Содержание

Рассмотрим устройство и схемы подключения коллекторного двигателя.

Содержание

  • 1 Схема подключения
  • 2 КД: виды, принцип работы, схемы
  • 3 Универсальные КД
  • 4 КД с индуктором на постоянных магнитах
  • 5 Независимые катушки
  • 6 Однофазный асинхронный электродвигатель
  • 7 Конфигурация управления двигателем с Ардуино
  • 8 Управление работой двигателя
  • 9 Плюсы и минусы представленных устройств
  • 10 Типовые поломки

Широкая область применения моторов обусловлена их компактностью, малым весом, легкостью управления, сравнительно невысокой стоимостью. Наиболее востребованы в этом производственном сегменте электродвигатели малой мощности с высокой частотой вращения.

Коллекторный двигатель — это устройство, которое вбирает в себя все плюсы машин постоянного тока, вследствие чего имеет схожие с ними параметры. Различаются такие машины лишь тем, что корпус неподвижной части устройства сделан из частных пластин динамной стали. Такая особенность нужна для сокращения расходов вихревых токов. Эффективная работа двигателя достигается путем последовательного подключения к сети 220в обмотки возбуждения конструкции.
Такие устройства называются универсальными за счет функционирования от обоих видов тока. Мотор содержит тахогенератор и электро-графитовых щеток, прижимающихся к коллектору. Ротор вращается из-за контакта в обмотке якоря и обмотки статора. Далее осуществляется подключение коллекторного механизма к источнику напряжения.
Принцип действия коллектора можно пронаблюдать в тривиальном эксперименте с вращением рамки, находящейся между магнитными полюсами. Протекающий ток заставляет рамку крутиться под влиянием динамических сил. Изменив направление тока в рамке, её направление останется прежним.
Момент максимума достигается если последовательно подключить обмотки статора, что влечет за собой увеличенные обороты холостого хода.

Схема подключения

Примитивная схема подключения содержит десяток контактов на планке их соединения. Через них ток идёт до нужной щетки и попадает на коллектор и обмотку якоря. Затем переходит на следующую щетку и попадает на нейтраль. Такая система обеспечивает однонаправленность момента, потому что соединение обмоток осуществляется последовательно и создает возможность для одновременного изменения магнитных полюсов.
Для изменения стороны вращения можно поменять расположение выходов обмоток. Напрямую включение машины производится исключительно в совокупности статора и ротора. Тогда включаются все мощности мотора, из-за этого использование устройства ограничивается до 15 секунд.

КД: виды, принцип работы, схемы

В быту используются двигатели с механическим способом изменения направления тока в секциях. Этот вид машин именуют коллекторными (далее КД).
Разберем данные типы конструкций, их процесс работы и особенности их структуры. Также разберем их плюсы и минусы, приведем сферы их применения.

Устройство
КД включает в себя ротор, статор, щетки и тахогенератор:
  1. Ротор — вращающийся элемент устройства.
  2. Щетки – основной элемент контактов, по которому подаётся напряжение.
  3. Статор — неподвижная часть машины, может состоять из одного или двух магнитов.
  4. Тахогенератор – это механизм, отслеживающий параметры вращения. Если равномерность вращения нарушается, прибор вводит корректировки в напряжение.

Простота регулировки скорости коллекторного двигателя определяется тем, что скорость вращения прямо зависит от величины поданного напряжения.
Кроме этого, важной особенностью является то, что ось вращения непосредственно можно присоединять к вращающемуся инструменты без использования промежуточных механизмов.
Классификация КД
Классификаций данных машин, как принято, существует две:

  1. Те, что работают за счет постоянного источника. Такие устройства обладают лучшим пусковым моментом, удобной настройкой частоты ротации и понятной структурой.
  2. Универсальные. Работают независимо от вида тока. Отличаются компактными габаритами, дешевизной и понятным управлением.

Первые, разделяются на две категории, определяющейся механизмом работы индуктора. Чаще всего расположены на постоянных магнитах, либо на особых электромагните. Благодаря магнитному потоку они образуют вращение. Существуют разные двигатели с катушками возбуждения, обычно они разнятся по видам обмоток. Существуют независимые, параллельные, последовательные и смешанные типы обмоток.
Рассмотрев виды, разберемся с каждым отдельно.

Универсальные КД

Ниже описана разбираемый нами тип. Такая конструкция типична для большинства машин этого вида.

Это устройство состоит из механического коммутатора, щеткодержателей, сердечника статора(состоит из листов, сделанных из динамной стали), обмоток статора(в индукторе) и вала якоря.
Для данных машин существует последовательное и параллельное возбуждение, но вторая версия на данный момент не выпускается, поэтому рассмотрим первую. Схема, использующая последовательный вариант КД описана далее.

В настоящее время производители практически отказались от КД и перешли на использование бесколлекторных машин. Раньше КД применялись для бытовых устройств, например, кухонных комбайнов, стиральных машин.
Далее рассмотрим машины, использующие постоянное напряжение.

