Az egyfázisú aszinkron motorok elméletének alapjai
Alapvető rendelkezések. Azokban az esetekben, ahol a villamos energia fogyasztás alacsony (házak, kereskedelmi cégek, és így tovább. D.), vagy ha a teljesítménye háromfázisú hálózatok bonyolult (pl vasutak, elektromos váltóárammal) egyfázisú elektromos hálózatokat használunk. Ehhez egyfázisú váltóáramú motorok használata szükséges. Az egyfázisú motorok teljesítménye általában viszonylag kicsi (legfeljebb 5-10 kW).
Az egyfázisú aszinkronmotor egyfázisú tekercseléssel rendelkezik az állórészen, és egy tekercselést a forgórészen egy mókuskó formájában, mint egy háromfázisú rövidzárlatos motorban. Elképzelhető, hogy az egyfázisú aszinkron motor egy háromfázisú motorból az állórész egy fázisának kikapcsolásával (30-1. Ábra, a) képződik. Az állórész fennmaradó két fázisa egy 60 ° -os fázisségi zónával együtt egyfázisú tekercset alkot 120 fokos fázis zónával. Az ilyen egyfázisú tekercselésnek az az előnye, hogy a mágneses mező harmadik harmonikáját nem hozza létre a légrésben és elegendő nagy tekercselési együtthatóval rendelkezik (lásd 21-4.
Az egyfázisú motor állórészének egyfázisú áramának / x-e olyan lüktető mágneses mezőt hoz létre, amely két amplitúdójú mezőre bontható, és ugyanazon sebességgel ellentétes irányú forgatással
Amikor a rotor álló helyzetben van (n = 0, s - 1), ezek a mezők ugyanolyan pillanatokat eredményeznek, mint a Mi és az M2, nagyságrendekkel különbözőek, de különbözőek a jelben (30-2. Ezért indításkor az eredményül kapott nyomaték
A motor, amely nem rendelkezik speciális indítóeszközökkel, nulla, és a motor nem tud forgatni. Ha azonban a forgórészt az egyik irányba forgatja, vagy a másik forgatja, az Mx vagy M2 egyikének pillanatai túlsúlyban lesznek. Ha ezen túlmenően M> Mst. akkor a motor elér egy bizonyos állandó sebességet. A motor mindkét forgási iránya egyenértékű, és nincs fékezési művelet.
Működési tulajdonságai szerint az egyfázisú motor közel van egy háromfázisú motorhoz, amely a tápfeszültség szimmetriájának erős torzítása mellett működik
Ábra: 30-1. Az egyfázisú aszinkron motor stacioner áramának (b) diagramja (a) és a háromfázisú, fázistelepítő
§ 2§- £). Ezért az egyfázisú motor energiateljesítménye rosszabb<у трехфазного, использование материалов у однофазного двигателя также хуже. При одинаковых габаритах номинальная мощность однофазного двигатели составляет не более 60—-60% от номинальной мощности трехфазного двигателя. Это связано с тем, что обмотка статора однофазного двигателя занимает не все пазы и имеется обратное поле, которое уменьшает вращающий Момент, увеличивает потери двигателя и вызывает его дополнительный нагрев.
A háromfázisú motor egyfázisú motoros üzemmódban működik, ha az állórész-áramkör egy fázisa megszakad (például egy biztosíték fúj egy fázisban). Ugyanakkor veszélyes működési mód következik be.
Valójában a motor hasznos hatalma háromfázisú üzemmódban
Egy háromfázisú motor egyfázisú üzemmódba való átmenetével a forgási sebesség gyakorlatilag változatlan marad, ezért a tengelyen a teljesítmény Px = P3. Ha a hatékonyság és a cos φ változatlan, akkor az egyfázisú üzemmódban az áram több mint háromszorosa lenne a háromfázisú áramnak. A valóságban a ц és cos ф csökken, és a jelenlegi növekedés nagyobb lesz. Ha a motor nagy terhelést hordoz, akkor az egyfázisú üzemmódban az áram sokkal nagyobb lesz, mint a névleges áram, és ha a motor nincs kikapcsolva, a túlmelegedés következtében meghiúsul. A háromfázisú motorok "két fázisú" üzemelése gyakori oka a biztosítékok által védett háromfázisú motorok esetében, mivel a biztosítékkulccsal működő biztosíték áramát körülbelül 2,5 / s értékre kell választani. hogy a biztosítékkapcsoló ne égjen ki a motor indításakor.
Az egyfázisú motor elméletének alapjai. Az egyfázisú motor működési módját háromfázisú motor aszimmetrikus működési módjának kell vizsgálni.
