Трехфазный или однофазный двигатель что лучше

Электродвигатель является незаменимым элементом для работы как небольшого бытового прибора, так и промышленного оборудования. Установленные в оборудовании двигатели адаптированы к однофазной или трехфазной сети — в зависимости от напряжения в розетках. Насколько они разные?

Основное различие между указанными типами двигателей касается адаптации к конкретным системам. Однофазные двигатели подключаются к однофазной установке с напряжением 220 В, в то время как стандартное напряжение в трехфазной сети составляет 380 В. Более того, в случае однофазного двигателя мы имеем дело с одной обмоткой (вернее с двумя — основной, т.е. рабочей и пусковая), в то время как в трехфазном двигателе их целых три. Проще говоря, напряжения, характерные для одной и трех фаз, можно описать как 1×220 В и 3×380 В соответственно.

Разница в мощности двигателей: мощность однофазных двигателей обычно составляет от 0,1 кВт до 3 кВт, хотя на практике однофазные приводы мощностью более 2 кВт встречаются редко. Что касается трехфазных двигателей, то самые слабые из них имеют мощность около 3 кВт. Специфика работы обсуждаемых двигателей тесно связана с системами, которым они соответствуют. Для однофазной системы характерна стабильность, чего нельзя сказать о трехфазной системе. С другой стороны, трехфазная система, несомненно, эффективнее.

Распространенная проблема с трехфазным двигателем — обрыв фазы. Результат такой поломки может серьезно повредить двигатель. Эта проблема не возникает с однофазными установками, поскольку двигатель просто отключается при обрыве фазы. Из-за наличия только одной фазы ее потеря приводит к отсутствию напряжения. Однако следует учитывать, что современные трехфазные двигатели оборудованы очень эффективной защитой от обрыва фазы.

При сравнении однофазного  и трехфазного электродвигателей следует также упомянуть отсутствие пускового момента мотора. Поэтому такие двигатели оснащаются специальными пусковыми устройствами.

Итак.

Преимущества однофазных электродвигателей

• простая конструкция
• быстрота изготовления
• относительно низкая цена
• надежность
• отсутствие затрат на ремонт при эксплуатации
• небольшой вес, компактность
• работа от сети 220 В без преобразователей

Недостатки однофазных электродвигателей

• низкий коэффициент мощности (1-2 кВт).
• высокие пусковые токи
• низкий КПД, по сравнению с трехфазными
• сложность регулировки скорости
• ограничение скорости двигателя в зависимости от частот питающей сети.

Однофазные двигатели используются во всех видах бытовой техники и электроники, которые мы используем в своих домах. В домашних условиях мы обычно имеем дело с однофазной системой. С другой стороны, трехфазные двигатели необходимы там, где мощность важнее стабильности напряжения, поэтому они используются в основном в промышленности и мастерских.

Фазный ротор электродвигателя

Широкое распространение асинхронного электродвигателя (АД) вызвано его надежностью и простотой конструкции. Статор такого двигателя стандартный, представляет собой изготовленный из пластин электростатической стали полый цилиндр с трехфазной обмоткой. Ротор же может быть короткозамкнутым и фазным. Последний вариант получил более широкое распространение по ряду причин, хотя его конструкция намного сложнее, чем у короткозамкнутого ротора.

Конструкция фазного ротора

Фазный ротор  АД конструктивно напоминает его статор. Основа ротора набирается из пластин электростатической стали, которые насаживаются на вал. Конструкция имеет продольные пазы, в которые укладываются витки катушек фазной обмотки. Количество фаз ротора строго соответствует количеству фаз статора. Для подключения обмотки ротора к цепи, на валу последнего устанавливаются 3 контактных кольца, к которым подведены концы обмотки, находящиеся в соприкосновении с токопроводящими щетками. В свою очередь щетки имеют выходы в коробку корпуса, что позволят подключать внешнее дополнительное сопротивление.

В зависимости от напряжения сети, фазы обмотки соединяются “треугольником” или “звездой”. Оси катушек двухполюсного электродвигателя смещены на 120 градусов относительно друг друга.

