3-3. ELEKTRICKÉ MOTORY SO SKRATOM SA ZAPNÚ NA STĹP

Najviac je asynchrónny elektromotor so skratovaným závitom na stĺpe jednoduchý typ samoštartovací jednofázový elektromotor. Jeho zariadenie je znázornené na obr. 3-5. Stator v tvare podkovy je zostavený z lisovaných plechov 4 elektroocele.

Plechy sú od seba izolované lakovým filmom, aby sa zabránilo silnému zahrievaniu statora striedavým magnetickým tokom, spôsobujúci vzhľad vírivé prúdy v jadre elektromotora. Stator má len jednu cievku 1, ale je dvojpólový. Vzdialenosť medzi pólovými nástavcami sa rovná šírke cievky, takže ju možno navinúť na stroji priamo na izolované jadro statora. Závity cievky sú izolované od jadra objímkou ​​3 a dvoma prírubami 2 vyrobenými z elektrokartónu. Aby bolo možné nasadiť príruby na jadro, sú tu drážky 14.

Pólové nástavce majú v sebe vyrazené dva otvory, do ktorých sa vkladajú uzavreté závity. medený drôt 5, pokrývajúci približne jednu tretinu pólového oblúka. V priestoroch medzi pólovými nástavcami je rotor prekrytý magnetickými bočníkmi, čo sú oceľové platne 6 vložené do drážok pólových nástavcov.

Rotor je zostavený z plechov P a má v strede otvor pre hriadeľ 13. Do drážok umiestnených po obvode rotora sú zapichnuté medené tyče 8, ktoré sú prispájkované na konce rotora. medené krúžky 7. Zvyčajne rotory vo veveričke vykonávané s drážkami skosenými približne o jeden zubový dielik.

Rotor sa otáča v dvoch ložiskách, ktorými sú mosadzné puzdrá 10, vložené medzi dosky 11. Guľový povrch puzdier umožňuje ich inštaláciu pozdĺž osi hriadeľa, preto sa takéto ložiská nazývajú samonastavovacie. Ložiská sú mazané strojovým olejom a privádzané cez otvory v puzdrách z plstenej podložky 12 napustenej v oleji. Tieto ložiská sú jednoduchšie ako guľkové ložiská a pracujú ticho.

Prúd prechádzajúci cievkou vytvára pulzujúci magnetický tok, ktorého časť preniká do skratovaného závitu na póle. V elektromotore so skratovaným závitom sú teda na póle dva magnetické toky posunuté o určitý uhol. Vytvárajú rotujúce magnetické pole. V dôsledku nerovnosti dvoch tokov sa bude vektor výsledného poľa nielen otáčať, ale aj meniť veľkosť v rôznych časových intervaloch. Preto koniec vektora nebude opisovať kružnicu, ale elipsu. To však stačí na pohyb rotora počas štartovania.

Štartovací krútiaci moment takéhoto elektromotora je veľmi malý a predstavuje 20-40% menovitého krútiaceho momentu. Preto sa elektromotory so skratovaným závitom na tyči používajú len tam, kde nie je potrebný veľký rozbehový moment, napríklad pre stolné ventilátory, magnetofóny, elektrické prehrávače a pod.

Na zvýšenie krútiaceho momentu sú medzi hroty pólov vložené tenké oceľové dosky 6, nazývané magnetické bočníky. V dôsledku toho sa magnetický tok pokrytý skratovanou cievkou zvyšuje a magnetické pole sa približuje kruhovejšie.

Preťažiteľnosť elektromotora je veľmi malá a maximálny krútiaci moment sotva dosahuje 1,2-násobok menovitého krútiaceho momentu. Ak zaťaženie hriadeľa prekročí tento moment, rotor sa zastaví. Na rozdiel od iných typov elektromotorov sa v stave skratu statorový prúd mierne zvyšuje,

teda elektromotor môže na dlhú dobu byť pripojený k sieti pomocou stacionárneho rotora. Táto vlastnosť sa používa v niektorých obvodoch. V dôsledku značných strát energie v cievke nakrátko nepresahuje účinnosť elektromotora 40 %.

Motory so skratovanými závitmi na póle sú nevratné. Rotor sa vždy otáča v smere skratovanej otáčky, čo je znázornené šípkou na obr. 3-5.

3-4. ELEKTRICKÉ MOTORY SO ŠTARTOVACÍM NÁVINUTÍM

Najrozšírenejšie sú jednofázové asynchrónne elektromotory so štartovacími vinutiami, v ktorých vinutia nie sú sústredené vo forme cievok, ako napr.

Na obr. Obrázok 3-6 zobrazuje list statora elektromotora so štartovacím vinutím. Na vnútornom obvode sú rovnomerne rozmiestnené drážky 1, medzi ktorými sú zuby 2; cez ne prechádza magnetický tok zo statora na rotor. Drážky 3 slúžia na vloženie vodičov vinutia do drážok. Rozšírená časť zuba 4 sa nazýva korunka.

Na obr. 3-7 zobrazené schému zapojenia jednofázový elektromotor so štartovacím vinutím. Takéto elektromotory majú dve vinutia na statore - pracovné vinutie C a štartovacie vinutie P. Pracovné vinutie zaberá 2/3 štrbín a štartovacie vinutie zaberá 1/3. Preto musí byť celkový počet statorových slotov násobkom troch. Pracovné vinutie zostáva pripojené k sieti po celú dobu prevádzky elektromotora a štartovacie vinutie sa zapne iba vtedy, keď rotor v čase rozbehu zrýchli, a potom sa vypne spínačom 2, keď rotor dosiahne 70-80% nominálnej rýchlosti otáčania. Ako spínač sa používajú buď tlačidlá s manuálnym vypínaním alebo automatické odstredivé spínače, umiestnené na rotore a prerušujúce obvod, keď rotor dosiahne otáčky nad 70 % menovitých otáčok. Obvod štartovacieho vinutia obsahuje štartovací prvok 1, ktorý najčastejšie predstavuje aktívny odpor alebo kondenzátor.

Tu sa musíte zoznámiť s konceptom elektrických stupňov, ktorý sa často nachádza vo vinutiach elektrické stroje. Z geometrie vieme, že kruh je rozdelený na 360°. Tieto stupne sa nazývajú geometrické alebo priestorové. Keďže stator je kruh, obsahuje vždy 360 priestorových stupňov. Počet elektrických stupňov na obvode statora sa môže rovnať 360 alebo viac celočíselným časom. Ak sú na statore dva póly, tak počet elektrických stupňov je tiež 360. Ale ak sú na statore štyri póly, tak pre 360° elektrický. mali by sme vziať tú časť kruhu, na ktorej sa nachádza jeden severný a jeden južný pól. Keďže celý kruh zaberá štyri pólové delenia, počet elektrických stupňov bude dvakrát väčší ako priestorové. V štvorpólovom vinutí teda obvod statora obsahuje 720° elektrického, v šesťpólovom vinutí 1 080° elektrického. atď.

Z toho môžeme usudzovať všeobecné pravidlože počet elektrických stupňov v kruhu sa rovná 360 p, kde p je počet pólových párov vinutia.

Poskytnúť najlepšie vlastnosti elektromotor, musia byť splnené tieto podmienky:

1) pracovné a štartovacie vinutie musia byť umiestnené na obvode statora pod uhlom 90°;

2) prúdové vektory v pracovnom a štartovacom vinutí musia byť posunuté o 1/4 periódy;

3) magnetizačné sily v oboch vinutiach musia byť rovnaké, t.j. Produkty prúdov vinutia a počet ich závitov sa musia rovnať.

Prúdové vektory pracovného a štartovacieho vinutia tvoria rotujúce magnetické pole. To môže byť znázornené na nasledujúcom diagrame (obrázok 3-8). Predstavme si prúdy pracovného a štartovacieho vinutia ako dve sínusoidy, posunuté o 1/4 periódy. Sínusoida prúdov pracovného vinutia je označená písmenom C a počiatočné vinutie písmenom P. V rôznych časoch budú prúdové vektory pod rôzne uhly a preto budú musieť byť geometricky zložené.

Periódu sínusovej vlny štartovacieho vinutia rozdelíme na 12 častí a označíme ich číslami na vodorovnej osi.

Pre každý bod na osi sínusoidy musíte zostrojiť kružnice a označiť ich rovnakými číslami ako body na osi sínusoidy. Každý kruh zodpovedá jednej aktuálnej hodnote v pracovnom a štartovacom vinutí. Nakreslíme vektory poľa vytvorené prúdmi pracovného vinutia pozdĺž horizontálneho priemeru: kladné hodnoty poľa sú vpravo od stredu kruhu a záporné hodnoty sú vľavo. Vykreslíme kladné hodnoty polí štartovacieho vinutia smerom nahor pozdĺž vertikálneho priemeru a záporné hodnoty - nadol.