КД с индуктором на постоянных магнитах

По своему устройству такие механизмы в отличие от предыдущих используют постоянные магниты.

Данный вид КД стал куда более популярным, чем остальные электромашины этого типа.
Такую разницу можно объяснить тем, что КД на постоянных магнитах обладает низкой стоимостью из-за простоты своего конструкции, также понятным и доступным управлением скорости вращения и возможностью изменить направление, достаточно только поменять полярность.
Существует прямая пропорция между мощностью двигателя и напряженностью поля, которую создают магниты. Вследствие чего вносятся некоторые ограничения в использовании данного типа машины.
В основном такие механизмы применяются в простых конструкциях, например, детских игрушках с маломощными приводами и в других оборудованиях такого типа.
К достоинствам относятся следующие характеристики:

  • большой момент силы на пониженной частоте ротаций;
  • скорость управления;
  • низкая стоимость.

К слабым местам относятся:

  • малые мощности;
  • со временем утрачиваются магнитные свойства.

Для исключения последнего недостатка в функции возбуждения применяются определенные обмотки. Рассмотрим такие КД.

Независимые катушки

Наименование «независимые» катушки приобрели потому что в их конструкции отсутствует непосредственное подключение обмотки индуктора и якоря. Они соединяются с сетью отдельно.

Особенностью схемы и подключения катушек является отличное друг от друга напряжение U и UK. Иначе в механизме просто не появится момент силы.
При невозможности создания таких условий индуктор и якорь подходят параллельно. Оба представленных вида КД имеют равные характеристики, поэтому их описание допустимо будет соединить в одном разделе.
У такого типа моторов момент силы снижается при наращивании частоты вращения и, наоборот, повышается при её понижении. Общим током называется сумма токов, которые проходят по обмоткам. Характерная черта — независимость катушки и токов якоря. Поэтому если токи катушки возбуждения будут близки к нулю, то КД имеет немалый шанс выйти из строя. Подобные устройства применяются в динамических установках, мощность которых составляет 3 и более кВт.
Положительные стороны:

  • увеличение продолжительности работы за счет удаления магнитов;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • доступное и динамичное управление.

Недостатки:

  • цена выше, чем с постоянными магнитами;
  • большая вероятность поломки по причине уменьшения уровня тока ниже допустимого порога.

Однофазный асинхронный электродвигатель

Рассматривая асинхронный однофазный двигатель можно понять что это всего лишь замкнутый виток на роторе и катушка на статоре. Сперва можно подумать, что это устройства даже не должно заработать, поскольку ток в роторе отсутствует, то и магнитное поле не крутится. Но стоит только дать ротору энергию, допустим толкнуть, то механизм придет в действие. Вращение будет осуществляться в сторону толчка. Для пояснения принципа работы представим статичное переменное магнитное поле в качестве суммы двух полей, которые вращаются в разные стороны. Эти поля компенсируют друг друга до тех пор, пока ротор находится в статичном состоянии. Именно поэтому данный тип двигателя не может начать движение самостоятельно. В момент когда мы приводим ротор в движение вращение будет происходить навстречу друг другу. Можно сделать вывод, что машина функционирует в асинхронном режиме из-за разности скоростей векторов.
Как мы знаем, в двигателях с одной фазой поле вращающееся, а не пульсирующее, это вызвано количеством обмоток в статоре. В нем, помимо основной, присутствует вспомогательная обмотка, которая позволяет сдвинуть фазу индуктивности на 90 градусов. Этот самый пусковой элемент и придает ротору энергию для запуска устройства в конкретный момент.

Первая и вторая схемы используются во время запуска мотора, но не дольше трех секунд, и определены для подключения вспомогательной обмотки. В этом задействованы кнопка, которую нужно нажать и держать до тех пор пока мотор не придет в действие. Обмотку можно подсоединить двумя способами: используя конденсатор или посредством сопротивления. Второй случай используется реже, поскольку необходимо намотать обмотку бифилярным методом. Сопротивление будет увеличиваться за счет удлиненного провода, но индуктивность на катушке остается прежней. Третья схема наиболее распространена, в ней конденсатор подключен к сети питания в постоянном режиме во время работы двигателя, а не лишь в момент запуска. Необходимо измерить сопротивление каждой из обмоток по определенной схеме. Для начала нужно прозвонить обмотки по парам, после этого можно определить путь каждого провода и замерить нужные величины. Пусковая обмотка постоянно имеет большее сопротивление(30 Ом), чем рабочая( 8 — 12 Ом). Конденсатор подбирается исходя из потребление тока мотором, например если сила тока равна 1.4 А, то конденсатор нужен емкостью в 6 мкФ.
Преимущественно все они являются трехфазными моторами, но бывают и двухфазные, хотя это скорее редкость и исключение из правил. Данные двигатели обладают простой и понятной конструкцией, удобны в обслуживании и ремонте. Если возникают проблемы, то она кроется вероятнее всего в обычной смазке подшипников. Минусом таких моторов является громоздкость и тяжелый вес, хотя КПД у них как правило не большое. Эти двигатели преимущественно находятся в старых и дешевых стиральных машинах.