Контактные кольца изготавливаются из латуни или стали. На вал они посажены с обязательной изоляцией между собой. Щетки расположены на щеткодержатле, изготовлены из металлографита, к кольцам прижимаются посредством пружин.

Зачем нужно добавочное сопротивление?

Добавочное сопротивление служит для запуска двигателя с нагрузкой на его валу. Как только достигаются номинальные обороты вала, сопротивление отключается за ненадобность, а кольца закорачиваются. В противном случае работа электродвигателя будет нестабильной, возникнут потери КПД.

Роль добавочного внешнего сопротивления, как правило, выполняет ступенчатый реостат. В этом случае двигатель будет разгонятся тоже ступенчато. Часто используются устройства, способные поднять КПД двигателя, при этом избавляя щетки от излишнего трения о кольца. После разгона устройство поднимает щетки и замыкает кольца.

Для реализации автоматического пуска электродвигателя используется подключенная индуктивность к обмотке ротора. Дело в том, что в тот момент, когда осуществляется пуск, в роторе показатели индуктивности и частоты тока максимальны. При разгоне двигателя эти показатели падают, а в конечном итоге двигатель выходит на нормальный рабочий режим.

Отличие короткозамкнутого ротора от фазного

В короткозамкнутом роторе электродвигателя, в отличие от фазного варианта, нет обмоток. Их заменяют замкнутые с торцов между собой кольцами стержни, изготовленные из алюминия или меди. Визуально конструкция такого ротора напоминает беличье колесо, от чего он и получил свое название — “беличья клетка”.

Короткозамкнутый ротор приводится во вращение за счет наведения тока магнитным полем статора. Чтобы исключить пульсирование магнитного поля в роторе, стержни “беличьей клетки” располагаются параллельно между собой, но под наклоном относительно оси вращения. АД с короткозамкнутым ротором обладают высокой надежностью за счет отсутствия щеток, которые со временем перетираются. Кроме того, их стоимость меньше, чем у вариантов с фазным ротором.

Преимущества и недостатки электродвигателя с фазным ротором

Широкое распространение АД с фазным ротором получил за счет ряда серьезных преимуществ перед другими машинами подобного рода. Среди них следует отметить большой вращающий момент при запуске, а также относительно постоянную скорость вращения даже при высоких нагрузках. Такие электродвигатели для запуска требуют меньший пусковой ток, а конструкция позволяет использовать автоматические пусковые устройства. Кроме того, эти электрические машины хорошо переносят продолжительные перегрузки.

Как и любой электрический механизм, электродвигатели с фазным ротором имеют ряд недостатков:

• Чувствительность к перепадам напряжения;
• Большие габаритные размеры
• Высокая стоимость;;
• Более сложная конструкция за счет цепи ротора с добавочным сопротивлением;
• Меньшие показатели коэффициента мощности и КПД (относительно АД с короткозамкнутым ротором).

  Область применения электродвигателей с фазным ротором

Ад с фазным ротором, за счет высокого крутящего момента, низких пусковых токов и способности долговременно работать при повышенных нагрузках, используются там, где необходима большая мощность электродвигателя, но нет необходимости плавно регулировать скорость вращения в широких диапазонах. Кроме того, эти машины отлично приспособлены под пуск с нагрузкой на валу.

За счет высокой производительности, наиболее часто АД с фазным ротором используются на различном серьезном, тяжелом силовом оборудовании, например, подъемных кранах, лифтовых приводах, станках, различных подъемниках. Иными словами, эти двигатели используются там, где есть необходимость запуска под нагрузкой, а не на холостом ходу.

  Проверка электродвигателя с фазным ротором

Как известно, электродвигатели с фазным ротором имеют обмотки как на статоре, так и на роторе, что повышает вероятность выхода из строя именно одной из них.

Для проверки обмоток статора трехфазного АД на целостность, необходимо добраться до клемм их подключения. Затем нужно произвести замеры сопротивлений между фазными клеммами по отдельности, предварительно сняв перемычки. Если сопротивление какой-либо обмотки меньше, чем у других, это свидетельствует о замыкании между ее витками. В этом случае двигатель отдается на перемотку.