Az 1. ábrának megfelelően. 30-1, a
Ábra. 30-2. Egyfázisú motornyomaték-görbék
Az állórészáramok vektordiagramja a fenti összefüggések alapján az 1. ábrán látható. 30-1, b.
akkor az áramkör összes áramát és feszültségét a 2. ábrán. 30-3 Yt-ben több, mint a szimmetrikus összetevők. Hangsúlyozni kell, hogy az 1. ábrán látható áramkör ellenállása. 30-3 a háromfázisú motor fázisrezisztenciája és az m, x'ar ellenállása, amikor az áram-elmozdulás hatása az áramkör felső és alsó részében manifesztálódik, mivel a rotor áramának előre és hátra fordított alkatrészei eltérnek egymástól. Egyfázisú motor nyomatéki momentuma _
ahol az 1'n és az I'S3 szekunder áramok megfelelnek az 1. ábrán bemutatott csere-áramnak. 30-3.
A motor állandó paraméterei az áramai számára egy kördiagramot tartalmaznak, amelyet itt nem kell figyelembe venni.
§ 30-2. Az egyfázisú aszinkron motorok fajtái
Amint azt már korábban megállapítottuk, egy egyfázisú motor, amelynek egy tekercselése az állórészen nem alakul ki indító nyomatékkal, és nem képes elforgatni, ezért további intézkedésekre van szükség a motor indítási nyomatékának létrehozásához. Ezek az intézkedések célja a közvetlen mező indításakor történő amplifikáció és a fordított irányú csillapítás, így s = 1 volt
A legjobb indítási feltételek érhetők el abban az esetben, ha a fordított mező indítási teljesen megszűnt, és ezért M2 = 0. Más típusú egyfázisú aszinkron motorok különböznek egymástól módon lehet kialakítani egy nem nulla indítónyomaték.
Az indító kanyargós motorok (30-4. Ábra) a leggyakoribb egyfázisú motorok. Bennük, a P működő tekercselés mellett egy fázis zónával
Ábra. 30-4_Scheme (a) és vektordiagramok (b) egyfázisú aszinkron motorral, indító tekercseléssel
120 ° -kal, az állórész P indító-tekercseléssel is rendelkezik, 60 ° -os fázisségi zónával a munkatekercseléshez viszonyítva 90 ° -kal. Egy fáziseltolásos elem (ellenállás) 2P sorozatban kapcsolódik a kiindulási tekercseléshez, hogy fáziseltolódást hozzon létre az f / f és / n tekercselési áramok között. N. with. két tekercs
Általában, ha az Fv és F Fn „F F 90 ° (ábra. 30-5, o) alkotják az aszimmetrikus kétfázisú rendszer vektorok bontható közvetlen rendszert (Fj), és hátrafelé (F2) szekvenciát. Figyelembe véve, hogy a három lamellás gletem kezelője helyett
de egyikük erősebb lesz, aminek következtében az M indítási nyomaték alakul ki, és Mn> Mst esetén a motor működésbe lép. Amikor Zn = / L L, a forgás iránya megfordul a másik két esethez képest.
A kiindulási körülmények a legjobbak, ha a tartály be van kapcsolva a kezdeti fázisban. Azonban a C kapacitás kívánt értéke meglehetősen nagy, így a kondenzátor mérete és költsége is nagy. Ezért a kondenzátor indítását viszonylag ritkán alkalmazzák, csak akkor, ha nagy indítónyomatékra van szükség. Az induktív ellenállás használatával történő indítás a legrosszabb eredményt hozza, és jelenleg szinte nem használatos. A leggyakrabban használt kezdet az aktív ellenállás segítségével. Ebben az esetben általában a kiindulási tekercselést megnövelt aktív ellenállással (a tekercselő vezeték redukált keresztmetszete, valamint a tekercsek tekercselésének egy részének a tekercselése) végzi. néha
Ábra. 30-6. Az egyfázisú aszinkron motorok felvételének és típusának mechanizmusa a tekercseléssel (a, 6) és a kondenzátorral (c, d)
az indító áramköröket akkor is használják, ha aktívak, 1 és a másik - induktív vagy kapacitív ellenállást egy fázisban kapcsolják be.
Miután a motor elindult egy bizonyos sebességgel, a indító tekercset egy centrifugális kapcsolóval, egy időrelé, egy áramváltó vagy manuálisan kapcsolják le. Ebben az esetben a motor csak a működő tekercseléssel dolgozik, és a működési móddal kapcsolatban minden, amit a 30-1.
Az egyfázisú motorok tipikus mechanikai jellemzőit az 1. ábrán mutatjuk be. 30-6, a és b. A szaggatott vonal a régióban 0
Egyfázisú hálózat üzemeltetéséhez háromfázisú motorok is használhatók. Az ilyen motorok bevitelének legjobb módjai közé tartoznak az 1. ábrán látható áramkörök. 30-7. A 2. ábrán látható két alsó áramkör ZO 1. érvényes abban az esetben, ha a tekercs mind a hat vége ki van adva. A kanyargós csatlakozással ellátott motorok a 3. ábrán bemutatott sémák szerint. 30-7 majdnem egyenértékű a motorokkal, amelyeket úgy terveztek, hogy egyfázisúak legyenek. A névleges teljesítmény a teljesítmény 40-50% -a szimmetrikus háromfázisú üzemmódban. A start befejezése után a start-ellenállás fázisa kikapcsol.
