Flerhastighets enfas kondensatormotorer

Enfas induktionsmotorer finns tillgängliga för drift utan varvtalsreglering. I de fall det är nödvändigt att ändra hastigheten används oftast motorer med en förändring av antalet polpar.

I allmänhet kan 3 olika metoder användas för att ändra hastigheten på en enfasmotor. Den ena är att statorn innehåller 2 kompletta uppsättningar lindningar, var och en för olika antal poler. Sedan, enligt ekvation 2, erhålls olika hastigheter vid samma rutnätsfrekvens. De andra två metoderna är att ändra spänningen vid motorklämmorna eller att ändra antalet varv på huvudlindningen genom att förgrena sig från den.

Metoden baserad på användningen av 2 uppsättningar lindningar används huvudsakligen för delade fasmotorer och kondensatorstartmotorer. Metoder baserade på spänningsvariation eller användning av gängade lindningar används främst för kondensatormotorer med permanent omkopplad kapacitans.

För närvarande används de ofta för att driva olika mekanismer asynkrona kondensatormotorer med flera hastigheter (elektriska motorer med en konstant påslagen kapacitet)… Den här typen av elmotorer kräver inga ytterligare element som behövs för att ansluta till nätverket, och låter dig också helt enkelt ändra axelns rotationsriktning. För att göra detta är det tillräckligt att ändra ändarna på huvud- eller hjälplindningarna i kretsen.

V kondensatormotorer de grundläggande kretsarna för att slå på spolarna som visas i fig. 1. Den mest utbredda är den så kallade Parallellkoppling av lindningarna (Fig. 1, a). Som framgår av figuren är statorlindningarna parallellkopplade med strömförsörjningen. Den fasskiftande kondensatorn C är ansluten i serie med hjälplindningen.

Värdet på kondensatorns kapacitans väljs från villkoren för att tillhandahålla det erforderliga egenskaper hos elmotorer… I princip, i kondensatormotorer, är kapacitansen vald så att fasförskjutningen av strömmarna i huvud- och hjälplindningarna i nominellt läge är nära 90 °. I detta fall har motorn den bästa energieffektiviteten vid driftpunkten, men starten försämras.

Ris. 1. Schema för anslutning av lindningar av asynkronmotorer

Förändringen i rotationsfrekvensen för kondensatormotorer utförs oftast genom att ändra antalet polpar… För detta ändamål placeras antingen två uppsättningar lindningar med olika antal poler, eller en uppsättning, med en förändring av antalet poler, på statorn.

I de fall där ingen betydande hastighetskontroll krävs, används den enklaste metoden— förändring av antalet varv av arbetsspolen… I detta fall, när nätspänningen förblir oförändrad, ändras storleken på det magnetiska flödet hos elmotorn och därför det elektromagnetiska momentet och rotorns hastighet.

Tvåhastighetsmotorer med gängade lindningar

Det har tidigare sagts att hastigheten på en enfasmotor kan ändras antingen genom att ändra spänningen vid dess terminaler eller genom att ändra antalet varv på dess sekundärlindning. Den första metoden kräver användning av en autotransformator och används främst för kondensatormotorer med permanent på kondensor, med axelfläkt.

Med en autotransformator kan du få mer än 2 hastigheter. Förändringen i antalet varv av huvudlindningen erhålls genom att förgrena sig från den. Sedan har statorn 3 lindningar: primär, mellanliggande och extra. De 2 första spolarna har samma magnetaxel, dvs. mellanlindningen är lindad i samma slitsar som huvudlindningen (ovanför den).

Den praktiska implementeringen av denna metod är som följer. I statorns slitsar, förutom ledningarna i drift- (RO) och kondensatorlindningar (KO), läggs trådarna till den extra lindningen (DO). Som ett resultat av kombinationen av olika lindningskopplingskretsar (fig. 2) kommer det att vara möjligt att erhålla olika mekaniska egenskaper hos den elektriska motorn med en konstant matningsspänning.

Ris. 2. Anslutningsscheman för statorlindningarna i en flerhastighetskondensatormotor vid minsta (a), ökad (b) och maximal hastighet (c)

I processen att justera rotationshastigheten i flerhastighetskondensatorelektriska motorer uppstår transienta processer i samband med en förändring i omkopplingskretsarna för statorlindningarna.Dessa processer sker som regel i kontinuerliga magnetfält och kan orsaka betydande inkopplingsströmmar och överspänningar i motorlindningarna och fasförskjutningskondensatorn.

Tvåhastighetsmotorer med 2 uppsättningar spolar

Placera 2 uppsättningar spolar dvs. 2 huvudspolar och 2 hjälpspolar, kräver en betydande ökning i storlek. För att minska dessa dimensioner används ofta en hjälp- eller låghastighetslindningsanslutning, där antalet lindningar är mindre än antalet poler.