Конфигурация управления двигателем с Ардуино

Ардуино подключается к мотору постоянного тока при необходимости сборки машинки или другого устройства, требующего микроконтроллер Arduino. Есть несколько методов использования двигателя с Arduino: напрямую к плате, посредством полевого транзистора, также с помощью драйвера L298N. КД рассчитывается на различное напряжение питания. Допустим моторчик запускается от 3-5 Вольт, в таком случае можно подключать его непосредственно к плате Ардуино. Двигатели для машинок с блютуз регулированием, рассчитываются на 6 Вольт и больше, также с ними идут редукторы и колеса. Такими устройствами следует управлять через биполярный транзистор или через модуль L298N.

На схеме представлено как устроен мотор постоянного тока и принцип его функционирования. Можно понять, что для движения ротора мотора необходимо питание. Сменив полярность питания, ротор сменит сторону вращения. Модуль L298N помогает менять сторону вращения мотора, по этой причине его чаще всего используют в проектах связанных с таким двигателем.

Управление работой двигателя

Существует целое множество видов регулировки работы разных двигателей. Для контроля коллекторного мотора может использоваться симистор, встроенный в электронную схему регулировки. Он пропускает определенное напряжение для мотора и работает как ключ, который открывает затвор в случае приема конкретных импульсов.
Основываясь на двухполупериодном регулировании, реализуется функционирование симистора. Принцип заключается в фиксировании напряжения, пускаемом на мотор, который привязывается к сигналам. В результате чем чаще вращается якорь, тем больше напряжение на обмотках. Следующие пункты описывают реализацию управления коллекторным двигателем:

  • симистор принимает импульс от схемы,
  • статор запитывается электричеством, заставляя якорь двигателя вращаться,
  • за счет преобразования величин частот вращения в сигналы создается сеть с импульсами управления,
  • ротор крутится одинаково при всех нагрузках,
  • реле R1 и R позволяет достичь реверса

Плюсы и минусы представленных устройств

Плюсами подобных машин являются:

  • компактность,
  • способность работы на любых токах,
  • скорость и автономия от частот сети,
  • легкая настройка оборотов.

Минусом двигателей является щеточно-коллекторный вид, вызывающий:

  • высокая стоимость,
  • сложная конструкция устройства, не позволяющая самостоятельно её отремонтировать,
  • образование искр между элементами,
  • высокий показатель шума,
  • избыточность частей коллектора.

Типовые поломки

Даже в новых двигателях может случаться искрение щеточно-коллекторного механизма, что нуждается в особенном наблюдении. Износившиеся щетки необходимо заменять для избегания перегрева и деформирования коллектора. Замыкание обмоток якоря может привести к сильному снижению магнитного потока и увеличенному образованию искр в механизме двигателя.
Неисправности щеточного узла.
Одно из самых важных и слабых мест коллекторного двигателя — щетки. Чем больше щеток в механизме тем дольше длится его ремонт. Например, во время работы четырехщеточного коллектора они(щетки) стираются, а графитовая часть их конструкции садится на сам коллектор и других элементам механизма. Прижимные пружины могут оказаться в одном узле со щеткой и ее контактами, либо находятся в блоке держателя. С течением времени из-за стирания щеток эти пружины увеличиваются и ослабевают, следовательно, контакт становится хуже. Также к этому добавляется угольная пыль. Может случиться так, что пыль закроет щетку, а пружины не смогут протолкнуть ее через преграду. Щетка виснет, и двигатель прекращает работу. При небольшой тряске контакт попадает в нужное место, и мотор включается.
Правильная эксплуатация и мастерство специалиста, работающего с машиной, поможет не допустить ранней поломки двигателя.

Подключение двигателя со щеточным коллектором — Советы электрику — Electro Genius

Когда двигатель используется для стиральной машины, он может относиться к одному из трех типов. В более старых машинах использовались отдельные баки для стирки и для отжима.

Содержание

Подключение двигателя со щеточным коллектором – советы электрика

В предыдущей статье я рассказал вам, как подключить и запустить 380-вольтовый двигатель к однофазной электросети 220 вольт. Сейчас я расскажу вам, как подключить однофазный электродвигатель от сломанной стиральной машины, пылесоса и т.д. Его также можно успешно использовать для других бытовых целей, например, для управления точилкой, полировщиком, газонокосилкой и т.д.

Схема подключения коллекторного двигателя 220 В

Электрические дрели, перфораторы, электродрели, газонокосилки и т.д. и некоторые автоматические стиральные машины используют двигатель с синхронным коммутатором. Успешно запускается и работает в однофазных сетях без излишнего пускового оборудования.

Для, для подключения коллекторного двигателяНеобходимо соединить два конца № 2 и № 3, один из которых идет от якоря, а другой от статора, с помощью перемычки. Подключите два других конца к источнику питания 220 В.

Обратите внимание, что при подключении коллектора Электродвигатель без электронного блока, он будет работать только на максимальной скорости, при этом будет сильный рывок, большой пусковой ток, искрение на коллекторе при запуске.

