Расчет конденсатора для однофазового мотора

Однофазовый асинхронный мотор

Обмотка статора однофазового асинхронного мотора занимает примерно 2/3 окружности, конкретно по этой причине его мощность на 1/3 меньше мощности трехфазного мотора таких же габаритов.

Ток, протекая по обмотке статора, делает пульсирующее магнитное поле, которое можно представить как два поля, крутящиеся в различных направлениях. Поле, которое крутится в направлении ротора именуется прямым полем, а 2-ое – оборотным. Они действуют на ротор и делают надлежащие моменты (Мпр и Мобр).

Из-за различных направлений вращения эти электрические машины не могут без помощи других совершить запуск, так как при недвижном роторе, другими словами при S =1, пусковой момент, он же Мрез, равен нолю (смотри Набросок 1). Но, если придать движение ротору, то прямой и оборотный моменты не будут равны и мотор продолжит вращение в том же направлении (ток, протекающий по обмотке ротора будет оказывать размагничивающее действие и при всем этом будет ослабляться оборотное поле).

Набросок 1 — Зависимость механических черт от прямого и оборотного крутящих полей

Запуск мотора при помощи пусковых устройств

Для того чтобы запустить однофазовый асинхронный мотор используют устройства для запуска мотора:

Запуск трехфазных асинхронных движков осуществляется более обычным методом из-за уже имеющегося в сети сдвига фаз на 120 электрических градусов

Для получения пускового момента применяют пусковую обмотку статора, которая по отношению к рабочей обмотке сдвинута на 90 электрических градусов. Используют фазосдвигающие элементы, которые подключают к пусковой обмотке. Эта обмотка работает, обычно, около 3 первых секунд, после этого принудительно отключается вручную либо при помощи автоматов. По этой причине ее изготовляют из провода наименьшего сечения и с наименьшим количеством витков по сопоставлению с рабочей обмоткой.

Запуск с помощью резистора делается при малых нужных пусковых моментах, другими словами если нагрузка на валу малозначительна. Набросок 2 иллюстрирует использование пускового а) конденсатора и б) резистора; где Р – рабочая обмотка, П – пусковая обмотка.

Набросок 2 – Схема подключения однофазового асинхронного мотора

Двухфазные асинхронные движки

Наличие конденсатора существенно улучшает свойства мотора, по этой причине применяются двухфазные асинхронные движки. В них две обмотки являются рабочими, в одну из них вводится конденсатор для смещения угла между фазами на 90 градусов и сотворения радиального магнитного поля. Такие движки именуют конденсаторными.

Расчет емкости конденсатора для мотора:

Емкость такового конденсатора определяется по формуле:

где – ток, протекающий в обмотке статора,

sinφ1 – сдвиг фаз между напряжение и током без конденсатора,

f – частота питающей сети,

U – напряжение сети,

n – коэффициент трансформации.

Где и kоб1, k об2 — обмоточные коэффициенты,

W1, W2, — количество витков обмоток статора и ротора.

Напряжение на зажимах конденсатора выше чем напряжение сети и определяется следующей формулой:

Для увеличения пусковых черт Есть движки в одну обмотку которых ставятся два конденсатора, один из которых пусковой, 2-ой – рабочий. Пусковой конденсатор обычно имеет емкость в разы огромную чем рабочий. При всем этом пусковой отключается при достижении 70-80% номинальной скорости электрической машины.

Набросок 3 – Пример подключения пары конденсаторов (конденсаторный мотор)

Расчет конденсатора для однофазового мотора

Текущее время: Чт фев 10, 2022 15:08:57

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Расчёт гасящего конденсатора для мотора.

Страничка 1 из 2

[ Сообщений: 30 ]

На страничку 1 , 2 След.

Заголовок сообщения: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 15:54:01

Всем хороший денек. Вот у меня появился вопрос — есть у меня некий мотор (127V, 0.45A) (для справки, этот мотор когда-то стоял в портативном киноаппарате), желаю запитать его от сети 220 вольт через гасящий конденсатор. Как его рассчитать (ёмкость конденсатора). Используя вот такую формулу?
, где:
I — потребляемый ток в А;
Uс — напряжение сети;
U — напряжение питания устройства;
Если выходное напряжение питания 10−20 вольт либо наименее, то емкость гасящего конденсатора можно найти по облегченной формуле:
С = 3200∙I/Uc;

Меня смущает тот факт, что данная формула более применима к безстрансформаторным БП!?

