Випускаються модифікації з потужністю від 5 Вт - 10 кВт.
Електромотори цього виду знаходять застосування в малопотужних апаратах:
- побутової техніки;
- вентиляторах;
- насосах;
- верстатах і т. п.
Значення ККД, сили і відправного моменту у однофазних двигунів значно нижче, ніж у трифазних приладів тих же обсягів. Перевантажувальна здатність, крім того, більше у моторів з 3 фазами. Таким чином, потужність однофазного пристосування не перевищує 70% сили трифазного того ж обсягу.
Пристрій однофазного двигуна
По суті, має 2 фази, однак, роботу здійснює лише один з них, з цієї причини двигун називають однофазним. Як і всі без винятку електромашини, однофазний двигун складається з 2 елементів: нерухомою (статор) і мобільного (ротор). Передбачає собою асинхронний електродвигун, нерухомою частиною якого є одна основна діюча обмотка, що підключається до джерела змінного струму. До потужним гранях двигуна цього виду можна зарахувати простоту системи, що представляє собою ротор із замкнутою обмоткою. До мінусів - низькі значення відправного моменту і ККД.
Головний недолік однофазного струму - неможливість генерації їм магнітного поля, виконуючого обертання. З цієї причини однофазний електромотор не запуститься сам при приєднанні до мережі.
В теорії електромашин функціонує принцип: щоб з'явилося магнітне поле, що крутить ротор, в статорі повинно бути 2 обмотки (фази). Необхідно, крім того, зсув однієї обмотки на певний ракурс щодо іншої.
В період роботи відбувається обтікання обмоток нестійкими електричними полями:
- У нерухомому місці однофазного двигуна знаходиться так звана відправна електрообмотка. Вона зміщена на 90 градусів по відношенню до основної робочої.
- Зрушення струмів можна придбати, включивши в ланцюг фазосдвігающій елемент. Для цього можуть застосовуватися активні резистори, котушки індукції і конденсатори.
- В якості основи для статорів і роторів застосовується електротехнічна сталь - 2212.
Невірно називати монофазним такі електродвигуни, які за своєю будовою вважаються 2- і 3-фазними, однак, приєднуються до однофаз джерела за допомогою методик узгодження (конденсаторні електромотори). Ці дві фази таких приладів вважаються робочими і включені весь час.
Різновиди і застосування
Мотори однофазні 220 В широко застосовуються в різноманітному промисловому і побутовому оснащенні.
Існують 2 найбільш затребуваних різновиди даних приладів:
- Колекторні.
- Асинхронні.
Останні за своєю конструкцією найбільш прості, але мають ряд недоліків, з числа яких можна виділити труднощі зі зміною частоти і напрямки обертання ротора. Потужність цього мотора залежить від конструктивних особливостей і може коливатися від 5 до 10 кВт. Його ротор передбачає короткозамкненим обмотку - алюмінієві або мідні стрижні, які замкнуті з торців.
Як правило, електромотор асинхронний однофазний забезпечений 2-ма зміщеними на 90 ° один до одного обмотками. При цьому основна обмотка захоплює значну частину пазів, а додаткова (пускова) захоплює залишився ділянку. Своє найменування електродвигун асинхронний придбав лише тому, що він містить тільки одну робочу обмотку.
Протікає по основній обмотці змінний електрострум формують магнітне змінне поле. Воно складається з 2 шарів рівної амплітуди, обертання яких відбувається назустріч один одному. Згідно із законом індукції, що змінюється в закритих витках електромагнітний потік в роторах утворює індукційний струм, який діє з полем, що породжує його. У разі якщо ротор в нерухомому стані, моменти сил на нього рівні і в результаті він залишається нерухомим.
При обертанні ротора порушиться рівність моменту сил, таким чином, рух його витоків по відношенню до блоком магнітних полів буде різним. Таким чином, функціонує на роторні витки від безпосереднього магнітного поля сила Ампера буде значно більше, ніж з краю протилежної поля.
схема запуску
У витках ротора індуктивний електрострум може з'являтися тільки внаслідок перетину ними насильницьких напрямків магнітного поля. Їх обертання повинно реалізуватися з швидкістю трохи менше частоти обертання поля. Безпосередньо звідси і вийшло назва - асинхронний електродвигун. Внаслідок підвищення механічної перевантаження зменшується швидкість обертання, збільшується індуктивний електрострум в роторних витках. А крім того, збільшується механічна потужність мотора і змінного струму, який він вживає.
Принцип дії:
Завдяки току з'являється імпульсне магнітне поле в статорі електромотора. Це поле можливо розглядати як 2 різних поля, які обертаються різноспрямовано і мають схожі амплітуди і частоти.- Якщо ротор розташовується в нерухомому стані, дані поля призводять до появи однакових по модулю, але різноспрямованих факторів.
- Якщо у двигуна відсутні особливі початкові механізми, в цьому випадку при старті результуючий момент стане рівний нулю, а, отже - двигун не буде крутитися.
- Якщо ж ротор наведено в обіг в будь-яку сторону, в такому випадку відповідний момент приступає домінувати, а отже, вісь двигуна продовжить крутитися в певному напрямку.