Двигатель также может быть двухскоростным.В этом случае статор будет находиться на третьем конце своей половины обмотки. Это уменьшит скорость вращения вала, но увеличит риск повреждения изоляции при запуске двигателя.

Чтобы изменить направление вращения Необходимо поменять местами соединительные клеммы статора или якоря.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

Если однофазные двигатели имеют только одну обмотку в статоре, то электромагнитное поле внутри него будет пульсирующим, а не вращающимся. И запуск будет происходить только при вращении вала вручную.

Для независимого запуска асинхронного двигателя добавляется вспомогательная или пусковая обмотка, в которой фаза сдвигается на 90 градусов с помощью конденсатора или индуктора. Пусковая обмотка толкает ротор электродвигателя при его включении.

Основные принципиальные схемы показаны на рисунке.

Первые два контура – это предназначены для подключения обмотки стартера на время запуска двигателя, но не более чем на 3 секунды. Для этого используется реле или пусковая кнопка, которую необходимо нажать и удерживать до запуска двигателя.

Соленоид стартера может быть подключен через конденсатор или, в очень редких случаях, через резистор. В последнем случае обмотка должна быть бифилярной, т.е. сопротивление является частью обмотки. Она увеличивается на длину провода, но индуктивность катушки не меняется.

В третьей наиболее распространенной схеме конденсатор постоянно подключен к сети во время работы двигателя, а не только на этапе запуска.

Чтобы определить, какие выводы к каждой обмотке, сначала соедините их вместе, а затем измерьте сопротивление каждой обмотки в соответствии с этими инструкциями. Пусковая обмотка всегда будет иметь большее сопротивление (обычно около 30 Ом), чем бегущая обмотка (обычно около 10-13 Ом).

Выберите конденсатор должен быть согласован с током потребления двигателя, например, для I = 1,4 A требуется конденсатор на 6 мкФ.

Как подключить двигатель стиральной машины?

В современных стиральных машинах Современные стиральные машины могут быть оснащены двигателем с коммутатором или трехфазным двигателем. Последний может быть запущен только электронным устройством управления запуском, которое должно быть удалено из стиральной машины, а схема переведена на ручной запуск. Однако для этого необходимо хорошо разбираться в радиотехнике.

Коллекторный двигатель, с другой стороны, двигатель стиральной машины очень легко подключается. Как правило, к соединительной колодке идет 6-7 проводов, не считая заземления шасси.

Два провода идут от тахометра, который не будет использоваться. А из статора и якоря (ротора) выходит по несколько проводов. Также иногда из половины обмотки может выходить другой конец.

Мы называем пары обмоток и поставьте перемычку на конец обмотки ротора и начало обмотки статора.

Подключите один конец источника питания к началу обмотки ротора, а другой конец – к обмотке статора.

Если необходимо подключить вторую скоростьЗатем подключите один конец источника питания к выходу полуобмотки. Он будет иметь меньшее сопротивление, чем неповрежденный.

В некоторых случаях к клеммной колодке может быть присоединена дополнительная пара клемм от тепловой защиты.

Старые стиральные машины советского образца имели простые асинхронные двигатели с пусковыми обмотками.

Для их запуска я рекомендую использовать подходящее реле от стиральной машины, которое устанавливается только вертикально в соответствии с указанием на корпусе. Подключение осуществляется в соответствии с этой схемой.

В качестве альтернативы они могут запускаться по другой схеме, только с рабочим конденсатором, подключенным к пусковой обмотке.

Функциональный тест

Для того чтобы Для проверки правильности схемы Включите двигатель и запустите его примерно на 1 минуту, затем примерно на 15 минут. Если двигатель горячий, причина может быть в следующем:

  1. Изношенные, загрязненные или заклинившие подшипники.
  2. Высокая емкость конденсатораЕсли двигатель перестал нагреваться, необходимо уменьшить емкость конденсаторов.

В практической работе удобно использовать два типа представления:

Компоновка и принцип работы

Движущаяся часть коллекторного двигателя, как и любого другого двигателя, механически сбалансирована и установлена во вращающихся подшипниках, установленных на неподвижной станине.

Неподвижный статор и вращающийся ротор имеют собственные обмотки из изолированного провода. Электрический ток проходит через них, создавая магнитные поля с северным N и южным S полюсами.

Взаимодействие этих двух электромагнитных полей создает вращение ротора.

Поскольку обе обмотки должны постоянно находиться под напряжением, а ротор вращается, на него устанавливается специальное устройство: коллектор со щеточным механизмом.

Почему же так много проводов?
Одна пара является “термопарой”. Его провода обычно контрастного цвета – черного или белого. Эти провода не понадобятся для нашего подключения.
Еще один неизвестный провод – это так называемая “центральная точка обмотки”. В некоторых моторах это есть, а в некоторых нет. Проще говоря, обмотки этих двигателей делятся на две части. Но какую часть этой обмотки мы должны выбрать?
Для этого берем мультиметр, устанавливаем его в режим “измерение сопротивления” и находим обмотку с меньшим сопротивлением. Это приведет к увеличению тока в цепи и, следовательно, двигатель будет вращаться быстрее и сильнее.
Выберите обмотку с меньшим сопротивлением и подключите ее точно так же, как и три пары контактов.