_________________
Иногда мне кажется, что я делаю какое-то дерьмо, но когда я вижу, что делают другие, то я чувствую себя гением.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 16:01:20

Если кратко, то никак, т.к. ток неизвестен.
Ток мотора находится в зависимости от нагрузки на вал.
Нагрузка навряд ли у вас будет неизменная.

JLCPCB, всего $2 за макет печатной платы! Цвет — хоть какой!

Зарегайтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 16:03:36

Нагрузка известна, как и ток — 0.45 Ампер. Дело в том, что с этим движком и стоял конденсатор, только кое-где потерялся. а название киноаппарата я не помню.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 16:10:46

По расчётам выходит приблизительно восемь мкф, но лучше подобрать, начиная кое-где с четырёх и наращивать до того времени, пока на движке не будет ваши 127 вольт.
При подборе, главное, не попасть в резонанс, по другому напряжение может скакнуть и спалить мотор и конденсатор .

Современные строй электроинструменты добиваются высочайшей производительности и эргономичности благодаря использованию массивных бесщеточных электродвигателей и литий-ионных аккумов. В статье рассмотрены главные вопросы, возникающие при разработке беспроводных электроинструментов, также приведены решения компании Infineon, дозволяющие создавать оборудование, отвечающее самым современным требованиям, предъявляемым к технике подобного уровня.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 16:13:03
Borodach писал(а):
При подборе, главное, не попасть в резонанс.
В резонанс с ЧЕМ?

Analog Devices предлагает широкий модельный ряд маломощных операционных усилителей с малым и сверхмалым энергопотреблением (ULP) для использования в малогабаритной портативной электронике. При выборе подходящего усилителя нередко приходится идти на компромиссы. Разглядим пример системы сбора данных с применением равновесного по чертам биполярного дифференциального усилителя ADA4945-1.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 16:15:13

В резонанс с частотой 50 Гц и частотой последовательного колебательного контура, состоящего из индуктивности обмоток мотора и конденсатора .

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 20:05:40
Ну а как-же предупредить сею ситуацию — попадение в резонанс?

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 20:23:54
Применять автотрансформатор.

_________________
Хоть оптика и наращивает изображения но, смотря через оптический прицел, все препядствия мельчают.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Ср авг 20, 2014 22:03:15

Да, с латром выходит проще, но если начинаешь подбирать с маленькой ёмкости и проверяешь краткосрочным подключением, то можно и без него .

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Чт авг 21, 2014 00:06:14

есть у меня некий мотор (127V, 0.45A)
.
Меня смущает тот факт, что данная формула более применима к безстрансформаторным БП!?

А вот меня смущает, что не приведено количество обмоток у этого мотора. Для справки: у ЭДГ-2, к примеру, очень распространенного в свое время, он в дешевеньких проигрывателях пластинок стоял, обмоток всего 2. И никаких гасящих напряжение конденсаторов при подключении не в 127, а в 220 у него не было. И вообщем — что, на ЭД никаких надписей нет? Как-то не верится.

_________________
Человек — это звучит гордо, а мортышка — беспристрастно.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Чт авг 21, 2014 07:05:39
Так то был т.н. двигатель-трансформатор, который допускал такое подключение.

_________________
Не мешайте мешать!
С." Ну почему Господь так длительно не протянет нам руку помощи? И самое ужасное: может быть он протягивает, но мы всё подольше и подольше этого не замечаем?"

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Чт авг 21, 2014 12:07:10

Путаешь. Это полностью обыденный мотор. А двигатели-трансформаторы — это другое.
МРБ 0999. Ганзбург М.Д. Электродвигатели для магнитофонов и ЭПУ (2-е изд.):
"асинхронные электродвигатели-трансформаторы типов АДТ-1,6/10-2У4 и АДТ-6-У-4. В электродвигателях — трансформаторах рабочая обмотка сразу является первичной обмоткой силового трансформатора, который служит для питания электрической части аппарата."

