Сдвиг фаз токов главной (рабочей) и пусковой обмоток достигается конфигурацией сопротивления пусковой обмотки методом последовательного включения с ней так именуемого пускового элемента ( рис. 2.25в ) — конденсатора либо резистора (в большинстве случаев применяют более дешевенький — резистор).
Пусковые обмотки, обычно, отличаются от рабочих и по числу витков, и по числу катушек, и сечением провода. Они обычно занимают ⅓ всех пазов статора. В оставшихся ⅔ пазов размещается рабочая обмотка.
Схемы соединений и числа полюсов рабочей и пусковой обмоток одинаковы ( рис. 2.28 ).
Рис. 2.28 . Схема однослойной концентрической обмотки однофазового мотора с пусковой фазой с z = 24, 2 р = 4; С1—С2 — основная фаза, В1—В2 — пусковая фаза
Дабы избежать установки резисторов, которые должны быть рассчитаны на полный пусковой ток, в почти всех однофазовых движках пусковую обмотку делают с завышенным сопротивлением пусковой фазы. Для этой цели пусковую обмотку наматывают из провода наименьшего сечения, чем рабочую, либо делают ее с отчасти бифилярной намоткой. При всем этом длина провода увеличивается, ее активное сопротивление возрастает, а индуктивное сопротивление и МДС остаются такими же, как и без бифилярных витков.
Дабы образовались бифилярные витки , катушку пусковой обмотки делают из 2-ух секций со встречным направлением намотки ( рис. 2.29 ). Одна секция, направление намотки которой совпадает с подходящей для запуска машины полярностью, именуется основной, а секция со встречной намоткой — бифилярной. Последняя имеет всегда меньше витков, чем основная.
Рис. 2.29 . Образование бифилярных витков
На схемах обмоток катушки, имеющие отчасти бифилярную намотку, обозначаются петлей ( рис. 2.30 а ). На рис. 2.30 б показана схема обмотки с пусковой фазой, имеющей отчасти бифилярную намотку. Основная обмотка выполнена концентрическими катушками враскачку. Петли у катушек пусковой фазы указывают на то, что катушки выполнены с отчасти бифилярной намоткой.
Рис. 2.30 . Схема обмотки с катушками, имеющими бифилярные витки: а — изображение катушек с бифилярными витками на схеме обмотки, б — схема обмотки с z = 24, 2 р = 4
В обмотке с бифилярными катушками нужно учесть, что в каждой катушке вспомогательной фазы часть витков намотана встречно. Это уменьшает число действенных проводников в пазу, нейтрализуя действие того же количества витков, намотанных в главном направлении, потому для нахождения числа действенных витков в катушке (действенных проводников в пазу) нужно из общего числа отнять двойное число встречно намотанных витков. Если, к примеру, в пазу лежит катушка, в какой всего 81 виток, из них встречно намотаны 22, то число действенных проводников в пазу будет: 81-2∙22 = 37.
Для определения числа встречно намотанных витков при узнаваемых общем числе проводников в пазу и числе действенных проводников в пазу нужно произвести оборотное действие, т. е. из общего числа отнять число действенных проводников и приобретенный итог поделить на два. При общем числе проводников 81 и числе действенных 37 число встречно намотанных витков должно быть: (81-37)/2 = 22.
Бифилярную катушку можно получить, если уложить в одни и те же пазы две секции катушки, одна из которых поворачивается на 180° вокруг оси параллельной пазам. Правая и левая стороны повернутой секции при всем этом изменяются местами.
Пусковая обмотка однофазовых движков рассчитана лишь на краткосрочную работу — на время запуска мотора. Ее нужно отключать от сети сразу, как мотор разгонится, по другому она перегреется, и мотор выйдет из строя. Такие движки используются, к примеру, для привода компрессоров во всех бытовых холодильниках, привода стиральных машин и т. д. Пускозащитное реле, установленное на холодильниках и стиральных машинах, включает обе обмотки-двигателя, а после его разгона отключает пусковую обмотку. Мотор работает с одной включенной рабочей обмоткой.
Как найти пусковую и рабочую обмотку мотора стиральной машины?
Если мотор стиралки стал «барахлить», придется выполнить его диагностику. Дабы проверить движок, и, тем паче, его отремонтировать, следует знать, как он устроен. Начать лучше с основ, к примеру, разобраться, где отыскать обмотки мотора стиральной машины и как их не спутать. По сути, все очень просто, с таковой задачей управится даже «новичок».
