Устройство однофазного асинхронного двигателя аналогично трехфазному, но на статоре уложена однофазная обмотка, при включении которой МДС статора создает не вращающийся, а пульсирующий магнитный поток. Ось этого магнитного потока неподвижна в пространстве, амплитуда 
. Пульсирующий магнитный поток можно представить в виде суммы двух вращающихся в противоположные стороны магнитных потоков 
и 
. Этих потоки наводят ЭДС взаимной индукции прямой и обратной последовательности, что вызывает появление соответствующих токов в замкнутой обмотке ротора. Взаимодействие этих токов с основным магнитным потоком создает вращающие моменты прямой и обратной последовательностей, рисунок. Результирующий электромагнитный момент равен сумме этих моментов: 
.
При пуске однофазного двигателя 
и моменты прямой и обратной последовательностей равны между собой 
Для создания не нулевого пускового момента необходимо образование вращающегося магнитного поля. Для этого на статоре помимо рабочей применяется пусковая обмотка. В цепь пусковой обмотки включают фазосмещающих элемент (активное сопротивление или емкость). При достижении номинальной частоты вращения пусковую обмотку отключают.
Рис. Механическая характеристика однофазного асинхронного двигателя. Схема однофазного асинхронного двигателя с пусковой обмоткой: ФЭ – фазосдвигающий элемент; A и B – рабочая и пусковая обмотки.
Асинхронный конденсаторный двигатель имеет на статоре две обмотки, занимающие одинаковое число пазов и сдвинутые в пространстве относительно друг друга на 90 электрических градусов. Главную обмотку включают непосредственно в однофазную сеть, вспомогательную – через рабочий конденсатор 
создает фазовый сдвиг между токами главной и вспомогательной обмоток. Конденсаторные двигатели по своим свойствам ближе к трехфазным двигателям, поскольку после окончания пуска они работают с вращающейся МДС, в отличие от однофазных двигателей, работающих с пульсирующей МДС.
Рис. Конденсаторный двигатель с рабочей емкостью, с рабочей и пусковой емкостями. Механические характеристики при рабочей и пусковой емкостях.
Емкость обеспечивает получение кругового вращающегося поля только в расчетном, обычно номинальном, режиме работы двигателя. Если изменится режим (нагрузка), то изменятся и токи в обмотках и фазовый угол между ними. Поле двигателя становится эллиптическим и рабочие свойства двигателя ухудшаются.
Конденсаторный двигатель обладает сравнительно высоким КПД и коэффициентом мощности, но имеют неудовлетворительные пусковые свойства. Пусковой момент обычно не превышает 
. Для повышения пускового момента параллельно емкости
. Трехфазный асинхронный двигатель может быть использован для работы от однофазной сети. Такой двигатель включают как конденсаторный по одной из схем рисунка.
Рис. Схемы соединения обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при включении в однофазную сеть.
Синхронные машины
studlib.info
Для создания пускового момента необходимо во время пуска создать
вращающееся магнитное поле.
|
| Пуск |
|
| С1 |
|
|
IА | А | ФЭ | |
| С2 |
| В |
|
|
| |
| М | П2 | П1 |
|
| ||
|
|
| IВ |
С этой целью применяют пусковую обмотку В.
Обмотки А и В располагают на статоре
со смещением на 90 эл. градусов.
Токи в обмотках статора IА иIВ должны быть
сдвинуты по фазе на 900.
U1 |
|
|
В | А | А+В=900 |
IВ |
| IА |
Для этого в цепь пусковой обмотки включают
фазосмещающий элемент (чаще всего С).
После достижения частоты вращения близкой к номинальной пусковую обмотку отключают.
U1 | На статоре две обмотки, занимающие одинаковое число пазов |
| и сдвинутые в пространстве на 90 эл. градусов. |
Главную обмотку А включают непосредственно в сеть, а вспомогательную обмотку Ввключают в ту же сеть, но через конденсатор Сраб.
Спуск. Вспомогательная обмотка В
после пуска не отключается.
Таким образом, если однофазный АД работает с пульсирующей МДС статора, то
конденсаторный АД - с вращающейся МДС.
Емкость конденсатора Сраб, необходимая для | С | 1,6 105 I | A | sin | A , | |||
получения кругового вращающегося поля |
|
|
| |||||
раб | f U k2 |
| ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
| wBkB |
|
| 1 | 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
где | k wAkA | - коэффициент трансформации. |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |||
Для повышения пускового момента параллельно конденсатору Сраб включаютпусковой. конденсатор Спуск, емкость которого рассчитывается из условия получения кругового поля при пуске двигателя.