Принцип работы коллекторного двигателя

Коллекторный двигатель переменного тока 220 вольт и коллекторный двигатель постоянного тока преобразуют электрическую энергию в физическую силу. Физическая сила создается за счет отдачи якоря, который установлен на двух подшипниках в корпусе двигателя.

Ротор и статор приводного устройства имеют обмотки. Они изготовлены из проволоки. Провод заключен в изоляционную оболочку для предотвращения короткого замыкания витков между собой. Напряжение подается на обмотки статора через провод.

Якорь коллекторного двигателя подвижен. Коллектор используется для передачи напряжения на обмотку якоря.

Она выполнена в виде медных контактов. Напряжение передается через графитовые щетки. Такая конструкция позволяет подавать напряжение на обмотку якоря независимо от скорости вращения.

Прохождение электрического тока через обмотки создает магнитное поле. Обмотка якоря имеет магнитное поле противоположной полярности по отношению к обмотке статора. Электромагнитные поля разной полярности заставляют якорь двигателя вращаться.

ВНИМАНИЕ: Коллекторный двигатель можно использовать в качестве генератора постоянного тока.

Выбор направления вращения двигателя Существуют электродвигатели с одинаковыми обмотками – это двухфазные двигатели. Применение однофазных двигателей Этот тип двигателя используется для работы оборудования малой мощности.

Принцип работы и конструктивные особенности

Это довольно специфическое устройство, которое, благодаря своему сходству с машинами постоянного тока, имеет аналогичные характеристики и преимущества.

Отличие от двигателей постоянного тока заключается в материале корпуса статора, который изготовлен из стального листа, что снижает потери на вихревые токи.

Обмотки возбуждения соединены последовательно, что позволяет двигателю работать при нормальном напряжении сети 220 В.

Называемые универсальными, поскольку они работают как с переменным, так и с постоянным током, эти двигатели бывают однофазными и трехфазными.

Видео: Универсальный коллекторный двигатель

В зависимости от исполнения обмотки статора и ротора могут иметь дополнительные отводы для питания различных устройств управления и автоматики коллекторного двигателя или могут быть выполнены без них.

Схемы подключения

Обмотка с меньшим сечением является пусковой обмоткой.

Это связано с особенностью, на которой основаны однофазные асинхронные машины – вращающийся вал, имеющий вращающееся магнитное поле, при взаимодействии с пульсирующим магнитным полем может работать от одной рабочей фазы. Затем он отключается специальным устройством – центробежным выключателем или реле сверхтока в холодильниках.

Сопротивление можно измерить тестером, подключив его к клеммам: рабочая обмотка будет иметь меньшее значение сопротивления. Индукционная катушка.

Все бытовые приборы, от соковыжималок до кофемолок, оснащены этим типом механизма. Инородные тела попадают внутрь прибора через щели в корпусе. Однофазные двигатели типа B очень популярны. Тепловое реле Тепловое реле работает следующим образом: когда обмотки нагреваются до предела, установленного на реле, реле прерывает подачу питания на обе фазы, что позволяет избежать выхода из строя из-за перегрузки или других причин и тем самым предотвратить возникновение пожара.

Чтобы реализовать это технически, конструкция электродвигателя включает в себя множество механических и электрических компонентов: статор с основной и вспомогательной пусковой обмотками; короткозамкнутый ротор; бор с группой контактов на панели; конденсаторы; центробежный выключатель и многие другие компоненты, показанные на схеме выше. При подключении конкретного устройства выполняется несколько типов соединений. Это схема подключения однофазного двигателя с двухполюсной пусковой обмоткой через кнопку. Поскольку схема включения однофазного двигателя через конденсатор содержит подпружиненную кнопку, которая при отпускании размыкает контакты, экономя деньги, провода обмотки пускателя становятся тоньше.

При использовании обычных бытовых инструментов они могут быть повреждены по двум основным причинам:

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для двигателя с пусковой катушкой требуется кнопка, которая при включении размыкает один из контактов. Эти разомкнутые контакты должны быть подключены к обмотке пускателя. В магазинах продается такая кнопка – это EOSP. Средний контакт замыкается на время удержания, а два внешних контакта остаются замкнутыми.

Внешний вид кнопки EHU и состояние контактов при отпускании кнопки пуска”.

Сначала определите путем измерения, какая обмотка является рабочей, а какая – пусковой. Обычно провод от двигателя имеет три или четыре жилы.

Рассмотрим случай с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже соединены вместе, т.е. один из проводов является общим. Возьмите тестер и измерьте сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая обмотка имеет наименьшее сопротивление, пусковая обмотка имеет среднее значение, а общий вывод имеет наибольшее значение (измерение сопротивления двух последовательно соединенных обмоток).