Обучаемся отличать обмотки
Однофазовыми электромоторами обустроены стиральные машинки средней мощности. В таких движках находится пусковая и рабочая обмотка – конкретно они обеспечивают вращение ротора. Движки данного типа условно можно поделить на две подгруппы:
- однофазовые устройства с пусковой обмоткой;
- электродвижки с рабочим конденсатором.
В первом случае пусковая обмотка мотора работает всего 3-5 секунд, только после активации движка. Как ротор набирает лучшую скорость оборотов, она отключается от питания. Электродвигатель продолжает работу только с одной сетевой обмоткой.
У однофазовых моторов, имеющих в цепи конденсатор, пусковая обмотка активна повсевременно. Показатель номинальной емкости конденсатора будет определяться мощностью и другими чертами электродвижка.
Таким макаром, если вспомогательная обмотка движка пусковая, то она будет работать только несколько секунд, конкретно при запуске мотора. Если конденсаторная – то она будет активной всегда, пока мотор не отключат от сети. Это основное отличие.
Знать устройство 2-ух типов обмоток однофазового мотора стиральной машинки-автомат нужно, если вы планируете без помощи других чинить движок. Пусковую и рабочую обмотки просто отличить друг от друга по сечению проводов и числу витков.
Рабочая обмотка движка характеризуется огромным сечением провода, потому выдаваемое ею сопротивление меньше.
Взглянув на набросок, нетрудно найти пусковую и рабочую обмотку (слева и справа соответственно). Просто увидеть, что сечение проводов сильно отличается. Замеряется их сопротивление особым тестером – мультиметром. Приобрести устройство можно в вебе либо специализированных магазинах.
Практические примеры
На практике, разобрав стиральную машинку и демонтировав мотор, можно столкнуться с вблизи вопросов. Потому разберем несколько примеров, наглядно показывающих, как замерять сопротивление обмотки электромоторов.
Допустим, у извлеченного из стиралки движка 4 вывода. Найдете концы обмоток и замерьте сопротивление тестером. По значениям на дисплее мультиметра просто найти, где какая обмотка: с наименьшими Омами – рабочая, с большенными показателями – пусковая.
Подключить все довольно легко. На толстые проводки пускается напряжение 220 Вольт. Один «хвостик» пусковой обмотки подсоединяется к концу 1-го из «рабочих». К какому конкретно проводу из 2-ух, непринципиально, направление вращения ротора от этого зависеть не будет. Ход движения обменяется только при смене «краешков» пусковой обмотки.
Другой пример – если мотор имеет три вывода. Измерив сопротивление каждого, обычно выясняются следующие значения: 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом. Способом проб найдете «хвостик» провода обмотки, который при подключении к другим будет выдавать на мультиметр показания 10 и 15 Ом.
Вот этот провод и будет одним из рабочих. Кончик, который в паре с ним выдает сопротивление 10 Ом также будет «принадлежать» к сетевой обмотке. Оставшийся 3-ий проводок – пусковой, он включен в цепь через конденсатор.
Случается, что при замере сопротивления выводов движка мультиметр выдает значения 10, 10 и 20 Ом. Это пример еще 1-го из типов обмоток. Они встречаются на отдельных моделях автоматических машинок. В данной ситуации сечение рабочих и пусковых проводов будет одинаковым, зрительно найти, где какой, нереально.
Особенной различия, где какой провод, нет. Включение пусковой обмотки в таких движках осуществляется через конденсатор соответственной емкости.
Найти пусковую и рабочую обмотку однофазового электромотора по сути довольно легко. В отдельных случаях получится выполнить это «на глаз», в определенных ситуациях – вооружившись мультиметром.
Обмотчик электрических машин — Особенности схем обмоток одно- и двухфазных движков
Однофазовые асинхронные движки мощностью до 1, изредка до 2 кВт, обширно используют в критериях, когда имеется только однофазовая сеть, к примеру, для привода устройств разных устройств, электрифицированного инструмента, в бытовых механизмах и т. п. Если обмотку мотора питать однофазовым током, то электромагнитное поле в нем будет не вращающимся, как в трехфазных машинах, а пульсирующим, энерго характеристики будут ужаснее, чем у трехфазных, а пусковой момент будет равен нулю, т. е. мотор без особых устройств не сумеет начать работать. Потому в статорах однофазовых движков устанавливают две обмотки, которые нередко именуют также фазами обмотки. Одна из них — основная, либо рабочая, другая — вспомогательная.
