Устройство за променлив ток

С помощта на двигатели за променлив ток, електрическата енергия се преобразува в механична. Има редуващи се двигатели и постоянен ток Те имат много разлики, особено в дизайна. В промишлеността са широко разпространени електрически двигатели, работещи с променлив ток. Те могат да бъдат изпълнени както в домакинските уреди, така и в индустрията. Те се намират навсякъде - в перални машини, коли, перфоратори, шлифовъчни машини, производствени машини.

Как работи електрическият мотор?

Работата на електрическите двигатели зависи пряко от законите на Ампер и електромагнитна индукция Фарадей. Законът на Фарадей посочва, че ЕМП се генерира в затворени проводници, които се намират в магнитно поле. В двигателите полето се създава от статорните намотки, а именно през тях преминава променливият електрически ток. Трифазните променливотокови електродвигатели работят съгласно тези закони.

Законът на Ампера описва въртенето на ротора вътре в статора. Когато електрически заряд преминава през проводник, при условие че се приложи магнитно поле, се появява електромоторна сила. Освен това, тази движеща сила е насочена перпендикулярно на силовите линии на полето. В този случай роторът, монтиран в центъра на двигателя върху лагерите, започва да се върти.

Асинхронен двигател

Асинхронните АС електрически двигатели са придобили огромна популярност в индустрията. Те са много непретенциозни, дават висока мощност, надеждни. Асинхронно AC моторно устройство се състои от няколко части:

1. Стационарната част - статорът, има цилиндрична форма. Изработен е от стоманени листове с жлебове, в които са положени намотките. Оста на намотките са под ъгъл 120 градуса един спрямо друг. Всички ръбове на намотките се показват в кутията, разположена отгоре на двигателя. Само шест заключения, които могат да бъдат свързани по схемата "звезда" или "триъгълник". Зависи от параметрите на устройството.
2. Най-често се използва ротор с катерица. Неговият дизайн се нарича "катеричка" за външна прилика. Той има няколко пръчки от мед или алуминий, които са късо свързани с метални пръстени на краищата.
3. Фазов ротор с малко по-различен дизайн. На нея са поставени три намотки, наподобяващи онези, разположени в статора. Ръбовете на всички намотки се показват в кутията, където са свързани. С помощта на фазов ротор към веригата на захранващото напрежение може да се добави резистор, който може да променя съпротивлението. Това ви позволява да намалите тока при стартиране.

Върху асинхронен електродвигател е монтирано работно колело, което позволява охлаждане на намотките, два капака, лагери, кутия, вал.

Как работи асинхронният?

Асинхронен електродвигател работи в съответствие със законите на електромагнитната индукция. ЕМП се появява, когато магнитното поле на намотките на статора и ротора има различни скорости на въртене. Ако тези параметри бяха еднакви, електромоторната сила не можеше да се генерира. Но тъй като роторът е повлиян от фактори на спиране, например триене и натоварване от лагерите, винаги ще има благоприятни условия за работата на устройството.

Синхронни двигатели

Еднофазни двигатели за променлив ток от синхронен тип са широко разпространени. Конструкцията на такива двигатели е малко по-различна от горната. В тях роторът се върти със същата скорост като магнитното поле на статорните намотки. А на котвата има свързани с колектора намотки. Конструкцията на контактните подложки е направена така, че в един момент мощността се подава с помощта на графитни четки само върху чифт противоположни ламели.

Затова само една намотка на ротора се захранва. Подобни колекторни електродвигатели с променлив ток бяха широко възприети в домакинските уреди. Например в електроинструментите, пералните машини, задвижващите двигатели компресори за климатични инсталации или хладилници.

Как работи синхронният мотор?

Общо има няколко етапа в работата на асинхронния електродвигател:

1. Появата на въртящ момент възниква веднага щом магнитният поток в статора и електрическият ток в ротора започнат да взаимодействат.
2. Магнитният поток променя посоката на движение. И това става едновременно с обратния ток. С това поведение се оказва, че роторът се върти в една посока.
3. За да се постигне желаната скорост на ротора, е достатъчно да се регулира захранващото напрежение. Много домакински уреди използват прост реостат за тази цел, който променя неговата съпротива.