Na obr. Obrázok 3-8 zobrazuje štyri kruhy pre sínusové body 1, 2, 3 a 4. Uhlopriečky obdĺžnikov sú vektory výsledného poľa. Zostrojenie kružníc a sčítanie vektorov pre body 5, 6 a 7 atď. necháme na čitateľoch. Porovnanie koláčových grafov ukazuje, že výsledné pole rotuje so synchrónnou frekvenciou. Výsledné pole bude indukovať prúdy vo vinutí rotora a to sa začne otáčať.

Prúdové vektory pracovného a štartovacieho vinutia vytvárajú rotujúce magnetické pole. Ak sú splnené všetky tri vyššie uvedené podmienky, potom koniec výsledného vektora poľa opisuje kruh a pole sa nazýva kruhové. Ale ak aspoň jeden z uvedené podmienky, potom sa vektor výsledného poľa zmení na veľkosti a magnetické pole nebude kruhové, ale eliptické. Ale aj s eliptickým poľom môžu mať elektromotory uspokojivé prevádzkové a štartovacie charakteristiky.

3-5. ELEKTRICKÉ MOTORY SO ŠTARTOVACÍMI ODPORMI (ODPORY) A KONDENZÁTORMI

Ako je uvedené vyššie, medzi prúdovými vektormi v pracovnom a štartovacom vinutí musí byť posun, ktorý sa musí rovnať 1/4 periódy na vytvorenie kruhového poľa. Posun prúdových vektorov možno dosiahnuť, ak je indukčný a aktívny odpor pracovného a štartovacieho vinutia odlišný. To sa dá dosiahnuť zahrnutím aktívneho odporu alebo kondenzátora do obvodu štartovacieho vinutia.

Najrozšírenejšie sú jednofázové elektromotory so štartovacím odporom, ktorý je uzavretý v samotnom štartovacom vinutí. Takéto elektromotory sa nazývajú elektromotory so zabudovaným odporom. U týchto elektromotorov zaberá pracovné vinutie % štrbín a má vysokú indukčnú reaktanciu. Štartovacie vinutie zaberá iba 1/3 štrbín statora, má menší počet závitov a tým aj výrazne nižšiu indukčnú reaktanciu.

Aktívny odpor štartovacieho vinutia musí byť väčší ako aktívny odpor pracovného vinutia. Preto je navinutý drôtom menšieho prierezu. V elektromotoroch pracujúcich so zriedkavými štartmi je prierez vodiča štartovacieho vinutia natoľko zmenšený, že prúdová hustota v ňom dosahuje 40 A/mm2 a niekedy aj viac. Aktívny odpor nemôže vytvoriť posun medzi vektormi pracovného a štartovacieho vinutia rovný 1/4 periódy, takže výsledné pole nebude kruhové, ale eliptické. Eliptické pole možno považovať za súčet dvoch nerovnakých kruhových polí rotujúcich v rôznych smeroch. Jeden z nich je priamy, vytvára krútiaci moment a druhý je spätný, vytvára brzdný moment. Spätné točivé pole zhoršuje štartovacie a prevádzkové vlastnosti elektromotora.

Pre elektromotory so zabudovaným štartovacím odporom je pomer štartovacieho momentu k menovitému krútiacemu momentu 1 - 1,2 a pomer štartovací prúd do nominálnych 6,5-9. Preto sa používajú tam, kde nie sú potrebné veľmi veľké rozbehové momenty (chladničky, práčky). Elektrotechnické závody vyrábajú elektromotory so zabudovaným štartovacím odporom typu AOLB vo výkonovom rozsahu od 18 do 600 W pri napätiach 127, 220 a 380 V, otáčky 3 000 a 1 500 ot./min (synchrónne).

Pre pohony s ťažkými štartovacími podmienkami sa používajú elektromotory, v ktorých je ako štartovací prvok 1 použitý kondenzátor (pozri obr. 3-7). Tieto elektromotory sú označené písmenami AOLG a majú rovnaké menovité údaje, rozmery, hmotnosť a pracovné vinutia ako elektromotory typu AOLB. Majú rôzne štartovacie vinutia, a teda rôzne štartovacie charakteristiky.

Ako je známe z elektrotechniky, zahrnutie kondenzátora do obvodu vedie k tomu, že štartovací prúd vinutia je pred prúdom pracovného vinutia. Pomocou kondenzátora môžete posunúť prúdy pracovného a štartovacieho vinutia o 90 o a tým vytvoriť kruhové točivé pole pri rozbehu. Elektromotory so štartovacími kondenzátormi majú dobré štartovacie vlastnosti, t.j. veľký pomer rozbehového momentu k menovitému krútiacemu momentu (2-2,5) a nízky pomer rozbehového prúdu (3-4 menovitý prúd). Na vytvorenie veľkého Štartovací moment Dokonca aj malý 50 W elektromotor pri 127 V vyžaduje 40 µF kondenzátor. S rastúcim napätím kapacita kondenzátora prudko klesá a pri napätí motora 220 V je 15 μF.

V elektromotoroch so štartovacími vinutiami zostane po vypnutí týchto vinutí 1/3 štrbín statora nevyužitá. Preto majú takéto elektromotory znížený výkon. Na zvýšenie výkonu sa používajú elektromotory, v ktorých zostáva štartovacie vinutie zapnuté. Na vytvorenie prúdového posunu v pracovnom C a štartovacom vinutí je v jeho obvode zahrnutý kondenzátor (obr. 3-9). Takéto elektromotory sa nazývajú kondenzátorové motory a štartovacie vinutie používané pri prevádzke elektromotora sa nazýva pomocné alebo kondenzátorové a je označené písmenom B. V kondenzátorových elektromotoroch obidva vinutia zaberajú rovnaký počet štrbín. Pomocou kondenzátora môžete vytvoriť 90° posun medzi prúdovými vektormi vo vinutí.

V kondenzátorovom elektromotore pri menovitom výkone tak vzniká kruhové pole. Vďaka tomu majú kondenzátorové elektromotory dobré vlastnosti: vysoký výkon hriadeľa, vysoká účinnosť (60-75%) a vysoký účinník (cos φ=0,8÷0,95). Rozbehový moment takýchto elektromotorov je však nízky. Zvyčajne nepresahuje 30 % nominálnej hodnoty. Vysvetľuje to skutočnosť, že pri štartovaní bude magnetické pole elektromotora eliptické. Pre zlepšenie štartovacích vlastností elektromotora v momente štartovania je paralelne s pracovným kondenzátorom zapojený štartovací kondenzátor (obr. 3-10). Pri štarte teda prúdový posun realizujú dva kondenzátory – pracovný a štartovací, čo zabezpečuje vytvorenie kruhového poľa pri štarte. Po spustení elektromotora sa štartovací kondenzátor vypne tlačidlom alebo odstredivým spínačom.

V súčasnosti sa v závodoch elektrotechnického priemyslu vyrábajú kondenzátorové elektromotory radu ABE, ktoré majú vysokú účinnosť, účinník blížiaci sa k jednote a dobré štartovacie a prevádzkové vlastnosti. Pokrývajú výkony od 10 do 400 W pri otáčkach 1 000, 1 500 a 3 000 ot./min (synchrónne) pre siete 127 a 220 V.

Typ kondenzátorového elektromotora je elektromotor s masívnym rotorom vyrobeným z ocele alebo liatiny a bez drážok alebo vinutí. Tieto elektromotory majú vysoký rozbehový krútiaci moment. Rýchlosť otáčania je možné nastaviť v širokom rozsahu pomocou reostatu v obvode pracovného vinutia a pri všetkých rýchlostiach od nečinný pohyb do plného zaťaženia elektromotor pracuje stabilne. Elektromotory s masívnym rotorom sú konštrukčne jednoduché, prevádzkovo spoľahlivé a tiché. Takýto elektromotor je možné získať z akéhokoľvek kondenzátorového motora výmenou jeho rotora.

Elektromotory s masívnym rotorom môžu podľa svojich výkonových charakteristík nahradiť jednosmerné alebo jednosmerné komutátorové elektromotory. striedavý prúd. V dôsledku veľkých strát v rotore a magnetického rozptylu majú nízku účinnosť a účinník, preto sú rozmerovo a hmotnostne väčšie ako kartáčované elektromotory rovnakého výkonu.

Elektromotory so štartovacím vinutím môžu byť reverzné. Na to stačí vymeniť konce pracovného alebo štartovacieho vinutia.

3-6. SCHÉMY NAVINUTIA PRE JEDNOFÁZOVÉ ELEKTRICKÉ MOTORY

Obvody vinutia sú postavené pre distribuované vinutia statora. Schémy zobrazujú vodiče pracovného a štartovacieho vinutia a ich pripojenia. Okrem toho diagramy naznačujú, z ktorých drážok vychádzajú začiatky a konce pracovného a štartovacieho vinutia. Svorky vinutia sú označené nasledujúcimi písmenami a číslami: začiatok a koniec pracovného vinutia C1 a C2; začiatok a koniec štartovacieho vinutia P1 a P2.