Пуск виконується магнітним полем, що крутить мобільний частина двигуна. Воно формується 2 обмотками: основної та додаткової. Заключна обмотка має мінімальний обсяг і вважається пусковий. Вона підключається до головної електричної мережі через наявну ємність або індуктивність. Підключення здійснюється тільки в період запуску. У моторах з невисокою потужністю відправна фаза замкнута накоротко.
Запуск мотора здійснюють утриманням пусковий клавіші на кілька секунд, внаслідок чого відбувається розгін ротора. У період відпускання пускової клавіші електродвигун з двофазного режиму передається в однофазовий режим і його робота утримується потрібної компонентою мінливого магнітного поля.
Відправна фаза розрахована на тимчасову роботу - як правило, до 3 с. Більш тривалий час перебування під навантаженням може послужити причиною до перегріву, загоряння ізоляції і несправності пристосування. Тому важливо своєчасно звільнити пускову кнопку. З метою збільшення надійності в корпус двигунів вбудовують відцентровий комутатор і термічне реле.
Роль відцентрового вимикача складається в виключенні пусковий фази, якщо ротор набере швидкість. Це відбувається автоматом - без втручання. Теплове реле відключає фази обмотки, якщо вони нагріваються понад допустимого.
Робота механізму
Для роботи пристрою необхідна 1 фаза із зусиллям 220 В. Це означає, що приєднати його можна в домашню розетку. Безпосередньо в цьому причина популярності двигуна серед населення. У всіх домашніх пристроях, від соковижималки до шліфувальної машини, встановлені механізми такого типу.
Є 2 види електромоторів: з пусковою обмоткою і з конденсатором.
- У першому виді приладів відправна обмотка функціонує за допомогою конденсатора тільки в період старту. Уже після досягнення технікою звичайної швидкості вона вимикається, і діяльність триває з 1 обмоткою.
- У другому випадку для двигунів з робочим конденсатором, додаткова електрообмотка підключена через конденсатор весь час.
Електродвигун може бути взятий з одного пристрою і включений до іншого. Наприклад, надійний однофазний двигун від пральної машини або пилососа може застосовуватися для роботи газонокосарки, верстата і т. Д.
Схема підключення однофазного асинхронного двигуна:
- В 1 схемою робота запускає обмотки проводиться за допомогою конденсатора і тільки лише в період пуску.
- 2 модель також враховує тимчасове приєднання, але воно відбувається через опір, а не через холодильник.
- 3 модель вважається найбільш популярною. В рамках цієї схеми холодильник постійно підключений до джерела електрики, а не тільки лише в період старту.
Підключення мотора з пусковим протидією
Додаткова обмотка подібних приладів має високу інтенсивне протидію. Для пуску електромашини цього виду може бути застосований пусковий резистор. Його необхідно по черзі приєднати до пускової обмотки. Подібним способом можна придбати зрушення фаз в 30 ° між струмами обмоток, чого стане абсолютно достатньо для старту пристосування.
Крім цього, зрушення фаз може бути придбаний за допомогою застосування пусковий фази з величезним значенням протидії та найменшою індуктивністю. У такого роду обмотки менше число витків і тонше кабель.
Підключення двигуна з конденсаторним пуском
У цих електромашин відправна ланцюг включає конденсатор і вводиться тільки в період старту.
Для звершення найбільшого значення відправного моменту необхідно циркулярний магнітне поле, що здійснює оборот. Для того щоб воно з'явилося, струми обмоток повинні бути спрямовані на 90 ° один до одного. Подібні фазосдвигающие компоненти, як резистор і дросель, не гарантують потрібний зрушення фаз. Тільки лише залучення в ланцюг конденсатора дає можливість придбати зрушення фаз 90 °, якщо вірно вибрати ємність.
Визначити потрібні дроти і те, до якої обмотці вони зараховуються, можна за допомогою виміру протидії. У робочій обмотки значення протидії постійно менше (12 Ом), ніж у пусковий обмотки (30 Ом). Відповідно до цього переріз проводу первинної обмотки більше, ніж у пусковий.
Конденсатор підбирається відповідно до употребляемому двигуном струму. Наприклад, в разі якщо струм дорівнює 1, 4 А, то потрібен конденсатор 6 мкФ.
контроль функціональності
Нижче перераховані всі дефекти, що говорять про можливі проблеми з мотором, їх причиною могла бути некоректна експлуатація або перевантаженість:
- Несправна опора або монтажні щілини.
- В середині двигуна потемніла забарвлення (показує на перегрів).
- Через щілини в корпусі всередину апарату втягнуті сторонні речовини.
Щоб проконтролювати функціональність двигуна, необхідно включити його спочатку на 1 хвилину, а потім надати попрацювати приблизно 15 хвилин.
Якщо вже після цього мотор виявиться теплим, то:
- ймовірно, підшипники забруднилися, затислися або просто зносилися;
- причина може бути в дуже підвищеної ємності конденсатора.
Вимкніть конденсатор і опустіть мотор вручну: в разі якщо він припинить прогріватися - слід скоротити конденсаторну ємність.