Рис. 39. Оси обмоток двух- и однофазовых движков: а — размещение катушек различных фаз в пазах статора, б — условное изображение фаз обмотки
Обмотки размещаются по пазам статора так, что их оси смещены друг относительно друга в пространстве на электрический угол 90° (рис. 39). Если фазы токов обмоток будут не одинаковы, т. е. смещены во времени, то электромагнитное поле в движке становится вращающимся. Энерго характеристики мотора улучшаются и возникает пусковой момент. При сдвиге фаз токов на электрический угол 90° и одинаковых мдс обмоток поле становится радиальным и кпд однофазового мотора будет большим. Достигнуть этого можно, выполнив обе обмотки мотора одинаковыми и подключив последовательно к какой-то из них конденсатор (рис. 40, а). Такие движками именуются однофазовыми конденсаторными.
Емкость конденсатора, нужная для получения радиального поля, находится в зависимости от активных и индуктивных сопротивлений обмоток мотора и от его нагрузки. Для однофазовых конденсаторных движков конденсатор рассчитывают так, дабы поле было радиальным при номинальной нагрузке. Его включают последовательно с одной из фаз обмоток на всегда работы. Этот конденсатор именуют рабочим и обозначают Ср. Во время запуска мотора емкость рабочего конденсатора оказывается недостаточной для образования радиального поля и пусковой момент мотора невелик. Для роста пускового момента наряду с рабочим конденсатором включают 2-ой — пусковой конденсатор (С). Суммарная емкость рабочего и пускового конденсаторов обеспечивает получение радиального вращающегося поля во время запуска мотора и пусковой момент его возрастает. После разгона мотора пусковой конденсатор отключают, а рабочий остается включенным (рис. 40, б). Таким макаром, мотор запускается и работает с номинальной нагрузкой при вращающемся радиальном поле.
Рис. 40. Схемы включения однофазовых движков:
а — с повсевременно включенным конденсатором (конденсаторные движки), б — с рабочим и пусковым конденсаторами, в — с пусковым элементом; Ср — рабочий конденсатор, Сп— пусковой конденсатор; ПЭ — пусковой элемент
Рис. 41. Схема однослойной концентрической обмотки с т—2, Z— 16, 2р—2, выполненной враскачку
В однофазовых конденсаторных движках обе обмотки, и основная и вспомогательная, производятся одинаковыми, т. е. с одинаковым числом витков и катушек, из одинакового обмоточного провода. Они размещаются в одинаковом числе пазов, симметрично со сдвигом осей на 90°.
В статорах большинства одно- и двухфазных движков используют всыпные однослойные обмотки с концентрическими катушками (рис. 41). Они имеют или четыре выводных конца — начала и концы главной и вспомогательной фаз, или только три. При 3-х выводах концы главной и вспомогательной фаз соединяются между собой снутри корпуса и наружу выводится провод от места их соединения — общая точка обмотки. Обозначение выводов обмоток приведено в табл. 3.
Для уменьшения вылета лобовых частей катушек однослойные обмотки нередко делают враскачку. Если число пазов на полюс и фазу четное, то обмотки враскачку по существу не отличаются от таких же обмоток трехфазных машин (см. рис. 24). Если же число q нечетное, то огромные катушки в группах делают «расчесанными», т. е. отгибают лобовые части половины их витков в одну, а 2-ой половины — в другую сторону (рис. 42).
Рис. 42. Схема однослойной концентрической обмотки с т— 2, Z—24, 2р=4, q= 3, выполненной с «расчесанными» катушками
Необходимость установки конденсаторов удорожает однофазовые движки, наращивает их габариты и понижает надежность, так как конденсаторы выходят из строя почаще, чем сами движки. Потому большая часть однофазовых асинхронных движков рассчитывают на работу только с одной — главной обмоткой. Но для того, дабы их можно было пустить, устанавливают и вторую — вспомогательную обмотку, которую нередко именуют пусковой. Она предназначается только для сотворения вращающегося поля при пуске мотора. Такие однофазовые движки именуют движками с пусковой фазой.
Сдвиг фаз токов главной (рабочей) и пусковой обмоток достигается конфигурацией сопротивления пусковой обмотки методом включения последовательно с ней так именуемого пускового элемента (см. рлс. 40, в) — конденсатора либо резистора (в большинстве случаев применяют более дешевенький — резистор).
Пусковые обмотки, обычно, отличаются от рабочих и по числу витков, и по числу катушек, и сечением провода. Они обычно занимают 2/3 всех пазов статора. В оставшихся 2/3 пазов размещается рабочая обмотка. Схемы соединений и числа полюсов рабочей и пусковой обмоток одинаковы (рис. 43).