Az aszinkron kondenzátor motor (30-8. Ábrák) két tekercset tartalmaz az állórészen, amelyek mindkettőben működnek, és egy kapacitás szerepel az egyik ilyen tekercsben. amelynek értéke kiszámítása úgy történik, hogy névleges terhelésnél csak egy közvetlen szekvencia forgó mezője van. Mindkét tekercs
míg a fáziszónák 90 ° el. és a térben egymáshoz viszonyítva 90 ° -kal el vannak tolva. A P - Pn mindkét tekercselésének ereje ugyanaz, de fordulatszámuk, áramuk és feszültségeik száma eltér. A kondenzátor motor lényegében egy kétfázisú motor, amely egy Cp kondenzátoron keresztül kapcsolódik egyfázisú hálózathoz, és P = Pn szimmetrikus fázissá. Más terhelések mellett a n. a. megsértik a fázisokat, és van egy inverz mező is, mivel különböző terheléseknél a kapacitás értékek; a szimmetrikus terhelés eléréséhez szükségesek is.
A kapacitás Cp értéke. a működési módtól függően nem elegendő nagy indítási nyomaték eléréséhez (30-6., c. ábra). Ezért a szükséges esetekben, a Cp mellett egy további indító kapacitás Cn is be van kapcsolva a start alatt (30-6., D. Ábrák).
Az anyagok felhasználása a kondenzátoros motorban és hatékonysága sokkal magasabb, mint az egyfázisú motorok indító tekercselésével, majdnem ugyanaz, mint a háromfázisú motorok esetében. A kondenzátor motor teljesítményfaktora a kondenzátor jelenlétének köszönhetően magasabb, mint az azonos teljesítményű háromfázisú motorok esetében.
Ábra. 30-7. Néhány rendszer a háromfázisú aszinkron motorok egyfázisú hálózathoz való csatlakoztatására
Ábra. 30-8. Az aszinkron kondenzátor motor (a) és vektordiagramja egy kör alakú mezőre (b)
A Szovjetunióban előállított egyfázisú motorok sorosan a kiindulási ellenállással (AOLB), a kiindulási kapacitás (üzemi) és a kondenzátor a munka- és ravaszt kapacitás (AOLD) kapacitású 18-600 watt. Az induló, aktív ellenállású motorokat mosó- és hűtőgépekben használják.
nah, fejőgépekben, nyírógépet, centrifugák, vezetési kisgépek és hasonlók. d. kondenzátort Start használt motorok nagy indító nyomaték követelmények (telepítés klíma kompresszorok, stb.)
A kondenzátormotor működési kapacitását a következő feltételek határozzák meg (30-8. Ábra).
A k transzformáció aránya a kondenzátor (b) fordulatszámának és a nem kondenzátor (a) tekercsek számának aránya:
Ebből következik, hogy a kondenzátor teljesítményének meg kell egyeznie a teljes erővel
motort körkörös területen. Így elegendő a kondenzátor teljesítménye
Az árnyékolt pólusú motorok (30-9., A. Ábra) az állórészen egy explicit,
kifejezett oszlopok egyfázisú tekercseléssel O és egy mágus alakú tekercselésű rotorral
sejtekben. Része az egyes pólus csúcs lefedett (árnyékolt) zárt hurkos K. az állórész áram / és létrehoz neekra-nirovannoy és árnyékolt pólusú alkatrészek pulzáló folyamok F; és Φ * (30-9. ábra, b). Az Ф fluxus az EK emf rövidzáró tekercsében indukálódik, ami elmarad 
Ábra. 30-9. Eszköz (a) és vektordiagram az állórészáramokból (b) egyfázisú aszinkron motor árnyékolt oszlopokkal
fázisban a pólus Φμ ellenõrzött része fluxusához viszonyítva egy bizonyos szöggel φ. Mivel a Φ1 és Φ9 áramok is eltolódtak a térben, megjelenik egy forgó mező. Ez a mező nem kör alakú, hanem elliptikus, vagyis tartalmazza a negatív szekvencia komponenst, mivel a fluxusok Φ<и Фэ не равны по величине, и сдвинуты в пространстве и во времени на недостаточно большие углы. Тем не менее, при пуске создается вращающий момент М„ = 10 2
A mágneses mező a legegyszerűbb árnyékolt motor tartalmaz egy harmadik jelentős térbeli harmonikus, amelynek következtében nagy dip nyomatékgörbe (lásd § 25-3). Hogy javítsa a mezők a következő lépéseket alkalmazzuk: csúcsok közötti szomszédos pólusok j rehydrating mágneses Gaunt W (ábra 30-9 is.), Amelyet az acéllemez növeljük alatt árnyékolatlan rést része oszlopok minden egyes pólus elhelyezett két vagy három rövidrezárt tekercs különböző szélességű.
Mivel a nagy veszteségek a zárlatos viszont a motor alacsony hatásfok (25-40%) a legegyszerűbb kivitelben árnyékolt motorok épülnek be a hálózati frakció watt 20-30 általa és javított építőipar - .. Akár 300 W terjedelem ilyen motorok - asztali és egyéb rajongók, játékosok, magnók stb.