Для проверки обмоток ротора, необходимо отыскать выводы от контактных колец. Затем нужно убедиться, что сопротивления обмоток совпадают. Если конструкция электродвигателя предусматривает наличие системы отключения обмоток ротора, отсутствие контакта может быть обусловлено именно поломкой данного механизма, а не обрывом витков.

О наличие какой-либо неисправности АД могут свидетельствовать следующие факторы:

• Снижение скорости вращения при нагрузке. Характерно для высокого сопротивления в цепи ротора, слабого контакта в его обмотке, низкого напряжения электросети
• Разворачивание АД, когда цепь ротора разомкнута – КЗ в обмотке ротора
• Чрезмерное равномерное повышение температуры двигателя – длительная перегрузка АД или его недостаточное охлаждение
• Нагрев статорной обмотки местного характера – двойное замыкание катушек статора на корпус или между фазами, КЗ между витками, неверное подключение катушек в фазе между собой
• Нагрев стали статора местного характера – нарушение изоляции между листами стали, их оплавление и выгорание, замыкание
• Посторонний шум при работе АД. Может быть вызван как выходом из строя подшипников, так и недостаточной запрессовкой активной стали. Определяется на слух по характеру постороннего шума
• Перегорание в обмотке якоря предохранителей, отсутствие контакта в подводящей проводке, выход из строя реостата

 Для самостоятельной диагностики и исправления неисправностей электродвигателя необходимыми являются хотя-бы минимальные познания в устройстве АД и электрических цепях в целом. Все же крайне не рекомендуется самостоятельно заниматься ремонтом электродвигателя с фазным ротором, так как это может привести к поражению электрическим током.

все, что вам нужно знать – Блог CLR

27/09/2018

Электродвигатели позволяют нам получать механическую энергию самым простым и эффективным способом. В зависимости от числа фаз питания можно найти однофазных , двухфазных и трехфазных двигателей с спиральной пусковой обмоткой и с витой пусковой обмоткой с конденсатором . И выбор того или иного будет зависеть от необходимых сила .

Если вы участвуете в проекте и не знаете, какой тип двигателя вам следует использовать, этот пост будет вам интересен! В нем мы расскажем вам о каждом моторе и их отличиях. Давайте приступим!

Что такое однофазный двигатель?

Однофазный двигатель представляет собой электрическую вращающуюся машину , которая может превращать электрическую энергию в механическую энергию .

Работает от однофазного источника питания . Они содержат два типа проводки : горячая и нейтральная. Их мощность может достигать 3Kw и напряжения питания изменяются в унисон.

У них только одиночное переменное напряжение . Схема работает с двумя проводами и ток который течет по ним всегда одинаков.

В большинстве случаев это небольшие двигатели с ограниченным крутящим моментом . Однако есть однофазные двигатели мощностью до 10 л. с., которые могут работать с подключениями до 440В.

Они не генерируют вращающееся магнитное поле; они могут генерировать только альтернативное поле , что означает, что им нужен конденсатор для запуска.

Они просты в ремонте и обслуживании, а также доступны по цене .

Этот тип двигателя используется в основном в домах, офисах, магазинах и небольших непромышленных компаниях . Их наиболее распространенное использование включает бытовую технику, домашнюю и служебную HVAC и другую технику, такую ​​​​как дрели, кондиционеры и системы открывания и закрывания гаражных ворот.

Вас может заинтересовать: Советы по выбору малых электродвигателей

Что такое двухфазный двигатель

Двухфазный двигатель представляет собой систему, имеющую два напряжения на расстоянии 90 градусов друг от друга , которая в настоящее время больше не используется. Генератор состоит из двух обмоток, расположенных под углом 90 градусов друг к другу.

Требуются 2 провода под напряжением и один провод заземления, работающие на две фазы . Один увеличивает ток до 240 В для движения, а другой поддерживает плавность тока для использования двигателя.

Что такое трехфазный двигатель?