Рис. 43. Схема однослойной концентрической обмотки однофазового мотора с пусковой фазой с Z=24, 2р=4; C1— С2 — основная фаза, В l— В2 — пусковая фаза
Рис. 44. Образование бифилярных витков
Рис. 45. Схема обмотки с катушками, имеющими бифилярные витки:
а — изображение катушек с би- филярными витками на схеме обмотки, б — схема обмотки с Z = 24, 2р=4
Дабы избежать установки резисторов, которые должны быть рассчитаны на полный пусковой ток, в почти всех однофазовых движках пусковую обмотку делают с завышенным сопротивлением пусковой фазы. Для этой цели пусковую обмотку наматывают из провода наименьшего сечения, чем рабочую, либо делают ее с отчасти бифилярной намоткой. При всем этом длина провода обмотки растет, ее активное сопротивление возрастает, а индуктивное сопротивление и мдс остаются такими же, как и без бифилярных витков. Дабы образовались бифилярные витки, катушку пусковой обмотки делают из 2-ух секций со встречным направлением намотки (рис. 44). Одна секция, направление намотки которой совпадает с подходящей для запуска машины полярностью, именуется основной, а секция со встречной намоткой — бифилярной. Бифилярная секция имеет всегда меньше витков, чем основная. На схемах обмоток катушки, имеющие отчасти бифилярную намотку, обозначают петлей (рис. 45, а). На рис. 45, б показана схема обмотки с пусковой фазой, имеющей отчасти бифилярную намотку. Основная обмотка выполнена концентрическими катушками враскачку. Петли у катушек пусковой фазы на схеме обозначают, что они выполнены с отчасти бифилярной намоткой.
Пусковая обмотка однофазовых движков рассчитана лишь на краткосрочную работу — на время запуска мотора. Ее нужно отключить от сети сразу, как мотор разгонится, по другому она перегреется и мотор выйдет из строя.
Рис. 46. Короткозамкнутый виток на полюсе асинхронного однофазового мотора:
1 — короткозамкнутый виток, 2 -обмотка, 3 — сердечник
Такие движки используются, к примеру, для привода компрессоров во всех бытовых холодильниках. Термическое реле холодильника включает обе обмотки мотора, а после его разгона отключает пусковую обмотку. Мотор работает с одной включенной рабочей обмоткой.
В маленьких, мощностью до нескольких 10-ов ватт однофазовых асинхронных движках крутящееся поле и в период запуска и во время работы получают более обычным методом. Мотор делают с явнополюсным статором. Часть площади полюсного наконечника обхватывают короткозамкнутым витком (рис. 46), в каком индуктируется ЭДС и появляется ток. Под воздействием тока в витке поток полюса раздваивается и фаза потока под частью полюсного наконечника, окутанной короткозамкнутым витком, двигается по сопоставлению с главным потоком. В итоге поле становится вращающимся, но не радиальным, так как нельзя таким макаром достигнуть сдвига фаз на 90°, а эллиптическим, но достаточным для появления маленького пускового момента. Такие движки именуют однофазовыми с экранированными полюсами либо с короткозамкнутыми витками на полюсе. _ Они обширно используются, к примеру, в разных бытовых вентиляторах, так как запуск вентиляторов происходит с малым моментом сопротивления на валу. Главным достоинством движков с экранированными полюсами является простота их конструкции и технологии производства.
В отличие от однофазовых двухфазные движки питаются от двухфазной сети. Они применяются в главном в разных системах управления, в каких сдвиг фаз питающей сети создается самой схемой. Их статор имеет также две обмотки, одна из которых носит название обмотки возбуждения, а 2-ая — обмотки управления. Обмотка возбуждения подключена к сети с постоянным по амплитуде напряжением. Регулирование частоты вращения движков осуществляется конфигурацией амплитуды тока обмотки управления либо его фазы. Время от времени применяется и тот и другой способ управления сразу. При равенстве токов и сдвиге их фаз на 90° поле мотора радиальное. При изменении тока обмотки управления либо его фазы поле становится эллиптическим, электромагнитный момент мотора и частота его вращения уменьшаются.
Движки рассчитывают так, что при пульсирующем поле они работать не могут. Потому при уменьшении сдвига фаз токов в обмотках до нуля либо снятия напряжения с обмотки управления движки останавливаются. Как фаза тока в обмотке управления поменяется либо подано напряжение при неизменном сдвиге фаз, движки начинают работать. Обмотки двухфазных движков почти всегда однообразные и симметрично размещены в пазах статора.
