Động cơ điện 1 pha 220V được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị công nghiệp và gia dụng: máy bơm, máy giặt, tủ lạnh, máy khoan và máy công cụ.
Giống
Có hai loại thiết bị này phổ biến nhất:
- Sưu tầm.
- Không đồng bộ.
Loại thứ hai có thiết kế đơn giản hơn, nhưng chúng có một số nhược điểm, trong đó có khó khăn trong việc thay đổi tần số và hướng quay của rôto.
Thiết bị động cơ cảm ứng
Công suất của động cơ này phụ thuộc vào tính năng thiết kế và có thể thay đổi từ 5 đến 10 kW. Rôto của nó là một cuộn dây ngắn mạch - các thanh nhôm hoặc đồng, được đóng ở hai đầu.
Theo quy định, động cơ không đồng bộ một pha được trang bị hai cuộn dây lệch nhau 90 ° so với nhau. Trong trường hợp này, phần chính (làm việc) chiếm một phần đáng kể trong các rãnh, và phần phụ (khởi động) - phần còn lại. Tên của bạnđộng cơ điện không đồng bộ một pha chỉ nhận được vì nó chỉ có một cuộn dây làm việc.
Nguyên tắc làm việc
Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây chính tạo ra từ trường biến thiên tuần hoàn. Nó bao gồm hai vòng tròn có cùng biên độ, chuyển động quay của chúng về phía nhau.
Theo quy luật cảm ứng điện từ, từ thông thay đổi trong các vòng quay kín của rôto tạo thành dòng điện cảm ứng tương tác với từ trường tạo ra nó. Nếu rôto ở vị trí đứng yên, mômen của các lực tác dụng lên nó là như nhau, kết quả là nó vẫn đứng yên.
Khi rôto quay, sự bình đẳng của mômen lực sẽ bị vi phạm, vì độ trượt của các vòng quay của nó so với từ trường quay sẽ trở nên khác nhau. Do đó, lực Ampère tác dụng lên rôto quay từ trường trực tiếp sẽ lớn hơn đáng kể so với từ phía của trường ngược lại.
Trong các vòng quay của rôto, dòng điện cảm ứng chỉ có thể xuất hiện do giao điểm của chúng với các đường sức từ. Vòng quay của chúng nên được thực hiện với tốc độ nhỏ hơn một chút so với tần số quay của trường. Trên thực tế, đây là nơi xuất phát cái tên động cơ điện một pha không đồng bộ.
Do phụ tải cơ tăng, tốc độ quay giảm, dòng điện cảm ứng trong rôto quay tăng. Nó cũng làm tăng công suất cơ học của động cơ và công suất AC mà nó tiêu thụ.
Sơ đồ kết nối và khởi động
Tất nhiên, thủ côngquay rôto mỗi khi bạn khởi động động cơ là bất tiện. Do đó, một cuộn dây khởi động được sử dụng để cung cấp mômen khởi động ban đầu. Vì nó tạo thành một góc vuông với cuộn dây làm việc, để tạo thành từ trường quay, dòng điện phải dịch cùng pha so với dòng điện trong cuộn dây làm việc một góc 90 °.
Điều này có thể đạt được bằng cách bao gồm một phần tử dịch pha trong mạch. Cuộn cảm hoặc điện trở không thể cung cấp độ lệch pha 90 °, do đó, sử dụng tụ điện làm phần tử dịch pha sẽ thích hợp hơn. Mạch động cơ một pha này có đặc tính khởi động tuyệt vời.
Nếu tụ điện hoạt động như một phần tử dịch pha, thì động cơ điện có thể được biểu diễn theo cấu trúc:
- Với tụ điện chạy.
- Với tụ điện khởi động.
- Với tụ điện chạy và khởi động.
Tùy chọn thứ hai là phổ biến nhất. Trong trường hợp này, đấu nối ngắn của cuộn dây khởi động với tụ điện được cung cấp. Điều này chỉ xảy ra trong quá trình khởi động, sau đó chúng sẽ tắt. Tùy chọn này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng rơle thời gian hoặc bằng cách đóng mạch khi nhấn nút khởi động.
Sơ đồ kết nối động cơ điện một pha như vậy có đặc điểm là dòng khởi động khá thấp. Tuy nhiên, ở chế độ danh định, các thông số thấp do thực tế là trường stato là hình elip (nó mạnh hơn theo hướng của các cực).
Sơ đồ với một tụ điện làm việc được kết nối vĩnh viễn trongỞ chế độ danh nghĩa, nó hoạt động tốt hơn, trong khi các đặc điểm khởi đầu là tầm thường. Tùy chọn có tụ điện khởi động và làm việc, so với hai tùy chọn trước, là tùy chọn trung gian.