Трехфазный двигатель представляет собой электрическую машину , которая преобразует электрическую энергию в механическую энергию посредством электромагнитных взаимодействий . Некоторые электродвигатели обратимы — они могут преобразовывать механическую энергию в электрическую, действуя как генераторы.

Они работают, используя трехфазный источник питания . Они питаются тремя переменными токами одной и той же частоты , пик которых приходится на переменные моменты. Они могут иметь мощность от до 300 кВт и скорость в диапазоне от 900 до 3600 об/мин .

Трехжильные линии используются для передачи, но для конечного использования требуются 4-жильные кабели, которые соответствуют 3 фазам плюс нейтраль.

Трехфазная электроэнергия наиболее распространенный метод , используемый в электрических сетях по всему миру, поскольку он передает больше энергии и находит широкое применение в промышленном секторе .

Во-первых, нам нужно различать тип установки и ток , протекающий через нее. В этом отношении разница между однофазным током и трехфазным током заключается в том, что однофазный ток передается по одной линии. Кроме того, поскольку имеется только одна фаза или переменный ток, напряжение не меняется .

Однофазные двигатели используются, когда трехфазная система недоступна и/или для ограниченной мощности – они обычно используются для мощностей до 2 кВт или 3 кВт .

Трехфазные двигатели обычно находят более широкое применение в промышленности , поскольку их мощность более чем на 150% больше, чем у однофазного двигателя, и создается трехфазное вращающееся магнитное поле .

При работе однофазный двигатель может быть шумным и создавать вибрации , трехфазные двигатели дороже, но они не создают этих вибраций и менее шумны.

В CLR мы ежедневно работаем с однофазными двигателями , проектируем и производим редукторов для достижения идеального движения. Наши истории успеха включают систему складывания боковых зеркал для легковых и грузовых автомобилей , который может превышать 50 000 циклов — на 100 % больше циклов, чем то, что изначально запросил наш клиент, Volkswagen .

Нужна помощь с вашим проектом? В CLR мы постоянно ищем новых решений, адаптированных к потребностям наших клиентов, которые успешно соответствуют всем новым правилам. Какое движение вам нужно?

Однофазные и трехфазные двигатели: руководство по выбору

Автор: Брэдли | Оставить комментарий

Электродвигатели — это электромеханические устройства, которые преобразуют электрическую энергию в механическую для питания подключенного оборудования. Они могут быть классифицированы по-разному в зависимости от их дизайна и конструкции. По количеству фаз источника питания их можно разделить на однофазные и трехфазные. Хотя между ними есть некоторое сходство, между ними также есть много различий. Каждый из них имеет уникальные рабочие и эксплуатационные характеристики, которые делают его пригодным для определенных типов приложений.

Нажмите, чтобы развернуть

Эксперты по электродвигателям в Гейнсвилле составили следующее руководство по однофазным и трехфазным двигателям, чтобы помочь читателям понять, какой из них лучше всего подходит для них. Он охватывает различия между ними, подчеркивая, как они работают, доступные типы, основные преимущества и общие области применения.

Различия между однофазными и трехфазными двигателями

При любом применении двигателя важно тщательно выбирать тип, который вы используете. Если двигатель слишком мал, это может вызвать электрические напряжения, которые приведут к преждевременному выходу двигателя из строя. Если двигатель слишком мощный, это может привести к повреждению оборудования и ненужной трате энергии. В зависимости от требований и ограничений применения неправильный двигатель также может привести ко многим другим проблемам.

По этим причинам важно знать, какие двигатели подходят для каких применений. Первый шаг — понять, как они работают и какие преимущества они предлагают. Рассмотрим однофазные и трехфазные двигатели.

Что такое однофазный двигатель?

Однофазный электродвигатель использует однофазный источник питания для преобразования электрической энергии в механическую. Он содержит два провода (один горячий провод и один нейтральный провод) и использует одно переменное напряжение. Поскольку он генерирует только переменное поле, для запуска ему нужен конденсатор.

Однофазные двигатели могут обеспечивать мощность до 10 л.с. Однако они, как правило, имеют небольшие размеры и обладают ограниченным крутящим моментом.