Конструкцията на синхронния двигател е много ненадеждна, тъй като графитните четки често се износват или пружините им намаляват. С разрушаването на лагерите на вала има характерен неприятен звук. С течение на времето ламелите на колектора се замърсяват. Те могат да се почистват с шкурка или алкохолни разтвори.

Особености на диагностиката на синхронните двигатели

За да се провери двигателят, е необходимо напълно да се деинсталира инструмента и да се разглоби. Ако имаше късо съединение след това вътре в изолационния материал ще започне да се топи и ще се появи неприятна миризма. Ето защо, първото нещо, което трябва да подушат ротора. Ако няма признаци на счупване, проверете състоянието на ламелите на котвата. Това се прави с мултицет.

Включете го в режим на измерване на съпротивлението с праг от 200 ома. Обадете се на всички съседни ламели. Ако съпротивлението се промени, това означава, че има счупване в бобината. Вместо мултицет, можете да използвате обикновена лампа с нажежаема жичка. За да направите това, трябва да свържете електрическия двигател към източник на захранване от 12 волта, да монтирате лампа с нажежаема жичка в процепа. Завъртайки вала с ръка, трябва да погледнете поведението на лампата.

Ако лампата започне да мига, това показва наличието на късо съединение между завоя. Ако изобщо не гори, тогава има прекъсване електрическа верига, или една от ламелите е дефектна. За да поправите, трябва да смените намотката и да инсталирате нова изолация. Само в този случай двигателят няма да духа. След ремонт, уверете се, че сте тествали AC двигателя. За увеличаване на ресурса на двигателя е наложително пренавиването на ротора на всеки две години.

Предимства и недостатъци на променливотокови двигатели

Трифазните двигатели за променлив ток от асинхронен тип са станали много популярни. В промишлеността техният дял е над 95%. Но те имат един недостатък - промяната в скоростта на въртене може да се направи само чрез регулиране на честотата на електрическия ток. За тази цел честотните преобразуватели, цената на които е доста висока. Когато променяте скоростта намалява и значително, мощността на двигателя. Асинхрониката има много висок стартов ток и началната точка е изключително ниска. Но можете да използвате и зъбни колела, нещо подобно на автоматичната скоростна кутия, използвана в автомобилите.

Синхронните двигатели имат един основен недостатък - това е неговият дизайн. Четки, изработени от графит, много бързо се разрушават под действието на товара, в резултат на което се губи контакт. Те могат също да откажат лагерите, да се разпадат намотките и да има два пъти повече асинхронни машини. Стартирането на синхронна машина е много по-трудно, отколкото асинхронно. Следователно те не са широко разпространени в индустрията. Да, асинхронният може да работи по-дълго при тежки натоварвания, без да изпитва „дискомфорт“.

Трифазно захранване

Общо има две схеми, според които намотките на трифазни електродвигатели са свързани:

1. "Star" - изключително ниски стартови токове, но за постигане на висока мощност в този случай е малко вероятно да успее.
2. "Триъгълник" - стартовият ток е много висок, така че използването на такава схема се препоръчва при работа в добре установен режим.

Много е лесно да се свърже асинхронен двигател към променливотоково захранване с трифазно напрежение.

За да направите това, свържете шест щифта намотки в клемната кутия. Но ако се свържете неправилно, намотките ще се стопят. Необходимо е да се извършат ремонти на електрическата машина. Синхронните машини са много по-трудни за свързване, тъй като е необходимо правилно да се свържат роторните намотки от статора.

Свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа

За да свържете трифазен асинхронен двигател към вътрешна мрежа, най-добре е да използвате кондензатори. Те могат да се използват за преместване на фазата на захранващото напрежение. По този начин ще получите трета допълнителна фаза, необходима за стартиране и работа на електродвигателя. Ако трябва да стартирате мотор с мощност до 1.5 kW, тогава е достатъчно да използвате един работен кондензатор. Ако мощността е по-голяма от 1,5 kW, тогава паралелно ще трябва да се включи друга с помощта на превключвател. Трябва да работи само за няколко секунди, докато двигателят стартира. Така се пускат електрически двигатели от променлив ток 220V и 380V от битова мрежа.