Синхронной машиной называют такую машину переменного тока, частота вращения которой в установившемся режиме равна синхроннойn1 60f1 / pи не зависит от нагрузки.
Применение: синхронные генераторы – в качестве источников электрической энергии переменного тока на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях
Синхронные двигатели – в установках не требующих регулирования
скорости, при мощности 100 кВт и выше (насосы, вентиляторы, компрессоры и т.д.), а такжев схемах автоматики и электробытовых приборах (СД с
постоянными магнитами, индукторные, гистерезисные, шаговые и т.д.).
A | B | C | Статор синхронной машины выполнен |
|
|
|
также как асинхронной: в пазах сердечника статора расположена трехфазная обмотка
+Обмотка ротора питается от постороннего
источника постоянного тока через контактные кольца и щетки и называется обмоткой возбуждения.
-Она создает в синхронной машине основной магнитный поток Ф0
studfiles.net
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как определить диапазон голоса - ваш вокал
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Как слышать голос Бога
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
Цель:Изучить и понять принцип работы однофазного и конденсаторного асинхронных двигателей; научиться определять их механические характеристики опытным путём.
Ход работы:
Электрическая схема стенда приведена на рисунке 36.
Рисунок 36 – Электрическая схема стенда
Контрольные вопросы:
1. Однофазный двигатель не имеет начального пускового момента так как при s=1, т. е. при неподвижном роторе, результирующий момент Мрeз = 0; Частота вращения однофазного двигателя при холостом ходе меньше, чем у трехфазного двигателя, из-за наличия тормозящего момента Мобр. По этой же причине однофазный двигатель имеет худшие рабочие характеристики: меньший к. п. д., меньшую перегрузочную способность, повышенное скольжение при номинальной нагрузке.
2. Для того, чтобы создать фазовый сдвиг в 90° между токами рабочей и пусковой обмотки, используют фазосмещающие элементы (ФЭ)
3. Отличаются они тем что на однофазном двигателе имеется только 1 рабочая обмотка на статоре которая подключена к сети однофазного тока , а у конденсаторного двигателя две обмотки одна из которых включается в сеть непосредственно, а другая — последовательно с электрическим конденсатором для образования вращающегося магнитного поля.
4. Если пусковой момент в конденсаторном не критичен и может быть достаточно малым, но необходимо обеспечить оптимальные условия при номинальной скорости вращения, то емкость рассчитывается из условия номинальной скорости вращения. Часто на время пуска параллельно с рабочим конденсатором относительно малой емкости включается пусковой конденсатор, емкость которого значительно больше, в результате чего поле при пуске приближается к круговому. После пуска эта емкость отключается, и двигатель работает лишь с рабочим конденсатором.
5. Промышленные конденсаторные двигатели имеют в основе, как правило, двухфазный двигатель (проще производство и схема подключения).
6. QC = Uс Iβ = Uβ Iβ / sinφβ
7. Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающей среды от минус 25 до 40°С. Относительная влажность воздуха до 80% при температуре 20°С. Запыленность воздуха не более 10 мг/м3. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агресивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию (кроме двигателей химостойкого исполнения), не насыщенная водяными парами и токопроводящей пылью. Группа механического исполнения М8 по ГОСТ 17516.1-90. Класс вибрации двигателей АИР3Е для габаритов 56, 63, 71 для нормальной точности - 1,12, для повышенной - 0,71, для габаритов 80, 100 для нормальной точности - 1,8, для повышенной - 1,12. Для двигателей АИРЕ габаритов 56, 71, 80 класс вибрации для нормальной и повышенной точности - 2,8. Для модификаций двигателей встраиваемого исполнения уровень вибрации не нормируется. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.1-75, ГОСТ 21130-75, соответствуют "Правилам устройства электроустановок" и "Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей". По способу защиты человека от поражения электрическим током двигатели соответствуют классу 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75. Степень защиты от прикосновения к движущимся частям при помощи оболочки (кожух вентилятора) IР2Х по ГОСТ 14254-96. Двигатели пожаробезопасны. Вероятность возникновения пожара не превышает 10-6 в год. Двигатели соответствуют ТУ РБ-05755950-420-93.
8. Настоящие Правила распространяются на конденсаторные установки напряжением от 0,22 до 10 кВ и частотой 50 Гц, предназначенные для компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения и присоединяемые параллельно индуктивным элементам электрической сети.