_________________
Человек — это звучит гордо, а мортышка — беспристрастно.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Чт авг 21, 2014 12:57:43

Пока ТС не напишет, что у него за мотор, все эти дискуссии не имеют смысла.
Может у него просто коллекторный мотор и его можно просто запитать через тиристорный резулятор мощности.
Ждем.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Чт авг 21, 2014 13:07:02

. а сколько виводов у Вашего движка. обзаведитесь 2-мя 6мкФ кондиками и смело вперед. один кондик гасящий, другой — возбуждающий.

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Пт авг 22, 2014 06:07:24
Итак, мотор ДКО-16-5

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Пт авг 22, 2014 09:05:07

Так это коллекторный .

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Пт авг 22, 2014 09:11:50
Верно, только у меня трансформатора НЕТ! Вот я и желаю через конденсатор!

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Пт авг 22, 2014 09:15:00

Можно пользоваться, фактически, хоть каким трансом у которого первичная с отводом и от этого вывода запитаться .

Заголовок сообщения: Re: Расчёт гасящего конденсатора для мотора.
Добавлено: Пт авг 22, 2014 09:20:19
ну не охота мне из-за такового движка ещё и трансформатор использовать.

Преобразователь частоты для однофазового мотора

Однофазовые движки – тип электрических машин переменного тока. Принцип их деяния тот же, что у трехфазных электродвигателей, отличие в том, что питание обмотки от 1 фазы делает пульсирующее магнитное поле. Для запуска однофазовых электрических машин нужна дополнительный фазосдвигающий элемент.

Однофазный двигатель

Мощность и момент таких движков ниже трехфазных аналогов с такими же массо-габаритными чертами, сфера использования однфазных приводов:

Насосные установки маленький производительности.
Стиральные машины и другая домашняя техника.
Электроинструменты и станки.
Маломощные вентиляторы и компрессоры.
Другое бытовое и проф оборудование.

В сопоставлении с трехфазными, однофазовые движки имеют наименьший КПД, посильнее греются и гремят при работе, их используют при отсутствии 3-фазной сети либо в критериях, где нецелесообразно внедрение трехфазных электрических машин.

Виды однофазовых движков

Движки на 1 фазу различают по методу старта: с конденсаторным запуском и работой через обмотку (CSIR), со стартом через пусковой емкостной элемент и работой через конденсатор (CSCR). Есть еще 2 вида однофазовых электродвигателей: с реостатным запуском (RSIR) и с неизменным разделением емкости (PSC).

Схема движков с пусковым конденсатором и 2 обмотками смотрится таким макаром:

Схема двигателей с пусковым конденсатором и 2 обмотками

Емкостной элемент последовательно подключен к пусковой обмотке и вызывает сдвиг фаз между ней и главной обмоткой. Это обеспечивает возникновение вращающегося магнитного поля и старт мотора. После разгона конденсатор отключают.

Пусковой момент электродвигателей с конденсаторным запуском и работой через обмотку (CSIR) составляет до 250% от номинального, такие электрические машины допускают старт под нагрузкой и используют в компрессорах холодильников, в приводе конвейеров.

Движки с пусковой и рабочей емкостью (CSCR ) также имеют значимый момент при старте. Благодаря повсевременно включенному рабочему конденсатору, обеспечивается неизменный сдвиг фаз между обмотками. Из-за этого значительно миниатюризируется нагрев при долговременной работе. Область CSCR движков – бытовые насосы, оборудование, рассчитанное на долгий режим работы и высшую нагрузку.

Конденсатор на однофазном двигателе

Движки RSIR запускаются через пусковую обмотку с огромным сопротивлением, обеспечивающую некоторый сдвиг фаз. После разгона коммутирующее устройство отключает ее. Электродвигатели с разбитыми обмотками дешевле конденсаторных, но высочайший пусковой ток, маленькой стартовый момент, значимый нагрев ограничивает их использование. Движки применяют в приводе оборудования, рассчитанного на недолговременную работу и запуск без нагрузки.

Пускатель на двигателе

Движки с повсевременно работающим конденсатором (PSC) адаптированы к долговременной работе. Такие электрические машины владеют самым высочайшим коэффициентом мощности КПД посреди однофазовых движков. Пусковые токи также не значительны. К недочетам движков PSC относится маленькой пусковой момент. Область их использования – приводы оборудования с низкоинерционной нагрузкой.