V kondenzátorových elektromotoroch sa štartovacie vinutie často nazýva pomocné, pretože zostáva zapnuté po celú dobu chodu elektromotora a jeho svorky označujú: začiatok B1; koniec B2.

Statorové vinutia jednofázových elektromotorov sú jednovrstvové a dvojvrstvové. V prvom zaberá strana cievky celú drážku a všetky strany cievok ležiace v drážkach tvoria jednu vrstvu.

V dvojvrstvových vinutiach ležia strany dvoch cievok v každej štrbine oddelené izolačnou rozperou. Časti cievok ležiace v drážkach sa nazývajú drážkované. Časti cievok ležiace mimo drážok sa nazývajú čelné.

Na zostavenie schémy vinutia potrebujete poznať nasledujúce údaje statora:

Pre jednovrstvové vinutia sa rozstup štrbín vypočíta pomocou vzorca

Tento krok sa nazýva diametrálny, pretože v dvojpólových strojoch sú strany cievky umiestnené v dvoch diametrálne protiľahlých drážkach.

V dvojvrstvových vinutiach sa zvyčajne používa skrátený rozstup z nasledujúcich dôvodov. V každom striedavom elektromotore sa okrem hlavnej sínusoidy s periódou 1/50 s objavujú aj sínusoidy s kratšími periódami, ktoré sa nazývajú vyššie harmonické.

V jednofázových a dvojfázových elektromotoroch pôsobí obzvlášť silne tretia harmonická s periódou 1/150 s. Skresľuje vlastnosti elektromotora. V krivke krútiaceho momentu vytvára takzvané poklesy, vďaka ktorým elektromotor pri štartovaní nemôže dosiahnuť menovité otáčky, ale zasekne sa pri otáčkach rovnajúcich sa 1/3 menovitých otáčok. Väčšina účinnými prostriedkami Na boj s treťou harmonickou je skrátenie rozstupu vinutia o 1/3 delenia pólov.

Z obr. 3-11 je vidieť, že pri diametrálnom rozstupe ležia strany cievky pod stredmi severného a južného pólu a pri vytváraní napr. d.s. Je zahrnutý celý magnetický tok na pólové delenie.

Na obr. Obrázok 3-12 znázorňuje polohu závitu cievky so skráteným stúpaním o 1/3 pólu. Cievka už nepokrýva celé pólové delenie, ale len 2/3 pólového delenia. Preto je v ňom vyvolaný napr. d.s. bude menej ako pri diametrálnom kroku, ale napr. d.s indukované treťou harmonickou sa navzájom rušia. Zníženie e. d.s. pri skracovaní rozstupu sa to zohľadňuje koeficientom skrátenia vinutia. Vo výpočtoch kap. 4 sa tento koeficient zavádza do výpočtových vzorcov.

Najbežnejšie sú elektromotory so zabudovanými štartovacími odpormi. Pre takéto elektromotory je potrebné získať veľký aktívny odpor vinutia bez zvýšenia jeho indukčného odporu. To sa dosiahne použitím cievok s bifilárnymi závitmi. Na obr. Obrázok 3-13 znázorňuje cievku s bifilárnymi závitmi. V tejto cievke je šesť závitov a všetky prispievajú k aktívnemu odporu cievky. Ale posledné dve zákruty sú navinuté v opačnom smere. Pri prechode prúdu cez závity cievky n.s. posledné štyri závity sú vzájomne kompenzované a len prvé dva závity sa podieľajú na vytváraní magnetického toku.

Na obr. Obrázok 3-14 zobrazuje schému vinutia statora so zabudovaným odporom. Stator má 24 štrbín, z toho 16 štrbín je obsadených pracovným vinutím a 8 štrbín je obsadených štartovacím vinutím. Pracovné aj štartovacie vinutie majú štyri cievky. Preto ide o štvorpólový elektromotor so synchrónnymi otáčkami 1500 ot./min. Strana cievky pracovného vinutia zaberá dva sloty a strana cievky štartovacieho vinutia zaberá jeden slot. V diagrame sú drôty ležiace v drážkach označené zvislými čiarami. Zlomy v riadkoch označujú čísla slotov. Schéma je vnútorný pohľad na obvod statora, ktorý je akoby narezaný a otočený do roviny. Určitým problémom pri čítaní rozloženého obvodu je to, že začiatok a koniec posunu (sloty 1 a 24), ktoré ležia vedľa seba na statore, v rozloženom obvode sa zdajú byť od seba vzdialené po celej dĺžke obvodu. a predná časť jednej z cievok je odrezaná.

Pri čítaní diagramu musíte mentálne sledovať súvislosti od konca diagramu po začiatok.

Pri zostavovaní schémy je potrebné zvoliť miesto rezu tak, aby bol odrezaný najmenší počet zvitkov a aby bola čiara rezu umiestnená symetricky vzhľadom na zvitky.

Rozšírený diagram jasne ukazuje spojenia na oboch stranách statora, smer prúdov a striedanie polarít. V tomto diagrame sú zobraté smery prúdov vo vinutí zo svoriek C1 a P1. V štrbinových častiach smer šípok hore a dole rozdeľuje vinutie do štyroch zón podľa počtu pólov elektromotora. Šikmé čiary na predných častiach ukazujú prechody z jednej pólovej cievky do druhej.

Na vytvorenie bifilárnych závitov sa každá cievka štartovacieho vinutia navinie z dvoch cievok a potom sa jedna z nich otočí o 180°. To vytvára slučky, ktoré sú viditeľné v drážkach 9, 10, 21 a 22.

Postup zostavenia schémy a uloženia vinutia do drážok je uvedený v § 5-8.

Na obr. Obrázok 3-15 znázorňuje schému vinutia statora kondenzátorového elektromotora typu ABE. Ide o dvojvrstvové vinutie, a preto je každá drážka v diagrame označená dvoma zvislými čiarami. Bodkovaná čiara označuje stranu cievky ležiacu v spodnej časti drážky a plná čiara označuje stranu cievky ležiacu na. horná časť drážky. Celé vinutie tvoria symetrické cievky s rovnakým rozstupom štrbín. Hrubé čiary označujú cievky pracovného vinutia a tenké čiary označujú počiatočné (pomocné) vinutie.

Stator má dva póly. Priemer vinutia pozdĺž štrbín by bol z = 18/2 = 9. To by znamenalo, že prvá cievka by mala byť umiestnená v slotoch 1 a 10, pretože 1+9=10.

Z diagramu je vidieť, že cievka je uložená v štrbinách 1 a 8. To znamená, že ide o vinutie so skráteným stúpaním. Výška tónu je skrátená delením 2/9 pólov, takže tretia harmonická nie je plne kompenzovaná.

Ako každý kondenzátorový elektromotor, každé vinutie zaberá polovicu statorových štrbín, t.j. každý z nich má deväť štrbín. Ale keďže deväť je nepárne číslo, pracovné vinutie prvého pólu zaberá štyri sloty (1, 2, 3 a 4) a vinutie druhého pólu zaberá päť slotov (10, 11, 12, 13 a 14).

Aby sa cievky pracovného a štartovacieho vinutia elektricky posunuli o 90°, štartovacie vinutie prvého pólu zaberá päť drážok (5, 6, 7, 8 a 9) a druhý pól - štyri štrbiny (15 , 16, 17 a 18). Je potrebné uchýliť sa k asymetrickému usporiadaniu vinutí v továrenských elektromotoroch, aby sa rovnaké razidlo použilo pre statorové plechy, keď rôzne čísla palice.

Dvojvrstvové vinutia sa vyrábajú nasledovne. V každom vinutí sú cievky jedného pólu zapojené do série a tvoria skupinu cievok. Táto skupina je navinutá súvislým drôtom na šablónu, ktorá má toľko drážok, koľko drážok zaberá strana cievky na statore. Navinuté cievky sú umiestnené v drážkach izolovaných objímkami. Najprv vložte spodné strany zvitkov, ktoré ležia na dne drážok, a potom horné.

Potom sa konce objímok vyčnievajúce z drážok ohnú a drážky sa zaklinujú klinmi z textolitu alebo tvrdého dreva.

V tabuľke 3-1 sú znázornené údaje o vinutí motorov, ktorých vinutia sú vyrobené podľa tejto schémy. Ide o elektromotory 4. veľkosti s rovnakými priemermi statora, ale s rôznymi dĺžkami.

N.V. Vinogradov, Yu.N. Vinogradov
Ako vypočítať a vyrobiť elektrický motor sami
Moskva 1974

Sieťové napätie a obvody vinutia statora elektrický motor

Ak je v pase elektromotora uvedené napríklad 220/380 V, znamená to, že elektromotor je možné pripojiť do siete 220 V (schéma zapojenia vinutia - trojuholník) aj do siete 380 V (schéma zapojenia vinutia - hviezda). Vinutia statora asynchrónneho elektromotora majú šesť koncov.