Конденсаторная установка должна находиться в техническом состоянии, обеспечивающем ее долговременную и надежную работу.
Управление конденсаторной установкой, регулирование режима работы батарей конденсаторов должно быть, как правило, автоматическим.
Управление конденсаторной установкой, имеющей общий с индивидуальным приемником электрической энергии коммутационный аппарат, может осуществляться вручную одновременно с включением или отключением приемника электрической энергии.
График и режим работы конденсаторной установки должны быть утверждены главным инженером предприятия и согласованы с электроснабжающей организацией.
При напряжении, равном 110% номинального, вызванном повышением напряжения в электрической сети, продолжительность работы
конденсаторной установки в течение суток должна быть не более 12 ч. При повышении напряжения свыше 110% номинального конденсаторная установка должна быть немедленно отключена.Если напряжение на любом единичном конденсаторе (конденсаторах последовательного ряда) превышает 110% его номинального значения, работа конденсаторной установки запрещается.
Если токи в фазах различаются более чем на 10%, работа конденсаторной установки запрещается.
В месте установки конденсаторов должен быть предусмотрен термометр либо другой прибор для измерения температуры окружающего воздуха. При этом должна быть обеспечена возможность наблюдения за его показаниями без отключения конденсаторной установки и снятия ограждений.
Если температура конденсаторов ниже предельно допустимой отрицательной температуры, обозначенной на их паспортных табличках (минус 60, минус 40 или минус 25 град. C), включение в работу конденсаторной установки запрещается.
Включение конденсаторной установки разрешается лишь после повышения температуры окружающего воздуха и достижения конденсаторами указанного в паспорте значения температуры.
Температура окружающего воздуха в месте установки конденсаторов должна быть не выше максимального значения, указанного на их паспортных табличках. При превышении этой температуры должна быть усилена вентиляция. Если в течение 1 ч температура не снизилась, конденсаторная установка должна быть отключена.
Конденсаторы батареи должны иметь порядковые номера, нанесенные на стенку корпуса.
Включение конденсаторной установки после ее отключения допускается не ранее чем через 1 мин. при наличии разрядного устройства, присоединяемого непосредственно (без коммутационных аппаратов и предохранителей) к конденсаторной батарее. Если в качестве разрядного устройства используются только встроенные в конденсаторы резисторы, то повторное включение конденсаторной установки допускается не ранее чем через 1 мин. для конденсаторов напряжением 660 В и ниже и через 5 мин. для конденсаторов напряжением 660 В и выше.
Включение конденсаторной установки, отключенной действием защитных устройств, разрешается после выяснения и устранения причины отключения.Конденсаторная установка должна быть обеспечена:
резервным запасом предохранителей на соответствующие номинальные токи плавких вставок;
специальной штангой для контрольного разряда конденсаторов, хранящейся в помещении конденсаторной батареи;
противопожарными средствами (огнетушителями, ящиком с песком и совком).
При замене предохранителей конденсаторная установка должна быть отключена от сети и должен быть обеспечен разрыв (отключением коммутационного аппарата) электрической цепи между предохранителями и конденсаторной батареей. Если условий для такого разрыва нет, то замена предохранителей производится после контрольного разряда всех конденсаторов батареи специальной штангой.
При техническом обслуживании конденсаторов, в которых в качестве пропитывающего диэлектрика используется трихлордифенил, следует принимать меры для предотвращения его попадания в окружающую среду. Вышедшие из строя конденсаторы с пропиткой трихлордифенилом при отсутствии условий их утилизации подлежат уничтожению в местах, определяемых санитарно - эпидемиологическими станциями.
Осмотр конденсаторной установки (без отключения) должен проводиться не реже 1 раза в сутки на объектах с постоянным дежурством персонала и не реже 1 раза в месяц на объектах без постоянного дежурства.
Внеочередной осмотр конденсаторной установки проводится в случае повышения напряжения или температуры окружающего воздуха до значений, близких к наивысшим допустимым, действия защитных устройств, внешних воздействий, представляющих опасность для нормальной работы установки, а также перед ее включением после нахождения в резерве.
При осмотре конденсаторной установки следует проверить:
исправность ограждений и запоров, отсутствие посторонних предметов;
значения напряжения, тока, температуры окружающего воздуха, равномерность нагрузки отдельных фаз;техническое состояние аппаратов, оборудования, контактных соединений, целость и степень загрязнения изоляции;
отсутствие капельной течи пропитывающей жидкости и недопустимого вздутия стенок корпусов конденсаторов;
наличие и состояние средств пожаротушения.