Если имеется четыре провода, они называются парами. Найдите две пары. Тот, у которого сопротивление меньше, является рабочим, а тот, у которого сопротивление больше, – начальным. Затем соедините по одному проводу от пусковой и рабочей обмоток, удалите общий провод. Остается три провода (как в первом варианте):

Эти три провода используются для подключения однофазного двигателя.

    Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку EPS

Подключите все три провода к кнопке. Он также имеет три контакта. Важно, чтобы провод стартера был “заземлен” на центральном контакте. (Который закрыт только во время старта), два других – на краюДве другие клеммы произвольно подключаются к крайним клеммам. Подключите кабель питания (от 220 В) к крайним передним входным контактам RCCB и соедините средний контакт перемычкой с рабочим контактом (примечание: не с полным контактом).Внимание: не подключайте к заземлению). Это полная электрическая схема однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярной).

Конденсатор

При подключении однофазного конденсаторного двигателя существуют различные возможности: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них двигатель жужжит, но не запускается (если подключен, как описано выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема – с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки – запускается хорошо, но во время работы вырабатывает гораздо меньше мощности, чем номинальная. Схема с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не хорошие пусковые характеристики, но хорошие ходовые. Поэтому первый контур используется для тяжелого запуска (например, бетономешалки), а контур с рабочим конденсатором – если требуются хорошие пусковые характеристики.

Цепь с двумя конденсаторами

Существует также третий способ подключения однофазного двигателя (асинхронный двигатель) – необходимо установить оба конденсатора. Это нечто среднее между двумя вариантами, описанными выше. Такое расположение является наиболее часто используемым. Он показан на рисунке выше в середине или на рисунке ниже более подробно. При организации этой схемы вам также понадобится кнопка типа PNVS, которая будет подключать конденсатор только в момент “запуска” двигателя. Тогда две обмотки остаются соединенными, а вспомогательная обмотка – через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами – работа и запуск

Для других цепей – один конденсатор – используется кнопочный, автоматический или переключающий выключатель. Там все подключено простым способом.

Выбор конденсатора

Существует довольно сложная формула для точного расчета необходимой емкости, но можно обойтись рекомендациями, которые были выведены в результате многочисленных экспериментов:

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше напряжения сети, т.е. для сети 220 В следует использовать конденсаторы с рабочим напряжением 330 В или выше. Чтобы облегчить запуск, поищите специальный конденсатор для пусковой цепи. Они имеют маркировку Start или Starting, но можно приобрести и обычные.

Изменение направления движения двигателя

Если при подключении двигатель работает, но вал вращается не в нужном направлении, это направление можно изменить. Это делается путем изменения витков вспомогательной обмотки. Когда схема была собрана, один из проводов был подключен к кнопке, а другой – к проводу рабочей обмотки и выведен на общую линию. Здесь нужно поменять местами провода.

Как это может выглядеть на практике

Читайте далее:

  • Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
  • Асинхронный электродвигатель – конструкция, принцип работы, типы асинхронных двигателей.
  • Ремонт коллекторных двигателей.
  • Как найти начало и конец обмотки электродвигателя – ООО «СЗЭМО Электродвигатель».
  • Что такое якорь в электродвигателе – Станция техобслуживания ЭкоПаркинг.
  • Как запустить однофазный двигатель в обратном направлении – несколько примеров.
  • Проектирование коллекторной машины постоянного тока; Студопедия.

Все о двигателях постоянного тока с обмоткой серии: что это такое и как они работают

Кажется, невозможно представить мир без электродвигателя.

Все, что используется в повседневной жизни, — автомобиль, бытовая техника, даже розетки, которые дают нам постоянное электричество, — не было бы здесь, если бы не эти очень полезные машины. Благодаря достижениям 19 века и позже мы можем преобразовывать электрический ток в полезное механическое движение для выполнения всевозможных удивительных задач. В этой статье основное внимание будет уделено двигателю постоянного тока, одной из старейших форм электродвигателей, и тому, какую пользу он приносит нам по сей день. Мы специально исследуем двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой (часто называемый «последовательным двигателем постоянного тока»), который почти во всех аспектах подобен другим типам двигателей постоянного тока, но имеет некоторые важные уникальные свойства. Эта статья призвана помочь читателям понять, что такое двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой, как он работает и какие области применения могут быть полезны благодаря этой прочной конструкции электродвигателя.

Что такое двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением и как они работают?

В большинстве случаев серийный двигатель постоянного тока идентичен другим типам коллекторных двигателей постоянного тока по конструкции и работе. Он состоит из двух жизненно важных компонентов, статора и ротора, которые взаимодействуют электрически и магнитно, создавая вращательное движение на выходном валу. Базовая конструкция двигателей постоянного тока относительно проста, упрощенная принципиальная схема показана на рисунке 1:

.

Рисунок 1: Принципиальная принципиальная схема двигателей постоянного тока. На этой диаграмме намеренно неясно показано, где находится поле статора по отношению к якорю; его расположение и источник питания являются основным отличием некоторых двигателей постоянного тока.