Podľa GOST majú vinutia asynchrónneho motora tieto označenia: Fáza I - C1 (začiatok), C4 (koniec), Fáza II - C2 (začiatok), C5 (koniec), Fáza III - C3 (začiatok), C6 (koniec).

Ryža. 1. Schéma zapojenia vinutí asynchrónneho motora: a - do hviezdy, b - do trojuholníka, c - vyhotovenie obvodov "hviezda" a "trojuholník" na svorkovnici.

Ak je napätie v sieti 380 V, potom musia byť vinutia statora motora pripojené do hviezdy. IN spoločný bod v tomto prípade sa zhromažďujú buď všetky začiatky (C1, C2, C3) alebo všetky konce (C4, C5, C6). Medzi koncami vinutí AB, BC, CA sa aplikuje napätie 380 V. V každej fáze, to znamená medzi bodmi O a A, O a B, O a C, bude napätie √3 krát menšie: 380/√3 = 220 V.

Spôsoby pripojenia elektromotorov

Ak je napätie v sieti 220 V (pri napäťovej sústave 220/127 V, ktorá sa v súčasnosti takmer nikde nenachádza), musia byť statorové vinutia motora zapojené do trojuholníka.

V bodoch A, B a C je začiatok (H) predchádzajúceho vinutia spojený s koncom (K) nasledujúceho vinutia a s fázou siete (obr. 1, b). Ak predpokladáme, že medzi bodmi A a B je zapnutá fáza I, medzi bodmi B a C - fáza II a medzi bodmi C a A - fáza III, potom v schéme "trojuholníka" sú spojené: začiatok I (C1) s koniec III(C6), začiatok II (C2) s koncom I (C4) a začiatok III (C3) s koncom II (C5).

Na niektorých motoroch sú konce fáz vinutia vyvedené na svorkovnicu. Podľa GOST sú začiatky a konce vinutia vyvedené v poradí znázornenom na obrázku 1, c.

Ak je teraz potrebné pripojiť vinutia motora do hviezdy, svorky, na ktoré sú vyvedené konce (alebo začiatky), sa navzájom uzavrú a fázy siete sa pripoja na svorky motora, na ktoré sú začiatky (resp. konce) sú vyvedené.

Pri pripájaní vinutí motora do „trojuholníka“ sú svorky vertikálne spojené v pároch a fázy siete sú pripojené k prepojkám. Vertikálne prepojky spájajú začiatok I s koncom fázy III, začiatok II s koncom fázy I a začiatok III s koncom fázy II.

Pri určovaní schémy zapojenia vinutia môžete použiť nasledujúcu tabuľku:

Elektromotorový pas

Určenie prispôsobených svoriek (začiatkov a koncov) fáz vinutia statora.

Na svorkách statorových vinutí motora sú zvyčajne štandardný zápis na kovových kompresných krúžkoch. Tieto krimpovacie krúžky sú však stratené. Potom vzniká potreba definovať konzistentné závery. Toto sa vykonáva v tomto poradí.

Najprv sa pomocou testovacej lampy určia dvojice svoriek prislúchajúce jednotlivým fázovým vinutiam (obr. 2).

Ryža. 2. Stanovenie fázových vinutí pomocou testovacej lampy.

Jedna zo šiestich svoriek vinutia statora motora je pripojená k sieťovej svorke 2 a jeden koniec testovacej lampy je pripojený k druhej sieťovej svorke 3. Druhý koniec testovacej lampy sa striedavo dotýka každého z ostatných piatich svoriek vinutia statora, kým sa lampa nerozsvieti. Ak sa kontrolka rozsvieti, znamená to, že dva terminály pripojené k sieti patria do rovnakej fázy.

Je potrebné zabezpečiť, aby sa svorky vinutí navzájom neskratovali. Každý pár koncoviek je označený (napríklad zviazaním do uzla).

Po určení fáz vinutia statora pristúpime k druhej časti práce - určenie zhodných záverov alebo „začiatkov“ a „koncov“. Táto časť práce môže byť vykonaná dvoma spôsobmi.

1. Spôsob transformácie. V jednej z fáz sa rozsvieti kontrolka. Ďalšie dve fázy sú zapojené do série a zahŕňajú aj sieť.

Ak sa ukáže, že tieto dve fázy sú zapnuté tak, že v bode O je podmienený „koniec“ jednej fázy spojený s podmieneným „začiatkom“ ďalšej (obr. 3, a), potom magnetická nota ∑Ф prekročí tretiu vinutie a indukuje v ňom EMF.

Lampa bude indikovať prítomnosť EMF miernym žiarením. Ak teplo nie je viditeľné, mali by ste ako indikátor použiť voltmeter so stupnicou do 30 - 60 V.

Ryža. 3. Určenie začiatkov a koncov vo fázových vinutiach motora pomocou transformačnej metódy

Ak sa napríklad podmienené „konce“ vinutí stretnú v bode O (obr. 3, b), magnetické toky vinutí budú smerovať proti sebe. Celkový tok sa bude blížiť k nule a lampa nebude svietiť (voltmeter ukáže O). V takom prípade by sa svorky patriace k niektorej z fáz mali vymeniť a znova zapnúť.

Ak má lampa teplo (alebo voltmeter ukazuje nejaké napätie), konce by mali byť označené. Jedna zo svoriek, ktoré sa stretávajú v spoločnom bode O, má označenie H1 (začiatok fázy I) a druhá svorka je označená K3 (alebo K2).

Štítky K1 a H3 (alebo H2) sú umiestnené na svorkách umiestnených v spoločných uzloch (zviazaných počas prvej časti práce) s H1 a K3.

Na určenie zhodných svoriek tretieho vinutia zostavte obvod znázornený na obrázku 3, c. Lampa je zapnutá v jednej z fáz s už označenými svorkami.

2. Spôsob výberu fáz. Tento spôsob určenia zhodných svoriek (začiatkov a koncov) fáz vinutia statora možno použiť pre motory, ktoré nie sú veľká sila- do 3 - 5 kW.

Ryža. 4. Určenie „začiatkov“ a „koncov“ vinutia výberom obvodu „hviezda“.

Po určení svoriek jednotlivých fáz sa tieto náhodne zapoja do hviezdy (jedna svorka z fázy je pripojená k sieti a jedna svorka po jednej na spoločný bod) a motor sa pripojí na sieť. Ak všetky podmienené „začiatky“ alebo všetky „konce“ zasiahnu spoločný bod, motor bude fungovať normálne.

Ak sa však jedna z fáz (III) ukáže ako „obrátená“ (obr. 4, a), motor silne bzučí, hoci sa môže otáčať (ale dá sa ľahko spomaliť). V tomto prípade by sa závery ktoréhokoľvek z vinutí náhodne (napríklad I) mali zameniť (obr. 4, b).

Ak motor opäť hučí a funguje zle, potom by sa fáza mala znova zapnúť ako predtým (ako v diagrame a), ale mala by sa zapnúť ďalšia fáza - III (obr. 3, c).

Ak aj po tomto motor stále hučí, tak aj túto fázu treba nastaviť ako predtým a otočiť ďalšiu fázu - II.

Keď motor začne normálne fungovať (obr. 4, c), všetky tri svorky, ktoré sú pripojené k spoločnému bodu, by mali byť označené rovnakým spôsobom, napríklad „konce“ a opačné - „začiatky“. Potom môžete zbierať pracovný diagram uvedené v pase motora.

Existuje trojfázový asynchrónny motor, ktorý nemá výstupnú svorkovnicu, ale nemôžete zistiť zväzok, ktorý vychádza. Pokúsme sa spoločne prísť na tento problém.
V prvom rade vhodnosť. Odpor je normálny - nazývame (nájdeme) každé vinutie, môžete použiť rovnaký megohmeter, ale je lepšie použiť ohmmeter. Jeden sa rozhodol – jeho závery musíme okamžite označiť. Urobíme to pre všetky tri vinutia. Označiť si ho môžete ako chcete, no každý špendlík musí mať svoj názov, aby sa nepomýlil s iným špendlíkom.