О результатах осмотра в оперативной документации должна быть сделана соответствующая запись.
Периодичность капитальных и текущих ремонтов, объем проверок и испытаний электрооборудования и устройств конденсаторной установки должны соответствовать требованиям Норм .
Вывод:
Однофазный асинхронный двигатель имеет всего одну рабочую обмотку и одну пусковую , и значительно хуже чем трехфазный асинхронный двигатель. Его применяют в стиральных машинах и холодильниках.
Конденсаторный двигатель имеет уже 2 обмотки , одна из которых рабочая а другая вспомогательная обмотка. Они включены в одну сеть и в отличии от однофазного асинхронного двигателя пусковая обмотка в конденсаторном двигателе не отключается после пуска.
megapredmet.ru
Презентация на тему “Однофазный и конденсаторный асинхронные двигатели” Выполнил студен группы ТЭ-31 Проверил преподаватель
Однофазные асинхронные двигатели Назначение, устройство и принцип действия однофазных асинхронных двигателей Однофазные асинхронные двигатели - машины небольшой мощности, которые по конструктивному исполнению напоминают аналогичные трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Однофазные асинхронные двигатели отличаются от трехфазных двигателей устройством статора, где в пазах магнитопровода находится двухфазная обмотка, состоящая из основной, или рабочей, фазы с фазной зоной 120 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями С 1 и С 2, и вспомогательной, или пусковой, фазы с фазной зоной 60 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями В 1 и В 2.
Пуск однофазного двигателя начинают с разгона ротора путем нажатия пусковой кнопки, вызывающего возбуждение токов в обеих фазах обмотки статора, которые сдвинуты по фазе на величину, зависящую от параметров фазосдвигающего устройства Z, выполненного в виде резистора, индуктивной катушки или конденсатора, и элементов электрических цепей, в которые входят рабочая и пусковая фазы обмотки статора. Эти токи побуждают в машине вращающееся магнитное поле с магнитной индукцией в воздушном зазоре, которая периодически и монотонно изменяется в пределах максимального и минимального значений, а конец ее вектора описывает эллипс.
Отпускание пусковой кнопки переводит электродвигатель с двухфазного режима на однофазный, поддерживаемый в дальнейшем соответствующей составляющей переменного магнитного поля, которая при своем вращении несколько опережает вращающийся ротор из-за скольжения.
Однофазные асинхронные двигатели с расщепленными или экранированными полюсами В однофазных асинхронных двигателях с расщепленными или экранированными полюсами, каждый полюс расщеплен глубоким пазом па две неравные части и несет на себе однофазную обмотку, охватывающую весь магнитопровод полюса, и короткозамкнутые витки, расположенные на его меньшей части.
Ротор у этих двигателей имеет короткозамкнутую обмотку. Включение обмотки статора на синусоидальное напряжение сопровождается установлением в ней тока и возбуждением переменного магнитного поля с неподвижной осью симметрии, которое наводит в короткозамкнутых витках соответствующие эдс и токи. Двигатели с расщепленными полюсами являются нереверсивными устройствами, допускающими частые пуски, внезапную остановку и могут длительное время находиться в заторможенном состоянии. Их изготовляют двух- и четырехполюсными номинальной мощностью от 0, 5 до 30 Вт, а при усовершенствованной конструкции до 300 Вт для работы от сети переменного напряжения частотой 50 Гц с кпд ηном = 0, 20 - 0, 40.
Конденсаторный асинхронный двигатель Асинхронный электродвигатель, питаемый от однофазной сети и имеющий на статоре две обмотки, одна из которых включается в сеть непосредственно, а другая — последовательно с электрическим конденсатором для образования вращающегося магнитного поля.
Конденсаторы создают сдвиг фаз между токами обмоток, оси которых сдвинуты в пространстве. Наибольший вращающий момент развивается, когда сдвиг фаз токов составляет 90°, а их амплитуды подобраны так, что вращающееся поле становится круговым. При пуске К. а. д. оба конденсатора включены, а после его разгона один из конденсаторов отключают; это обусловлено тем, что при номинальной частоте вращения требуется значительно меньшая емкость, чем при пуске. К. а. д. по пусковым и рабочим характеристикам близок к трёхфазному асинхронному двигателю.
Применяется в электроприводах малой мощности; при мощностях свыше 1 квт используется редко вследствие значительной стоимости и размеров конденсаторов.
present5.com