Động cơ thu
Hãy xem xét động cơ điện một pha kiểu bộ góp. Thiết bị đa năng này có thể được cấp nguồn bằng nguồn DC hoặc AC. Nó thường được sử dụng trong các công cụ điện, máy giặt và máy may, máy xay thịt - những nơi cần đảo chiều, quay ở tần số trên 3000 vòng / phút hoặc điều chỉnh tần số.
Cuộn dây rôto và cuộn dây stato của động cơ điện mắc nối tiếp. Dòng điện được cung cấp bằng chổi quét tiếp xúc với các tấm thu nhiệt mà các đầu của cuộn dây rôto phù hợp.
Ngược lại được thực hiện bằng cách thay đổi cực tính của kết nối rôto hoặc stato với mạng điện và tốc độ quay được điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng điện trong các cuộn dây.
Flaws
Động cơ điện một pha cực thu có những nhược điểm sau:
- Nhiễu sóng vô tuyến, khó vận hành, độ ồn đáng kể.
- Độ phức tạp của thiết bị, gần như không thể tự sửa chữa.
- Chi phí cao.
Kết nối
Để động cơ trong mạng một pha được kết nối đúng cách, phải đáp ứng một số yêu cầu nhất định. Như đã đề cập, có một số động cơ có khả nănghoạt động từ mạng một pha.
Trước khi kết nối, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng tần số và điện áp nguồn được ghi trên vỏ máy tương ứng với các thông số chính của mạng điện. Tất cả các công việc kết nối chỉ được thực hiện với một mạch đã khử nguồn. Các tụ điện bị sạc cũng nên tránh.
Cách đấu nối động cơ một pha
Để kết nối động cơ, cần phải mắc nối tiếp stato và phần ứng (rôto). Đầu cuối 2 và 3 được kết nối và hai đầu còn lại cần được kết nối với mạch 220V.
Do động cơ điện 220V một pha hoạt động trong mạch điện xoay chiều nên trong hệ thống từ trường xuất hiện từ thông xoay chiều, từ đó hình thành dòng điện xoáy. Đó là lý do tại sao hệ thống từ tính của stato và rôto được làm bằng các lá thép điện.
Kết nối mà không có bộ phận điều khiển với thiết bị điện tử có thể dẫn đến thực tế là tại thời điểm bắt đầu, một dòng điện khởi động đáng kể được tạo ra và phát tia lửa điện xảy ra trong bộ thu. Đảo chiều quay của phần ứng được thực hiện bằng cách thay đổi trình tự nối khi các dây dẫn của phần ứng hoặc rôto bị đảo ngược. Nhược điểm chính của các động cơ này là sự hiện diện của chổi than, cần được thay thế sau mỗi lần vận hành thiết bị lâu dài.
Những vấn đề như vậy không tồn tại trong động cơ không đồng bộ, vì chúng không có bộ thu. Từ trường của rôto được hình thành mà không có các kết nối điện do từ trường bên ngoài của stato.
Kết nối qua khởi động từ
Hãy xem xét cách bạn có thể kết nối động cơ điện một pha thông qua bộ khởi động từ.
1. Vì vậy, trước hết, cần phải chọn một bộ khởi động dòng điện từ sao cho hệ thống tiếp điểm của nó có thể chịu được tải của động cơ điện.
2. Ví dụ, bộ khởi động được chia cho một giá trị từ 1 đến 7 và chỉ số này càng lớn thì dòng điện mà hệ thống tiếp điểm của các thiết bị này có thể chịu được càng lớn.
- 10A - 1.
- 25A - 2.
- 40A - 3.
- 63A - 4.
- 80A - 5.
- 125A - 6.
- 200A - 7.
3. Sau khi đã xác định được kích thước của bộ khởi động, cần chú ý đến cuộn dây điều khiển. Nó có thể trên 36B, 380B và 220B. Nên dừng lại ở lựa chọn cuối cùng.
4. Tiếp theo, mạch khởi động từ được lắp ráp, và phần nguồn được kết nối. 220V là đầu vào để mở các tiếp điểm, một động cơ điện được kết nối với đầu ra của các tiếp điểm nguồn của bộ khởi động.
5. Các nút "Dừng - Bắt đầu" được kết nối. Nguồn của chúng được cung cấp từ đầu vào của các tiếp điểm nguồn của bộ khởi động. Ví dụ, pha được kết nối với nút “Dừng” của tiếp điểm đóng, sau đó từ nó đi đến nút khởi động của tiếp điểm mở và từ tiếp điểm của nút “Bắt đầu” đến một trong các tiếp điểm của từ cuộn dây khởi động.
6. "Không" được kết nối với đầu ra thứ hai của bộ khởi động. Để cố định vị trí bật của bộ khởi động từ, cần phải đóng nút khởi động của tiếp điểm đóng vào khốicác tiếp điểm của bộ khởi động cấp nguồn từ nút "Dừng" cho cuộn dây.