Napríklad som definoval prvé vinutie L1, jeho konce boli označené H1, K1. prečo je to tak? Určíme začiatok a koniec vinutia statora. Kde je začiatok a kde koniec pre prvého, na tom nezáleží. Hlavné je, aby s ňou súhlasili aj ostatní. Preto je v prvom vinutí jeden terminál označený ako začiatok (H1), druhý - koniec (K1), aby sa neskôr neprepísal. Označenie je možné vykonať pomocou značky na cambrics umiestnených na drôtoch, jednoduchý kus papiera môžete prelepiť páskou a potom ho previesť na cambric. Na papieri je to ešte pohodlnejšie, keď musíte prerobiť značky. Ale na svorky H1, K1 môžete okamžite vložiť trubicu s označením, všetko je pripravené.
Definujeme L2, označíme nájdené závery ako 2, 3. Pre tretie (L3) - čísla 4, 5.
Teraz v skutočnosti určíme začiatok a koniec vinutia asynchrónneho motora. Vykonajte postupnosť akcií v nasledujúcom poradí:

• Na svorku K1 pripojíme vodič s číslom 2 (obr. 1).
• Na kolíky 4, 5 pripojíme voltmeter na meranie striedavého napätia.
• 220V pripájame na vodiče H1, 3, možno menej, ale len striedavé napätie.
• Zaznamenajte údaj voltmetra a vypnite napätie.
• Vymieňame drôty 2, 3 navzájom; pripojte napätie, zaznamenajte hodnotu voltmetra.

Výrazne vyššia hodnota voltmetra naznačuje správne pripojenie vinutia H1, K1 - 2, 3. Povedzme, že najvyšší údaj bol pri prvom zapojení. To znamená, že kolík 2 je začiatok a kolík 3 koniec. Nakoniec označíme drôt 2 ako H2 a drôt 3 ako K2.
Ďalej.

• Namiesto H2, K2 pripojíme vodič 4 na K1 a voltmeter na H2, K2 (obr. 2).
• Privádzame napätie na vodiče H1, 5. Čítanie zaznamenávame.
• Vypnite napätie. Zmeníme drôt 4 z drôtu 5. Zapnite ho. Indikácia.

Povedzme, že v druhom prípade bola hodnota voltmetra výrazne vyššia. To znamená, že vodič 5 je začiatok L3 (označený ako H3), vodič 4 je koniec L3 (K3).
Takto bol určený začiatok a koniec vinutia statora asynchrónneho motora, len .

Dôležité komponent elektromotory - jeho vinutia, v ktorých sa vyskytujú hlavné pracovné procesy na premenu energie. Medzi najbežnejšie typy elektrických strojov patria:

trojfázové vinutia strojov na striedavý prúd, zvyčajne používané v statoroch trojfázových asynchrónnych a synchrónnych strojov, ako aj v rotoroch asynchrónne motory s klznými krúžkami.

jednofázové vinutia asynchrónne statory jednofázové motory s rotorom vo veveričke.

vinutia armatúr komutátorových strojov jednosmerného a jednofázového striedavého prúdu.

skratované vinutia rotora asynchrónne elektromotory.

budiace vinutia synchrónnych a komutátorových strojov.

Budiace vinutia synchrónnych a komutátorových strojov pozostávajú spravidla z relatívne jednoduchých pólových cievok. Jednoduchá je aj konštrukcia skratovaných vinutí rotorov asynchrónnych motorov. Zostávajúce typy vinutia uvedené vyššie sú dosť komplexné systémy izolované vodiče umiestnené v štrbinách, zapojené podľa špeciálnych obvodov, ktoré si vyžadujú špeciálne štúdium.

Otočenie vinutia:

Najjednoduchším prvkom vinutia je závit, ktorý pozostáva z dvoch sériovo zapojených vodičov uložených v drážkach, ktoré sú zvyčajne umiestnené pod susednými protiľahlými pólmi.

Vodiče cievky ležiace v drážkach sú jeho aktívnymi stranami, pretože práve tu sa EMF indukuje z hlavného magnetického poľa stroja. Časti cievky umiestnené mimo drážky, spájajúce aktívne vodiče navzájom a umiestnené na koncoch magnetického obvodu, sa nazývajú predné časti.

Vodiče tvoriace závit môžu pozostávať z niekoľkých paralelných drôtov. Zvyčajne sa to robí, aby bolo vinutie mäkké a uľahčilo sa zapadnutie do drážok.

Jeden alebo viac závitov zapojených do série tvorí cievku alebo sekciu vinutia. Ak úsek pozostáva z jedného závitu, potom sa takéto vinutie nazýva tyčové vinutie, pretože v tomto prípade vodiče umiestnené v drážkach zvyčajne predstavujú tuhé tyče. Vinutie pozostávajúce z viacotáčkových sekcií sa nazýva vinutie cievky.

Navíjacia cievka:

Cievka alebo časť vinutia je charakterizovaná počtom závitov wc a stúpaním y, t.j. počtom zubov magnetického obvodu, ktoré pokrýva. Takže napríklad, ak jedna strana cievky (sekcia) leží v prvej drážke a druhá v šiestej, cievka pokrýva päť zubov a jej rozstup je päť (y = 5). Rozstup preto možno definovať ako rozdiel medzi počtom drážok, v ktorých sú umiestnené obe strany cievky (y = 6 - 1 = 5).

Často v dátach vinutia a technickú literatúru stupeň je označený číslami drážok (začínajúc od prvého), v ktorých sú položené strany cievky, t.j. v tomto prípade toto označenie vyzerá takto: y = 1 - 6.

Stúpanie vinutia sa nazýva diametrálne, ak sa rovná deleniu pólov τ, t.j. vzdialenosti medzi osami susedných protiľahlých pólov, alebo, čo je rovnaké, počtu drážok (zubov) na pól. V tomto prípade y = τ = z/2p, kde z je počet štrbín (zubov) jadra, v ktorom je umiestnené vinutie; 2р - počet pólov vinutia.

Ak je rozstup cievky menší ako priemer, nazýva sa skrátený. Skrátenie stúpania, charakterizované koeficientom skracovania ky = y / τ, je široko používané v statorových vinutiach trojfázových asynchrónnych elektromotorov, pretože šetrí drôt vinutia (v dôsledku kratších koncových častí), uľahčuje uloženie vinutia. a zlepšuje vlastnosti motorov. Použité krokové skrátenie sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 0,85 - 0,66.

V dvojpólovom elektrickom stroji stredový uhol, zodpovedajúce polárnemu deleniu, sa rovná 180°. Hoci v štvorpólových strojoch je tento geometrický uhol 90°, v šesťpólových strojoch je to 60° atď., všeobecne sa uznáva, že medzi osami susedných protiľahlých pólov je vo všetkých prípadoch uhol rovný 180 elektrickým stupňom ( 180 elektrických stupňov). Inými slovami, pólové delenie τ = 180 el. krupobitie

Existujú jednovrstvové vinutia, kde je každý slot obsadený stranou jednej cievky (sekcie), a dvojvrstvové vinutia, kde sú strany rôznych cievok (sekcií) umiestnené v dvoch vrstvách v drážkach.

Spôsoby zobrazenia vinutia:

Spôsoby zobrazenia vinutia elektrických strojov sú celkom bežné a jedinečné. Vinutia obsahujú veľké číslo vodiče a je takmer nemožné znázorniť všetky spojenia a vodiče na výkrese. Preto sa musíme uchýliť k znázorneniu vinutia vo forme diagramov.

Používajú hlavne dve hlavné metódy zobrazenia vinutia na diagramoch.

Pri prvom spôsobe sa valcová plocha jadra spolu s vinutím (a v komutátorových strojoch spolu s komutátorom) akoby mentálne rozreže pozdĺž tvoriacej čiary a rozloží sa na rovinu výkresu. Tento typ obvodu sa nazýva rozšírené alebo rozmietané obvody (obr. 2.1).

Ryža. 2.1. Rozšírený diagram trojfázového jednovrstvového koncentrického vinutia so z = 24, 2р = 4.

Pri druhom spôsobe sa vinutie premietne do roviny kolmej na os jadra, pričom je znázornený čelný pohľad na vinutie (pri komutátorových strojoch zvyčajne zo strany komutátora). Vodiče (alebo aktívne strany sekcií a cievok) umiestnené v drážkach na povrchu jadra sú znázornené v kruhoch a znázorňujú koncové (čelné) spojenia vinutia. Ak je to potrebné, znázornite nielen koncové spojenia vinutia viditeľné z tejto strany, ale aj tie, ktoré sa nachádzajú odtiaľ opačná strana jadro má neviditeľné predné časti a ich obraz je v tomto prípade umiestnený mimo obvodu jadra. Schémy tohto typu sa nazývajú koncové alebo kruhové (obr. 2.2).

Ryža. 2.2. Schéma koncového vinutia m = 3, z = 24, 2р = 4.

Schémy konca a rozvinutého vinutia:

Najbežnejšie schémy sú tie, ktoré sa vyrábajú pomocou prvej metódy. Sú ľahšie čitateľné a vizuálnejšie. Na uľahčenie čítania a vykonávania koncových diagramov sa vykonávajú zjednodušeným spôsobom (obr. 2.3). Ale aj po tomto sa pre obalovača, ktorý nemá dostatočné skúsenosti s prácou s koncovými obvodmi, zdajú nezrozumiteľné a ťažko čitateľné. V rozšírených diagramoch vyzerá usporiadanie cievok a skupín cievok, spojenie cievok a skupín cievok realistickejšie a zrozumiteľnejšie.