Управление скоростью однофазовых движков

Есть несколько методов управления однофазовыми движками. Наибольшее распространение получили способы конфигурации скорости величиной и частотой напряжения. Регулирование напряжением имеет свои недочеты:

Лишний нагрев обмоток из-за увеличения скольжения.
Утрата жесткости механических черт на низких скоростях.

Изменение частоты вращения вала может быть в отношении 2:1 к номинальной скорости в сторону понижения. Невзирая на это, регулирование напряжения нередко используют для маломощных электрических машин бытовых приводов.

Самая обычная схема – автотрансформаторная. Таковой метод позволяет воплотить 2-5 ступенчатое управление скоростью однофазового электропривода.

Автотрансформаторная схема

Автотрансформатор Т1 имеет несколько выводов, соответственных значению напряжения для каждой скорости мотора М1. Переключение осуществляется коммутационным аппаратом SW1. К преимуществам схемы относятся возможность выдерживать перегрузки по току и отсутствие преломления формы питающего напряжения. К недочетам относятся значимые габариты и масса автотрансформатора, также другие минусы управления напряжением.

Схемы на базе электронных регуляторов напряжения также обширно используют в однофазовых приводах маленький мощности.

Схемы на базе электронных регуляторов напряжения

Управление осуществляется формированием нужной величины напряжения методом регулирования момента открытия и закрытия тиристоров. В итоге выходит напряжение «резанной» формы. Это вызывает дополнительный нагрев, треск, рывки и завышенный шум, повышение уровня электромагнитных помех. Управление электронными регуляторами напряжения не подходит при долговременной работе на низкой скорости, при больших требованиях ЭМС.

Для частотного управления используют преобразователи частоты либо ПЧ. Для конфигурации скорости однофазового электродвигателя используют 2 схемы: одно- либо трехфазный ШИМ-инвертор. 1-ая работает следующим образом: переменное напряжение преобразуется в неизменное, фильтруется на конденсаторе.

Дальше преобразуется назад в переменное на транзисторном инвертере. Широта и скорость отпирающих и запирающих полупроводниковые элементы импульсов подобрана таким макаром, дабы на выходе силовой схемы выходило напряжение данной частоты.

Частотная регулировка скорости может осуществляется ввысь и вниз от номинальной. При всем этом форма напряжения на выходе инвертора близка и синусоидальной.

К недочетам однофазового частотного управления относится относительно высочайшая цена преобразователя, невозможность реверсирования без наружной аппаратуры.

Для конфигурации скорости мотора в широком спектре, используют спец преобразователи частоты на базе 3-фазного ШИМ-инвертора.

Изменения скорости двигателя в широком диапазоне

Механизм работы устройства аналогичен однофазовому аналогу. Схема позволяет производить конфигурации скорости вращения мотора в всякую сторону в значимом спектре и реверсировать мотор конфигурацией порядка коммутаций транзисторов.

Принцип работы ШИМ-инвертора

При всем этом не надо использовать дополнительные электроаппараты.

Разглядим подробнее особенности преобразователей частоты для однофазовых движков, достоинства и недочеты устройств.

Особенности и достоинства частотного управления однофазовыми движками

Частотное управление однофазовыми электродвигателями лишено недочетов регулирования величиной напряжение. Преобразователи частоты позволяют:

Изменять скорость выше и ниже от номинальной.
Производить плавную регулировку.
Избежать утраты жесткости механических черт.
Значительно прирастить спектр регулирования.

Очередное достоинство частотных преобразователей для однофазовых движков на базе схемы двойного преобразования с ШИМ-инвертором – сохранение синусоидальной формы питающего напряжения. Мотор не испытывает негативного воздействия неизменной составляющей, вызывающий нагрев и шум, уровень электромагнитных помех также значительно ниже, чем при использовании электронных регуляторов напряжения.

