה ששדה הסטטור הוא אליפטי (הוא חזק יותר בכיוון הקטבים).
Scheme עם קבל עבודה מחובר קבועבמצב נומינלי זה עובד טוב יותר, בעוד שמאפייני ההתחלה בינוניים. האופציה עם קבל עובד ומתחיל, בהשוואה לשניים הקודמים, היא בינונית.
מנוע אספנות
שקול מנוע חשמלי חד פאזי מסוג אספן. ציוד רב-תכליתי זה יכול להיות מופעל באמצעות מתח DC או AC. הוא משמש לעתים קרובות בכלים חשמליים, מכונות כביסה ותפירה, מטחנות בשר - היכן שנדרש הפוך, סיבובו בתדר של מעל 3000 סל ד או התאמת תדר.
פיתולי הרוטור והסטטור של המנוע החשמלי מחוברים בסדרה. הזרם מסופק באמצעות מברשות במגע עם לוחות הקולטים, אליהם מתאימים קצוות פיתולי הרוטור.
ההיפוך מתבצע על ידי שינוי הקוטביות של חיבור הרוטור או הסטטור לרשת החשמל, ומהירות הסיבוב מווסתת על ידי שינוי הזרם בפיתולים.
פגמים
למנוע החשמלי החד-פאזי של הקולט יש את החסרונות הבאים:
- הפרעות רדיו, קשה לתפעול, רמת רעש משמעותית.
- מורכבות הציוד, כמעט בלתי אפשרי לתקן אותו בעצמך.
- עלות גבוהה.
Connection
כדי שמנוע ברשת חד פאזית יתחבר כהלכה, יש לעמוד בדרישות מסוימות. כפי שכבר צוין, ישנם מספר מנועים המסוגליםפועלים מרשת חד פאזית.
לפני החיבור, חשוב לוודא שתדר החשמל והמתח המצוינים על המארז תואמים את הפרמטרים העיקריים של רשת החשמל. כל עבודת החיבור חייבת להתבצע רק עם מעגל חסר אנרגיה. יש להימנע גם מקבלים טעונים.
איך לחבר מנוע חד פאזי
כדי לחבר את המנוע, יש צורך לחבר את הסטטור והאבזור (רוטור) בסדרה. טרמינלים 2 ו-3 מחוברים, ואת שני האחרים יש לחבר למעגל 220V.
בשל העובדה שמנועים חשמליים חד פאזיים 220V פועלים במעגל זרם חילופין, מתרחש שטף חילופין מגנטי במערכות מגנטיות, המעורר היווצרות של זרמי מערבולת. לכן המערכת המגנטית של הסטטור והרוטור עשויה מיריעות פלדה חשמליות.
חיבור ללא יחידת בקרה עם אלקטרוניקה יכול להוביל לכך שבזמן התנעה נוצר זרם כניסת משמעותי, וניצוץ מתרחש בקולט. היפוך כיוון הסיבוב של האבזור מבוצע על ידי שינוי רצף החיבורים כאשר מובילי האבזור או הרוטור הופכים. החיסרון העיקרי של מנועים אלו הוא נוכחותן של מברשות, אותן יש להחליף לאחר כל פעולה ארוכה של הציוד.
בעיות כאלה אינן קיימות במנועים אסינכרוניים, מכיוון שאין להם אספן. השדה המגנטי של הרוטור נוצר ללא חיבורים חשמליים עקב השדה המגנטי החיצוני של הסטטור.
חיבור באמצעות מתנע מגנטי
בואו נשקול כיצד ניתן לחבר מנוע חשמלי חד פאזי באמצעות מתנע מגנטי.
1. אז, קודם כל, יש צורך לבחור מתנע זרם מגנטי בצורה כזו שמערכת המגעים שלו תוכל לעמוד בעומס של מנוע חשמלי.
2. סטרטרים, למשל, מחולקים בערך מ-1 עד 7, וככל שהמחוון הזה גדול יותר, כך מערכת המגעים של מכשירים אלו יכולה לעמוד בזרם גדול יותר.
- 10A – 1.
- 25A – 2.
- 40A – 3.
- 63A – 4.
- 80A – 5.
- 125A – 6.
- 200A – 7.
3. לאחר שנקבע גודל המתנע, יש צורך לשים לב לסליל הבקרה. זה יכול להיות על 36B, 380B ו-220B. רצוי לעצור באפשרות האחרונה.
4. לאחר מכן, מעגל המתנע המגנטי מורכב, וחלק הכוח מחובר. 220V נכנס למגעים פתוחים, מנוע חשמלי מחובר ליציאה של מגעי המתח של המתנע.
5. כפתורי "עצור - התחל" מחוברים. הכוח שלהם מסופק מהכניסה של מגעי הכוח של המתנע. לדוגמה, הפאזה מחוברת ללחצן "עצירה" של המגע הסגור, ואז היא עוברת ללחצן ההתחלה של המגע הפתוח, ומהמגע של כפתור "התחל" לאחד מהמגעים של המגנטי. סליל המתנע.
6. "אפס" מחובר לפלט השני של המתנע. כדי לתקן את מצב ההפעלה של המתנע המגנטי, יש צורך להעביר את כפתור ההתחלה של המגע הסגור אל הבלוקמגעים של המתנע שמספק חשמל מכפתור "עצירה" לסליל.