Как показано, поле статора воздействует на весь узел ротора, создавая постоянное магнитное поле; это поле может быть создано с помощью постоянного магнита или электромагнита, состоящего из проволочной обмотки (известной как «обмотка возбуждения», как показано на рисунке 1). Источник питания постоянного тока подключен к щеткам, зажимающим ротор, который представляет собой вращающийся узел, содержащий якорь, обмотки якоря, кольца коллектора и выходной вал. Якорь состоит из металлических пластин, в которых размещена обмотка якоря, расположенная вокруг выходного вала. Это непрерывная катушка проводящего провода, которая проходит через пластины якоря и заканчивается на кольцах коммутатора.

Якорь, при питании от защемления щеток на кольцах коллектора, действует как электромагнит и создает собственное магнитное поле так же, как и обмотка возбуждения. Когда оператор включает источник постоянного тока, ток проходит через щетки, через кольца коммутатора и в катушки якоря, где поле якоря начинает противодействовать постоянному магнитному полю статора. Затем ротор магнитно «отталкивается» от поля статора, но, поскольку он может вращаться только на месте, он создает полезную механическую мощность на выходном валу.

Зная эту информацию об общей работе двигателя постоянного тока, на Рисунке 2 теперь показано конкретное расположение серийных двигателей постоянного тока:

Рис. 2: Упрощенная принципиальная схема двигателей постоянного тока с последовательной обмоткой. Обратите внимание, как обмотка возбуждения последовательно соединена с узлом ротора.

Изучив рис. 2, становится ясно, почему эти двигатели известны как двигатели постоянного тока с «последовательной обмоткой»; их обмотка возбуждения питается от источника постоянного тока и включена последовательно с обмоткой якоря. Это означает, что тот же ток, который питает обмотки якоря, также питает обмотки возбуждения. Чтобы сделать это эффективно, обмотка возбуждения намотана всего несколькими витками провода большого сечения, чтобы она могла выдерживать полный ток якоря, а также ток статора и обеспечивать минимально возможное сопротивление. Это противоположно шунтирующим двигателям постоянного тока, обмотки возбуждения которых подключаются параллельно якорю, что приводит к различным эффектам (полное объяснение см. в нашей статье о шунтирующих двигателях постоянного тока). Если поменять местами выводы обмотки возбуждения или обмотки ротора, это может привести к изменению направления вращения двигателя на противоположное и сделать эти двигатели реверсивными. Кроме того, с некоторыми незначительными модификациями эти двигатели могут работать от переменного тока и известны как универсальные щеточные двигатели.

Технические характеристики двигателя постоянного тока с обмоткой серии

Существует несколько основных спецификаций, которые могут помочь разработчикам выбрать правильную модель двигателя постоянного тока, и в этой статье мы кратко рассмотрим некоторые из них. Обратите внимание, что двигатели серии постоянного тока имеют больше спецификаций, чем описано в этом разделе, и в нем описаны только основные значения, которые должны быть известны в большинстве случаев.

Номинальное (номинальное) напряжение

Номинальное напряжение описывает источник питания постоянного тока, необходимый для работы двигателя. Это минимальное используемое значение, но допустимо и несколько большее значение. Обратите внимание, что использование более высокого напряжения может привести к повреждению/перегоранию двигателя из-за большого тока в обмотке возбуждения, поэтому следует соблюдать осторожность при превышении номинального напряжения.

Жизнь щетки

В этих двигателях используется механическая коммутация для подключения источника питания к обмоткам якоря; в результате угольные щетки, которые являются точками соединения для этой коммутации, со временем изнашиваются и должны периодически заменяться. Большинство двигателей постоянного тока обеспечивают срок службы используемых щеток (обычно в часах), и важно отслеживать, как долго щетки используются, чтобы предотвратить их повреждение.

Непрерывная и пиковая мощность

Мощность серийного двигателя постоянного тока, выраженная в л. с. или кВт, представляет собой выходную энергию, обеспечиваемую двигателем. Серийный двигатель постоянного тока в непрерывных приложениях должен быть рассчитан на его непрерывную мощность, поскольку пиковая мощность должна использоваться только в течение коротких периодов времени, например, при пуске.

Диапазон скоростей

Двигатели постоянного тока серии

, когда их выходной вал разгружен, будут продолжать ускоряться, пока не разрушат себя. Это является следствием соединения обмотки возбуждения последовательно с якорем и является наиболее существенным недостатком этих двигателей. По этой причине эти двигатели ни при каких обстоятельствах не должны работать без нагрузки и всегда должны быть под нагрузкой. В большинстве листов спецификаций указан безопасный/максимальный диапазон оборотов, при котором эти двигатели не сломаются, и их следует тщательно учитывать при выборе модели двигателя.