Ryža. 2.3. Ukončite obvod s 2p = 4, a = 1.

Schémy poskytujú pomerne jasnú predstavu o štruktúre a umiestnení všetkých prvkov vinutia a spojov medzi nimi na jadre. Schémy zobrazujú hlavne len vodiče vinutia, snažiac sa, ak je to možné, vynechať všetky ostatné detaily, ktoré rušia schému a sťažujú jej čítanie. Potrebné dodatočné technické údaje sú uvedené v schémach vo forme nápisov.

Cievka alebo sekcia v diagrame je znázornená ako jedna čiara, bez ohľadu na to, či je navinutá v jednom drôte alebo v niekoľkých paralelných drôtoch, pozostáva z jedného závitu alebo je viacotáčková. V rozšírenom diagrame je sekcia alebo cievka znázornená ako uzavretý obrazec, ktorý pripomína skutočnú konfiguráciu sekcie (cievky), z ktorej sa prívody rozvetvujú.

V expandovaných dvojvrstvových obvodoch vinutia sú strany cievok alebo sekcií ležiace bližšie k vzduchovej medzere, t.j. Horná vrstva drážky sú znázornené plnými čiarami a strany ležiace v spodnej vrstve sú znázornené prerušovanými (bodkovanými) čiarami. Niekedy (v knihách starších vydaní) sú aktívne strany závitov v oboch vrstvách drážky zobrazené ako plné čiary, ale tie strany, ktoré ležia v hornej vrstve, sú umiestnené vľavo a tie, ktoré ležia v spodnej vrstve, sú umiestnené vpravo.

Na schémach trojfázových vinutí drôtov rôzne fázy môžu byť znázornené čiarami, ktoré sa od seba líšia, napríklad plnými, prerušovanými a prerušovanými čiarami rôzne farby alebo rôzne hrúbky, dvojité čiary s rôznym tieňovaním medzi nimi.

Diagramy zvyčajne označujú čísla štrbín, čísla kolektorových dosiek, počet sekcií a ich strán, čísla a označenia výstupných koncov skupín cievok, fázy vinutia, smery prúdov, fázové zóny, magnetické môžu byť naznačené aj póly poľa a pod. (obr. 2.4 - 2.6).

Ryža. 2.4. Rozšírená schéma dvojvrstvového vinutia pri z = 24, 2p = 4, q = 2.

Ryža. 2.5. Znázornenie skupín cievok v diagramoch: a - rozšírené, b - podmienené.

Ryža. 2.6. Podmienené diagramy dvojvrstvové vinutie statora: a - pre tri fázy pri 2p = 2; b - pre jednu fázu pri 2p = 2, c - pre jedno vinutie statora pri 1p = 4.

Schémy sú potrebné nielen pri štúdiu princípu činnosti vinutia, ich konštrukcie, vlastností a vlastností, ale aj pri vykonávaní navíjacích prác. Bez schémy a bez jej kontroly počas práce je ťažké dokončiť vinutie, takže predtým, ako začnete opravovať vinutie, musíte zostaviť schému alebo nájsť podobnú v referenčnej knihe.

Zjednodušené koncové diagramy:

Treba poznamenať, že kompletné rozvinuté a koncové schémy zapojenia zložitých viacpólových vinutí s Vysoké číslo Drážky sú veľmi objemné a ťažko čitateľné.

V týchto prípadoch sa v procese výroby vinutí, ktorých prvky sa opakujú, často používajú praktické podrobné schémy, kde je napríklad znázornená iba jedna fáza (niekedy časť fázy). trojfázové vinutie alebo niekoľko sekcií vinutia zberateľský stroj. Široko sa používajú aj zjednodušené koncové diagramy, kde sú celé skupiny cievok znázornené ako časť oblúka s označeniami svoriek a menšie prvky vinutia nie sú zobrazené alebo sú na diagrame znázornené samostatne. Zjednodušené koncové obvody sú vhodné pri vytváraní spojení medzi skupinami cievok v zložitých vinutiach.

Určenie začiatku a konca vinutia trojfázového motora.

Niekedy existujú trojfázové elektromotory, v ktorých nie sú svorky vinutia spravidla označené po previnutí alebo pri príliš „opatrnom používaní“. Ak chcete určiť začiatky a konce vinutia, musíte:
- pomocou ohmmetra určte vinutia, označte tri páry - tri vinutia;
- označte jeden vodič na jednom z vinutí a pripojte k nemu mínusovú batériu;
- pripojte ukazovateľ voltmetra k druhému vinutiu;
- dotknite sa druhého vodiča prvého vinutia kladného pólu batérie a sledujte, ktorým smerom sa šípka odchyľuje. Je potrebné, aby sa naklonil dopredu;
- po uistení sa o tom označte svorku pripojenú na kladný pól voltmetra;
- podobne skontrolujte a označte výstup na treťom vinutí.
Označené svorky možno považovať za začiatky alebo konce a podľa toho pripojiť motor k trojfázovému obvodu.

Určujeme počet svoriek statorových vinutí elektromotora a ich účel
Elektromotor je pripojený k zdroju energie cez svorky jeho vnútorných vinutí. Takéto vinutia v trojfázový motor- tri. Celkovo by teda malo byť šesť záverov. Ale pod krytom je spravidla sedem vodičov, jeden z nich je „kryt“, pripojený k krytu motora. Nie je súčasťou výživovej schémy, ale je potrebná bezpečná práca.
Často sa stáva, že počet vodičov vychádzajúcich z krytu motora je iba tri. V tomto prípade sú zostávajúce tri svorky „skryté“ vo vnútri krytu a aby ste sa k nim dostali, musíte opatrne rozobrať elektromotor odstránením rotora. Po nájdení a odpojení chýbajúcich troch vodičov (vzájomne prepojených hviezdicovým obvodom) by ste mali každý z nich predĺžiť a všetky vytiahnuť.
Niekedy nie sú drôty vo vnútri krytu motora spojené hviezdou (tri v jednom bode), ale trojuholníkom. V tomto prípade je úloha ťažšia, ale rovnaká: odpojte všetky (tri páry) káblových spojení, predĺžte konce a vytiahnite ich. Je pravda, že v našom prípade to nestojí za to, pretože tu sú uvedené všetky metódy schémy zapojenia pre elektromotory, ktorých vinutia sú zapojené do trojuholníkového obvodu.
Zvyčajne je na kryte krytu elektromotora nainštalovaná skrinka, ktorá obsahuje spínací blok s prepojkami, podľa ich konfigurácie môžete ľahko sledovať schému zapojenia vinutí.

Ako určiť, podľa ktorého obvodu sú pripojené konce vinutia elektromotora?
Ak spojenia vinutia nie sú vizuálne viditeľné (spojenia sú vytvorené vo vnútri krytu motora), budete musieť nepriamo určiť typ pripojenia (hviezda alebo trojuholník). Teoreticky je to veľmi jednoduché.
Schéma zapojenia hviezdicových vinutí elektromotora sa vytvorí spojením troch svoriek s rovnakým názvom (napríklad koncov) k sebe v jednom bode. Ak teda pripojíte generátor striedavého prúdu na ľubovoľné dve svorky (z troch!) elektromotora, potom nedôjde k transformácii napätia na sekundárne vinutie, pre ktoré sa tretie vinutie používa na meranie, a voltmeter zapojené, ako je znázornené na obr. 1 nebude ukazovať žiadne napätie alebo napätie blízke nule voltov.

V praxi môžete namiesto alternátora použiť bežnú jeden a pol voltovú batériu (napríklad 316), ktorú krátko pripojíte na svorky elektromotora. V tomto prípade by sa meranie napätia malo vykonávať na minimálnom limite stupnice voltmetra. Ak má elektromotor vysoký výkon, potom by malo byť zariadenie nainštalované na meranie prúdu (mikroampéry).
V extrémnych prípadoch, pri dodržaní všetkých preventívnych opatrení, môžete namiesto generátora striedavého prúdu použiť sieťové napätie 220 voltov a pripojiť zdroj k vinutiu v sérii so 60-wattovou lampou.

Ako určiť začiatky a konce svoriek vinutia elektromotora?
Potom, čo sme sa naučili, ako určiť spôsob pripojenia vinutí elektromotora, je zvonenie a označenie koncov vinutí celkom jednoduchá záležitosť! Najprv musíte zavolať tri páry svoriek vinutia. Odpor vinutia výkonných elektromotorov je veľmi malý a dosahuje desatiny ohmov a elektromotorov s nízkym výkonom - jednotky ohmov. Siedmy drôt "tela" sa nazýva relatívne k telu. Zvyšných 6 vodičov by sa za žiadnych okolností nemalo dotýkať krytu. Odpor medzi drôtmi vinutia a krytom je stovky megaohmov.
Takže ako výsledok meraní máme tri páry vodičov vinutia a jeden drôt „tela“. Teraz náhodne označme závery (konce) akéhokoľvek vinutia písmenami „H“ a „K“ - začiatok a koniec. Ďalej, tiež ľubovoľne, označíme závery akéhokoľvek iného vinutia písmenami „H“ a „K“ - začiatok a koniec.