Существует множество типов однофазных двигателей. К ним относятся:

• Двухвентильные конденсаторные двигатели
• Двигатели с конденсаторным пуском
• Двигатели с постоянными конденсаторами
• Двухфазные двигатели
• Двигатели с фазным ротором
• Двигатели с экранированными полюсами

Какой тип однофазного двигателя лучше всего подходит, зависит от вашего применения. Например, двигатели с конденсаторным пуском развивают высокий пусковой момент и идеально подходят для приложений с большими нагрузками, требующими частых пусков. С другой стороны, двигатели с расщепленными полюсами лучше всего работают в устройствах, требующих низкого пускового момента.

Основным преимуществом однофазных двигателей является их потребляемая мощность. Эти двигатели требуют меньше энергии для работы, чем трехфазные двигатели.

Однофазные двигатели обычно используются для оборудования, требующего меньшей мощности (10 л.с. или меньше) или небольших агрегатов. Они в основном используются в жилых или непромышленных объектах, таких как дома, офисы и малые предприятия. Примеры общего использования включают кондиционеры, компрессоры, системы открывания/закрывания дверей, небольшие дрели, вентиляторы, насосы и холодильники.

Что такое трехфазный двигатель?

Трехфазный электродвигатель использует трехфазный источник питания для преобразования электрической энергии в механическую. Он содержит четыре провода (три горячих провода и один нейтральный провод) и использует три переменного тока одинаковой частоты. Поскольку он генерирует вращающееся магнитное поле, ему не нужен конденсатор для запуска. Некоторые трехфазные двигатели являются реверсивными, что означает, что они могут служить генераторами, превращая механическую энергию в электрическую.

Трехфазные двигатели мощностью примерно до 400 л.с. и скоростью от 900 до 3600 оборотов в минуту (об/мин).

Доступны следующие типы трехфазных двигателей:

• Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором или с короткозамкнутым ротором
• Двигатели с короткозамкнутым ротором
• Асинхронные двигатели с контактными кольцами или фазным ротором

Эти типы различаются мощностью двигателя, размером рамы, стоимостью, весом, сроком службы и другими параметрами. При выборе типа, подходящего для данного применения, среди прочих факторов следует определить требуемый пусковой крутящий момент.

Основные преимущества трехфазных двигателей по сравнению с другими типами двигателей включают:

• Они более мощные (примечание: мощность более чем на 150% выше, чем у однофазного двигателя).
• Они более эффективны при передаче большого объема электроэнергии на большую площадь, что делает их более экономичными для объектов с высоким потреблением электроэнергии.
• Они служат дольше, чем однофазные двигатели.
• Они менее шумные при работе.

Благодаря высокой мощности трехфазные двигатели широко используются во многих отраслях промышленности. Они также используются для питания конвейеров, токарных станков, компонентов для обработки под давлением, шлифовальных станков, насосов и т. д.

GIE: Ваш надежный дистрибьютор однофазных и трехфазных промышленных двигателей

Gainesville Industrial Electric (GIE) — крупнейший независимый дистрибьютор двигателей в Джорджии. Мы предлагаем широкий ассортимент однофазных и трехфазных двигателей различных производителей. Проверьте нашу линейную карту, чтобы просмотреть наш выбор.

Свяжитесь с нами сегодня, если вам нужен промышленный электродвигатель

Как однофазные, так и трехфазные двигатели находят применение в самых разных областях. Понимание различий между ними является ключом к тому, чтобы использовать правильный тип для своих операций.

Если вам нужна помощь в выборе между однофазными и трехфазными двигателями, специалисты Gainesville Industrial Electric готовы помочь! Как опытный дистрибьютор двигателей и поставщик услуг по ремонту, мы хорошо подготовлены, чтобы ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут возникнуть у вас в отношении электродвигателей.

Мы также можем предоставить решение для целого ряда приложений. Поскольку управление качеством и соблюдение нормативных требований являются ключевым направлением деятельности нашей компании, мы гарантируем, что поставляемые нами продукты соответствуют или превосходят все соответствующие стандарты безопасности и отраслевые требования.