I fig. 3 visar kopplingsschemat för lindningarna för 4 och 6 poler (cirka 1435 och 950 rpm vid 50 Hz). Ytterlindning — 4-polig huvudlindning. Nästa är den 6-poliga primärlindningen. Den tredje är en 4-polig hjälplindning med endast 2 grupper av lindningar. Den inre spolen är en 6-polig hjälpspole med endast 2 grupper av spolar.

Ris. 3. Kopplingsschema för en 2-växlad (4 och 6-polig) motor.

I fig. 3 och båda hjälplindningarna har ett reducerat antal lindningsgrupper. Du kan också göra huvudspolen av samma typ.

Låt oss titta på 2 exempel. Statorlindningen för 4 och 8 poler kan ha en normal 4-polig huvudlindning och 3 andra lindningar med ett reducerat antal lindningsgrupper, d.v.s. 8-polig huvudlindning med 4 lindningsgrupper, 4-polig hjälplindning med 2 lindningsgrupper och 8-polig hjälplindning med 4 lindningsgrupper.

Statorlindningen för 6 och 8 poler kan ha en normal 6-polig huvudlindning, två 8-poliga lindningar med reducerat antal grupper, d.v.s. 8-polig huvudlindning och 8-polig hjälplindning med 4-poliga grupper vardera och 6-polig hjälplindning med 2 lindningsgrupper. Den 6-poliga hjälplindningen kan även utformas som en normallindning, d.v.s.med 6 grupper av spolar.

I fig. 4 visar ett diagram över en 2-stegs delad fasmotor med 2 lindningar och visar även anslutningen till elnätet. Anslutningar görs på så sätt att endast 1 startbrytare krävs. Denna startbrytare ska öppnas vid 75 till 80 % av låghastighetsspolens synkrona hastighet.

Ris. 4. Diagram över en tvåväxlad delad fasmotor

Om schemat som visas i fig. 4, används för en kondensatorstartmotor, då används antingen 1 kondensator seriekopplad med startbrytaren eller 2 kondensatorer, varav 1 är seriekopplad med plint P2 och den andra med plint P21.

Om motorn alltid kan startas med en anslutning som matchar samma hastighet, kan en av hjälplindningarna utelämnas. I det här fallet är uppstarten delvis eller helt automatiserad.

Flerhastighets asynkrona enfas elektriska motorer DASM

För att uppnå höga varvtal i hushållsapparater krävs ofta elmotorer med högt rotorhastighetsförhållande. Enfas kondensatorasynkronmotorer med 2/12 polnummer används för dessa ändamål; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 och ännu högre.

Det är dock tekniskt svårt att tillverka motorer med stort polförhållande, så olika typer av mekaniska hastighetsomvandlare används, liksom halvledarfrekvensomvandlare av matningsspänningen. 

Enklast är att rotationshastigheten i små gränser för dessa motorer regleras genom att ändra matningsspänningen; för detta är ytterligare motstånd eller choker kopplade i serie med spolen.

Tillbaka i Sovjetunionen utvecklades tvåväxlade kondensatormotorer av typen DASM-2 och DASM-4 med 16/2 poler för att driva automatiska tvättmaskiner för hushållsbruk.

DASM -2-motorn är designad för att driva automatiska tvättmaskiner med en kapacitet på 4 - 5 kg torrt linne. Den designades ursprungligen för effekter på 75/400 W vid 390/2750 rpm.

Ris. 5. Tvåväxlad kondensator asynkron elmotor, typ DASM-2

I fig. 5 visar diagrammen för anslutning av DASM-2- och DASM-4-motorerna till kraftnätet. Som framgår av figuren har DASM-2-motorn fyra statorlindningar. Primär- och hjälplindningarna är parallellkopplade.

DASM-4-motorn vid låg hastighet är gjord med en trefas stjärnanslutning och vid hög hastighet - med en parallell anslutning av statorlindningarna. Ett temperaturrelä RK-1-00 är fäst på motorns stator för att skydda lindningarna i överbelastnings- och kortslutningslägen. De normalt slutna reläkontakterna är anslutna till motorstatorns gemensamma terminal.

Ris. 5. Schema för att ansluta tvåhastighets elektriska motorer till strömförsörjningsnätverket: a- DASM-2 elmotor; b — DASM-4 elmotor. JAG GÅR. — huvudlindning; V.O, — hjälpspole; 1 — gemensam uteffekt av låg- och höghastighetsspolar; 2 — slutet av höghastighetshjälplindningen; 3 — början av huvudlindningen i hög hastighet; 4 — början av låghastighetshjälplindningen; 5 — början av huvudlindningen vid låg hastighet; Cp — driftskondensator; Cn — startkondensator; RT-termiskt skyddsrelä, typ RK-1-00; RP-startrelä, typ RTK-1-11; P1, P2 — regulatorns kontakter.