Ďalším krokom je zapojenie dvoch označených vinutí k sebe do série so svorkami „H“ a „K“, ako je znázornené na obr. 3. K zostávajúcim voľným koncom pripojených vinutí („H“ a „K“ ) pripojíme ampérmeter nastavený na malý merací rozsah (mA alebo aj μA). Na svorky neoznačeného vinutia krátko pripojíme zdroj priamy prúd- 1,5 voltová batéria (prvok 316). Ampérmeter by mal vykazovať napäťovú špičku. Ak sa tak nestane, spojte označené vinutia navzájom pomocou svoriek „H“ a „N“ a na ich voľné konce („K“ a „K“) pripojte mikroampérmeter. Ak ampérmeter zaznamená nárast prúdu, vymeňte nápisy „H“ a „K“ na ktoromkoľvek vinutí.

Môže sa stať, že ampérmeter v žiadnom prípade nezaznamená napäťový ráz, alebo je tento ráz veľmi slabý. Tento znak označuje poruchu elektromotora - skrat akéhokoľvek vinutia.
Ďalej odpojíme vinutia, vypneme zdroj energie a znova zapojíme dve vinutia do série. Okrem toho pripojíme akýkoľvek výstup neoznačeného vinutia na svorku „H“ ľubovoľného označeného vinutia. Na zostávajúce voľné konce vinutí zapojených do série (svorka „K“ a neoznačený výstup) pripojíme mikroampérmeter nastavený na malý limit merania. Napájací zdroj krátko pripojíme na svorky zvyšného označeného vinutia. Zariadenie by malo vykazovať prepätie napätia.
Ak sa tak nestane, potom prehodíme vodiče neoznačeného vinutia v obvode. Krátko znova pripojte zdroj napájania. Ak mikroampérmeter zaznamená prepätie napätia, označíme (označíme) svorku neoznačeného vinutia, ktoré bolo pripojené ku svorke „H“, písmenom „K“ a druhú svorku písmenom „N“. Všetky!

Pri meraní prúdu alebo napätia nie je vhodné používať digitálny multimeter, pretože existujúce oneskorenie merania (indikácie) v digitálnych prístrojoch nemusí mať čas na detekciu krátkodobých rázov prúdu (napätia).

Zapojenie vinutí trojfázového elektromotora podľa trojuholníkovej schémy
Nie je nič jednoduchšie ako zapojiť už označené vodiče motora do trojuholníkového obvodu! Vinutia pripájame do série (v krúžku) v tomto poradí: začiatok jedného ("H") ku koncu druhého ("K"). Získame tri výstupy elektromotora, ktorého vinutia sú zapojené do trojuholníkového obvodu. K nim pridáme ďalší „telový“ vodič na pripojenie k externej uzemňovacej slučke

Klasický spôsob pripojenie trojfázového elektromotora k jednofázovej sieti
Najjednoduchšia a najbežnejšia schéma pripojenia trojfázového elektromotora k jednofázovému zdroju 220 V je znázornená na obrázku 1.

Existujú metódy na výpočet hodnoty kapacity kondenzátora C1 s fázovým posunom, ale veľký význam nemala by sa im pripisovať žiadna váha, pretože tieto výpočty vedú k takmer rovnakým výsledkom, aké sa získajú hrubým výpočtom kapacity pomocou nasledujúceho jednoduchého vzorca.

Kde C je kapacita fázového posuvného kondenzátora v mikrofaradoch a P je menovitý výkon elektromotora v kilowattoch. Veľkosť kapacity silne závisí od prevádzkového režimu elektromotora, najmä od jeho zaťaženia.
V prípadoch, keď elektromotor pracuje pri premenlivom zaťažení, je potrebné počas prevádzky zapnúť ďalšie paralelne s trvalo pripojeným kondenzátorom fázového posunu. Vyššie uvedené kalkulačný vzorec funguje pre málo zaťažené elektromotory. Pri výraznom zaťažení by sa kapacita kondenzátora fázového posunu mala zdvojnásobiť z vypočítanej hodnoty.

Čo sa stane, ak je hodnota kondenzátora zvolená nesprávne?
Ak je hodnota kondenzátora fázového posunu zvolená väčšia, ako je požadovaná pre špecifické prevádzkové podmienky elektromotora, motor sa rýchlo prehreje. Ak je hodnota kapacity zvolená menšia ako požadovaná, potom sa výkon elektromotora zníži v porovnaní s optimálnym. Z toho vyplýva záver: pri výbere kondenzátora s fázovým posunom by ste mali začať vyberať hodnotu kapacity od minima a postupne ju zvyšovať na hodnotu, keď elektromotor dokáže zabezpečiť mechanickú prevádzku pohonu.

Prečo by prevádzkové napätie kondenzátora s fázovým posunom malo byť aspoň 400 voltov?
Existujú tri dôvody, prečo by prevádzkové napätie kondenzátora s fázovým posunom malo byť aspoň 400 voltov. Prvým dôvodom je, že hodnota amplitúdy striedavého napätia v domáca sieť 220 voltov je takmer tristo voltov (220x1,3). prečo je to tak? Ako si pamätáme z školský kurz fyzika, domáce striedavé napätie 220 voltov je prúd napätie.

Podľa definície: efektívna hodnota striedavého prúdu je ten jednosmerný prúd, ktorý produkuje rovnaký výkon ako striedavý prúd za rovnaký čas a pri rovnakom zaťažení.
A keďže striedavý prúd má extrémy - body s maximálnymi a minimálnymi hodnotami, budú sa, samozrejme, líšiť od nejakej priemernej (efektívnej) hodnoty. Musí byť zaručené, že kondenzátor s fázovým posunom vydrží tieto oblasti zvýšeného záporného a kladného napätia.
Druhým dôvodom je, že prevádzkové napätie na kondenzátoroch je zvyčajne určené pre jednosmerný prúd. Ale striedavé napätie mení svoju polaritu v priebehu času z + 220 voltov na - 220 voltov. To znamená, že za určitých podmienok môže byť kondenzátor nabitý na takmer dvojnásobok sieťovej hodnoty, až do 400 voltov.
Tretím dôvodom je, že v obvode statorových vinutí, ktoré majú vysokú indukčnosť, je inštalovaný kondenzátor s fázovým posunom. Pri prevádzke elektromotora, najmä pri jeho štartovaní a zastavovaní, sa na vinutia uvoľňuje veľká elektromotorická sila samoindukcie (EMF) vo forme trhlín. vysoké napätie 300-600 voltov aplikovaných špeciálne na kondenzátor.

Ako si vybrať optimálna kapacita kondenzátor fázového posunu?
Výber optimálnej hodnoty kapacity kondenzátora fázového posunu by sa mal vykonávať v reálnych prevádzkových podmienkach elektromotora pripojením elektrického pohonu k nemu a pripojením efektívneho štartovací okruh . Celý postup spočíva vo výbere kondenzátora s fázovým posunom takej kapacity, aby sa veľkosti prúdov tečúcich do každej z troch odbočiek vinutia elektromotora od seba minimálne líšili. Poradie výberu je rovnaké, ako je uvedené vyššie - od menšej po väčšiu kapacitu. Pri výbere optimálnej kapacity kondenzátora kontrolujte a berte do úvahy zahrievanie krytu motora!

Prečo by sa elektromotor nemal prehrievať?
Počas prevádzky sa každý elektromotor nevyhnutne zahrieva. Teplota skrine bežiaceho motora bez poškodenia prevádzkové charakteristiky môže dosiahnuť 70 °C. Aby sa zabránilo prehriatiu, kryt motora je rebrovaný, aby sa zväčšila plocha, ktorá odvádza teplo. Účinnosť odvodu tepla zo znečisteného krytu motora je výrazne znížená.
Čo sa stane, keď sa elektromotor prehreje? Izolačný lakový povlak drôtov vinutia vysychá (alebo dokonca zuhoľnatene) a odlupuje sa. Výsledkom je, že odkryté susedné vodiče sa navzájom skratujú. Vo vinutí motora dochádza k prepínaniu skratu.
Medzizávitový skrat v závislosti od veľkosti uzavretého úseku vedie buď k následnému rýchlemu prehriatiu elektromotora alebo k okamžitému roztaveniu (skratu alebo vyhoreniu) vodičov vinutia. V praxi elektromotor s mostíkom malá plocha vinutia (niekoľko susedných závitov), ​​prehrievanie a strata výkonu, môže stále fungovať. Ale každý nový cyklus - prehriatie vinutí počas prevádzky a ochladenie počas odstavenia - zhoršuje stav izolácie vinutia a vedie k rovnakému výsledku - odlupovanie izolácie, skrat závitov vinutia a porucha elektromotora.
Navyše pri prehriatí elektromotora sa prehrievajú aj ložiská, v ktorých sa rotor otáča. Prehriatie ložiskového maziva vedie k zníženiu jeho účinnosti a ešte väčšiemu prehriatiu ložiska. V dôsledku toho sa vysoko zahriate mazivo čiastočne odparí, čiastočne vytečie z ložiskového puzdra a ložisko sa začne zasekávať. Núdzové vynútené zastavenie elektromotora počas prevádzky (bez jeho vypnutia) tiež vedie k rýchlemu a neprípustnému prehriatiu jeho vinutí až k ich požiaru a poruche elektromotora.

Ako zmeniť smer otáčania rotora elektromotora?
Rovnako ako keď je elektromotor prevádzkovaný z trojfázového zdroja, keď je napájaný z jednofázová sieť napätie 220 voltov, rotor elektromotora je poháňaný rotačne magnetické pole, ktorého smer otáčania závisí od poradia striedania fáz. Keď je elektromotor v prevádzke, jeden koniec kondenzátora fázového posunu je vždy pripojený k voľnému pripojovaciemu bodu vinutia a druhý koniec k napájaciemu vodiču - fázovému alebo neutrálnemu.

Smer otáčania rotora elektromotora závisí od toho, kde je pripojený koniec fázového posuvného kondenzátora, ktorý je pripojený k napájaciemu vodiču siete. Jednoducho, aby ste zmenili smer otáčania rotora elektromotora, mala by byť táto svorka kondenzátora odpojená od jedného napájacieho vodiča a pripojená k inému napájaciemu vodiču. Inými slovami, znova pripojte výstup zo svorky A elektromotora ku svorke B.

Štartovacia schéma pre trojfázový elektromotor pri prevádzke v jednofázovej sieti
Trojfázový elektromotor funguje normálne, keď je pripojený k jednofázovému zdroju striedavého prúdu s domácim napätím 220 voltov. schém znázornené na obrázkoch 1 a 2. Pri zaťažení ho však nebude možné spustiť. Aby sa zabezpečilo otáčanie rotora elektromotora počas spúšťania, je potrebný špeciálny obvod. Podľa tejto schémy je počas spúšťania paralelne s kondenzátorom fázového posunu (C1) zapojený dodatočný „štartovací“ kondenzátor C2 s približne rovnakou kapacitou ako kondenzátor fázového posunu. Takáto schéma je znázornená nižšie na obr.

Pri štartovaní, po zapnutí spínača SA, je potrebné ručne stlačiť tlačidlo SB a podržať ho stlačené niekoľko sekúnd, kým otáčky rotora elektromotora nedosiahnu 70 % nominálnych.

Pripojenie elektromotora k sieti cez stýkač, tlačidlo štart a stop
V prípade porúch, núdzových situácií a výpadku sieťového napätia je potrebné rýchlo a jednoducho vypnúť elektromotor. Okrem toho pri obnovení napájania, aby nedošlo k zraneniu osôb elektrický šok Aby nedošlo k poškodeniu elektrického pohonu a samotného elektromotora, elektromotor by sa nemal automaticky reštartovať.
Všetky tieto požiadavky spĺňa obvod na zapínanie elektromotora pomocou stýkača K1. Motor sa naštartuje stlačením tlačidla "Štart". Následné vypnutie sa vykoná stlačením tlačidla "Stop". Takáto schéma je znázornená nižšie na obr.

Ak chcete zapnúť elektrický motor, stlačte tlačidlo SA1 „Štart“. Do vinutia stykača K1 sa privádza sieťové napätie 220 voltov. Jadro stýkača sa zasunie, čím sa zatvoria kontakty K1.1 a K1.2. Kontakty tlačidla "Štart" sú samosvorné s kontaktmi K1.1 a kontakty K1.2 pripájajú vinutia motora k sieti.
Po stlačení tlačidla "Stop" sa obvod vinutia stykača K1 otvorí a vinutie je bez napätia. Kontakty K1.1 sú otvorené, tlačidlo "Štart" je odblokované. Kontakty K1.2 sa otvoria a napätie sa odstráni z vinutia motora. Motor sa vypne. Stav okruhu sa nemení ani po uvoľnení tlačidla Stop. Elektromotor zostane vypnutý.

Schéma automatický štart trojfázový elektromotor
V diagrame Obr. 4, rovnako ako v predchádzajúcich schémach, musíte ručne stlačiť tlačidlo SA3, pripojiť štartovací kondenzátor C2 a počkať, kým rotor elektromotora naberie rýchlosť, čo nie je príliš pohodlné. Namiesto ručného tlačidla môžete použiť štartovací obvod, ktorý používa oneskorenie relé, so stanoveným časom oneskorenia zapnutia (po privedení napätia) 3-10 sekúnd. Schéma výmeny manuálneho tlačidla za automatické je znázornené nižšie na obr.

Keď je elektromotor zapnutý, stlačí sa tlačidlo SA1 „Štart“. Sieťové napätie 220 voltov prichádza do vinutia stykača K1. Jadro stýkača sa zasunie, čím sa zatvoria kontakty K1.1 a K1.2. Kontakty K1.1, ako v predchádzajúcom diagrame, samy blokujú tlačidlo „Štart“ (jeho kontakty sú premostené) a kontakty K1.2 pripájajú vinutia motora k sieti. V tomto čase je spúšťací kondenzátor C2 pripojený cez normálne uzavreté kontakty oneskoreného relé KT1.1 paralelne s kondenzátorom C1 fázového posunu.
Súčasne s napájaním stýkača K1 je napájacie napätie privádzané do oneskorovacieho relé KT. Začína sa odpočítavanie času oneskorenia otvorenia normálne zatvorených kontaktov KT1.1 relé KT. Po niekoľkých sekundách oneskorenia sa aktivuje relé KT, čím sa rozpoja kontakty KT1.1. Štartovací kondenzátor C2 je odpojený od kondenzátora C1 s fázovým posunom. Proces spustenia je dokončený.

Pripojenie štartovacieho kondenzátora cez výkonné kontakty
Zapojenie štartovacieho kondenzátora paralelne s fázovým posunom je sprevádzané silným iskrením kontaktov. Nízkoenergetické kontakty relé oneskorenia K1, ako je znázornené na predchádzajúcom diagrame, nebudú schopné zabezpečiť dlhodobú prevádzku elektromotora v režime štartovania. Jednoducho sa prilepia alebo zhoria. Preto je vhodné ovládať spojenie štartovacieho kondenzátora s kontaktmi výkonného relé (stykača). Takáto schéma je znázornená na obr.

Keď stlačíte tlačidlo "Štart", napätie sa privedie rovnakým spôsobom na oneskorenie relé KT1. Ale pri spustení sa štartovací kondenzátor C2 okamžite pripojí ku kondenzátoru fázového posunu cez kontakty prídavného stykača K2, ktorého vinutie bude pri štarte pripojené k 220-voltovej sieti cez normálne uzavreté kontakty. oneskorovacieho relé KT1.
Keď skončí časové oneskorenie relé KT1, relé sa zapne a jeho kontakty KT1.1 sa otvoria, čím sa odpojí obvod vinutia stykača K2 od zdroja 220 voltov. Vinutie stykača K2 bude bez napätia, jeho kontakty K2.1 sa otvoria a odpojí štartovací kondenzátor C2 od fázového posuvného kondenzátora C1, čím sa ukončí štartovací proces.

Prúdová ochrana trojfázového elektromotora
Vo vyššie uvedených schémach je vinutie elektromotora neustále pripojené k 220 voltovej sieti, čo vytvára nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom pre ľudí a nespĺňa bezpečnostné požiadavky. Po ukončení práce musí byť elektrické náradie úplne odpojené od napätia. Na žiadnej časti elektrického zariadenia by nemalo byť prítomné životu nebezpečné napätie 220 voltov.
Okrem toho je potrebné chrániť elektromotor pred vážnym poškodením, keď skraty obvody alebo prúdové komponenty konštrukcie elektromotora. Na ochranu vonkajšieho elektrického vedenia pred kritickými a núdzovými prúdmi je tiež potrebná prúdová ochrana. Takáto ochrana môže byť úspešne vykonaná trojfázovou aktuálny stroj. Schéma zapojenia elektromotora cez prúdový istič je na obr.7.

Po zapnutí prúdového ističa SA3 sa rozsvieti modrá LED VL1.1. Keď sa elektromotor rozbehne a začne pracovať, rozsvieti sa červená LED VL1.2 (v schéme pravá) a modrá LED zhasne. Rezistory R1 a R2, každý s menovitým výkonom 1 watt, obmedzujú prúd cez LED na 4 miliampéry. Diódy VD1 a VD2 chránia LED pred poruchou spätným napätím 220 voltov.