Преобразователи частоты Danfoss

Современный преобразователь частоты может не только лишь регулировать скорость вращения и момент. Оборудование:

Делает функции автоматического регулирования по ПИ либо ПИД закону. Преобразователи частоты содержат контроллер либо микропроцессор, который позволяет обрабатывать сигналы оборотной связи от датчиков и воплотить управление по данным методам.
Подменяют схемы защиты электродвигателя. Преобразователи частоты отключают мотор при перегрузках, маленьких замыканиях, понижении либо увеличении напряжения до недопустимых значений. Может быть также отключение привода по сигналу датчиков технологических характеристик.
Позволяют понизить нагрев и шум при работе однофазового мотора, сделать лучше свойства и облегчить запуск. Частотное управление позволяет отчасти сгладить недочеты работы электрических машин при пульсирующем магнитом поле, уменьшить ток при пуске, обеспечить нужный момент на валу и избежать перегрева при долговременной работе.

Использование преобразователей частоты позволяет существенно понизить потребляемую мощность при недозагрузке движков. В вентиляционных системах экономия может составлять до 70%.

Как избрать однофазовый преобразователь частоты

Преобразователь частоты выбирают при проектировании привода. В случае с однофазовым движком, сначала, нужно убедиться, что он совместим с оборудованием. Большая часть частотных преобразователей на 220 В выполнены по схеме 3-фазного ШИМ-инвертора, такие устройства могут производить управление конденсаторным движком по скалярному методу. В таких случаях для улучшения электромагнитной сопоставимости нужна установка моторного дросселя. При подключении таких преобразователей к движкам с разбитыми обмотками с различным сопротивлением будет срабатывать защита от асимметрии фаз. В таких случаях нужен частотник на базе 1-фазного инвертора. Для конфигурации направления вращения таких приводов перед преобразователем устанавливают реверсивный магнитный пускатель.

Перед выбором необходимо ознакомиться с документами на мотор, дабы найти, подходит ли он для подключения к ПЧ без внесений изменений в конструкцию.

Дальше подбирают номинальный ток либо мощность. Производители советует делать выбор с припасом 20% для преобразователей частоты. При пуске под нагрузкой либо высочайшем пусковом токе нужна избрать мощность ПЧ на 1 либо 2 ступени больше.

Потом выбирают интервал регулирования скорости либо момента. Спектр частот выходного напряжения и величины тока должен отвечать предназначению электропривода.

Для однофазовых движков исполнительных устройств, другого оборудования, работающего в составе систем автоматизации и контроля, требующего наличия особых функций необходимо предугадать наличие подходящих опций преобразователей.

Стандартные способности ПЧ:

Настройка времени разгона и торможения для электроприводов различного предназначения.
Конфигурируемые унифицированные аналоговые/импульсные/релейные входы и выходы для связи с датчиками либо другим оборудованием.
Функции PLC, ПИ-, ПИД-регулятора для автоматического управления по данным законам либо в согласовании с записанной программкой.
Поддержка протоколов цифровой связи для отправки и приема данных о рабочих параметрах, дефектах, другой инфы, дистанционного конфигурации опций с удаленной панели оператора, ПК либо другого устройства верхнего уровня.
Функции защиты от перегрузок, пониженного либо завышенного напряжения, других не нормальных режимов и аварий.

Дальше подбирают свойства ПЧ в согласовании с критериями эксплуатации и ЭМС. Степень защиты корпуса от пыли и воды должны отвечать окружающей среде. При всем этом также учитывают наличие встроенного вентилятора для принудительного остывания. Искажение тока и напряжение привода должны отвечать требованиям к электромагнитной сопоставимости. По мере надобности необходимо применять входные и выходные фильтры гармоник и радиопомех.

Использование преобразователей частоты для однофазовых движков более отлично чем для трехфазных. Частотники позволяют намного расширяют технические способности электропривода, сберегают электроэнергию, понижают возможность аварий.

Видео: правильный подбор конденсаторов для электродвигателя

Читайте по теме: Самоделки своими руками из подручных

Расчет конденсатора для однофазового мотора

Расчёт гасящего конденсатора для мотора.

Преобразователь частоты для однофазового мотора

Виды однофазовых движков

Управление скоростью однофазовых движков

Особенности и достоинства частотного управления однофазовыми движками

Как избрать однофазовый преобразователь частоты

Видео: правильный подбор конденсаторов для электродвигателя

Похожие записи: