Пристрій і принцип роботи однофазних електродвигунів

Однофазовий асинхронні мотора випускають від 5Вт до 10кВт. Дані мотора вживаються: у приводі пральних машин, холодильників, центрифуг, заточувальних і маленьких обробних верстатів і т.д.
Відмітимо, що однофазовий АТ в порівнянні з трифазними двигунами зазвичай мають кілька гірші технічні характеристики. Потужність однофазового АТ становить не більше 70% від потужності трифазного АД в тому ж габариті. Однофазовий АТ, не рахуючи того, мають більш низьку перевантажувальну здатність.

Мал. 1

Схема включення однофазового АД:

Движок має на статорі дві обмотки - основну (рабочею) і пускову, яка вживається для запуску АТ. Ротор АТ виконаний короткозамкненим у вигляді білячої клітини.

Розглянемо механізм роботи однофазового АД:
Щоб усвідомити, навіщо потрібна пускова обмотка розглянемо приклад, коли движок підключений до мережі 220В лише на одну обмотку - робочу.

однофазовий ток I1 цієї обмотки робить пульсуючі магнітне поле, яке можна розкласти на два поля Фа і Фв, мають рівні амплітуди і крутяться в зворотні сторони з однаковою швидкістю.
При нерухомому роторі магнітні поля Фа і Фв роблять

Мал. 2

однакові за величиною, але протилежні за знаком крутяться моменти М1 і М2 . Тому при пуску результуючий момент ( Мn = M1 - M2 ) Дорівнює нулю, і движок не може прийти в обертання навіть без навантаження на валу.

У зв`язку з цим для запуску однофазового АТ і вживається додаткова пускова обмотка, яка дозволяє отримати крутиться магнітне поле, за рахунок якого забезпечується вихідний пусковий момент, який визначає і напрямок обертання валу.

Принципова схема однофазового асинхронного мотора:

Як відомо з теорії електронних машин, для отримання крутного

магнітного поля на статорі двигуна повинні бути розміщені, як мінімум дві обмотки, зміщені в просторі на певний кут і обтічні змінними струмами.

Мал. 3

Відповідно до цього пускова обмотка укладається на статорі двигуна зі зміщенням її осі на 90% по відношенню до осі робочої обмотки, а зрушення струмів забезпечується включенням в її ланцюг додаткового фазосдвигающей елемента, в якості якого можуть бути застосовані: активний резистор, котушка індуктивності або конденсатор. Або пускова обмотка мотається з маленьким кількістю витків в зворотний бік - бефіляр.

Далі електродвигун може працювати лише на робочій обмотці, цей принцип застосовується в холодильниках, де для пуску встановлюється пусковий реле, і після

однофазовий електродвигуни

пуску пускова обмотка отключаетя. Є схеми підключення, в яких пускова обмотка залишається в роботі і після запуску, такий принцип застосовувався в пральних машинках російського виробництва, та, крім того була можливість роботи - реверс, т. Е. Обертання в іншу сторону.
До однофазних електродвигунів відноситься і електроінструмент і побутові електроприлади: дрилі, шлефмашінкі, пилососи, тримери (газонокосарки) і т. Д., Для яких потрібно обертання більше 3000 об / хв, А ми знаємо, що найбільше обертання електродвигуна, при частоті 50 гц, обмежена близько 3000 об / хв. А для дієвої роботи перерахованих вище агрегатів, таких оборотів не досить. І були придумані однофазовий колекторні електродвигуни, з кількістю оборотів / хв більше 3000, але про цю категорію в наступній статті.