Применение и критерии выбора

Из-за больших катушек в обмотках эти двигатели обеспечивают большой пусковой момент на низкой скорости. Обычно они предназначены для создания максимально возможного пускового момента и часто используются в качестве стартеров для других двигателей или в других промышленных приложениях. Как указывалось ранее, их управление скоростью довольно плохое, и управление скоростью достижимо только с помощью частотно-регулируемых приводов (ЧРП); однако, как правило, не рекомендуется использовать последовательный двигатель постоянного тока, если для конструкции важно регулирование скорости, поскольку другие электродвигатели были разработаны для достижения этой цели без дополнительных недостатков, таких как синхронные двигатели, асинхронные двигатели и шаговые двигатели (подробнее информацию можно найти в наших статьях все о синхронных двигателях, асинхронных двигателях и шаговых двигателях).

Это не означает, что двигатели постоянного тока с последовательной обмоткой обязательно менее полезны, чем электродвигатели других конструкций. Их нелинейная скорость и увеличенный начальный крутящий момент наиболее эффективно используются с большими грузами, такими как краны, лебедки и другие машины, которые должны перемещать тяжелые грузы медленно, а более легкие — быстрее. Его конструкция с регулируемой скоростью позволяет использовать его в пылесосах, швейных машинах, электроинструментах, тяговых устройствах, лифтах и ​​многом другом. Это рабочая лошадка современной промышленности и отличная машина, если использовать ее в правильных условиях.

Резюме

В этой статье представлено понимание того, что такое двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть сведения о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https://itp.nyu.edu/physcomp/lessons/dc-motors/dc-motors-the-basics/
  2. http://www.ece.ua.edu/courses/material/EE410-Wms2/Electric%20motors.pdf
  3. http://www2.mae.ufl.edu/designlab/Class%20Projects/Background%20Information/Electric%20DC%20motors.htm
  4. http://fab. cba.mit.edu
  5. https://electrical-engineering-portal.com/4-types-of-dc-motors-and-their-characteristics
  6. https://www.engineersedge.com
  7. https://www.monolithicpower.com

Другие изделия для двигателей

  • Все о бесщеточных двигателях постоянного тока: что это такое и как они работают
  • Все о двигателях с постоянными магнитами — что это такое и как они работают
  • Все о шунтирующих двигателях постоянного тока — что это такое и как они работают
  • Все о шаговых двигателях — что это такое и как они работают

    • Шаговые двигатели

  • и серводвигатели — в чем разница?
  • Все о контроллерах двигателей переменного тока — что это такое и как они работают
  • Синхронные двигатели и асинхронные двигатели — в чем разница?

    • Бесщеточные двигатели

  • и щеточные двигатели — в чем разница?
  • Кто изобрел паровой двигатель? Урок промышленной истории
  • Все о двигателях с электронным управлением: что это такое и как они работают

    • Двигатели постоянного тока

  • и серводвигатели — в чем разница?

    • Шаговые двигатели

  • и двигатели постоянного тока — в чем разница?
  • Все о контроллерах серводвигателей — что это такое и как они работают
  • Что такое трехфазный двигатель и как он работает?
  • ECM Motors и PSC Motors — в чем разница?
  • Все о устройствах плавного пуска двигателей: что это такое и как они работают
  • Все о контроллерах двигателей постоянного тока — что это такое и как они работают
  • Основы тестирования двигателя (и ротора)
  • Что такое штамповка двигателя и как это работает?
  • Все о двигателях с дробной мощностью

Больше из Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Малые двигатели постоянного тока, Руководство по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию

%PDF-1. 3
%
143 0 объект
>
эндообъект
147 0 объект
>
эндообъект
180 0 объект
>
эндообъект
140 0 объект
>поток
2001-05-07T11:46:38ZFrameMaker 6.02009-07-27T09:38:01-04:002009-07-27T09:38:01-04:00application/pdf

  • Роквелл Автоматизация
  • Малые двигатели постоянного тока, Руководство по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию
  • 1325R
  • Малые двигатели постоянного тока
  • 56 рамок
  • 1325R-UM001B-EN-P — август 2001 г.

    • 1325R, малые двигатели постоянного тока, 56 рам, 1325R-UM001B-EN-P — август 2001 г. Acrobat Distiller 4.05 для Sparc Solarisuuid:7f541b39-74ba-44ae-b1f1-c30ac155e755uuid:b1dfa7b2-f790-4c8f-9d59-59d3be55

    конечный поток
    эндообъект
    1390 объект
    >
    эндообъект
    144 0 объект
    >
    эндообъект
    145 0 объект
    [146 0 Р]
    эндообъект
    146 0 объект
    >>>
    эндообъект
    149 0 объект
    >
    эндообъект
    150 0 объект
    >
    эндообъект
    148 0 объект
    >
    эндообъект
    151 0 объект
    >
    эндообъект
    21 0 объект
    >/ProcSet[/PDF/Text]/ExtGState>>>/Тип/Страница>>
    эндообъект
    152 0 объект
    >
    эндообъект
    16 0 объект
    >
    эндообъект
    153 0 объект
    >
    эндообъект
    13 0 объект
    >
    эндообъект
    154 0 объект
    >
    эндообъект
    10 0 объект
    >
    эндообъект
    155 0 объект
    >
    эндообъект
    7 0 объект
    >
    эндообъект
    156 0 объект
    >
    эндообъект
    4 0 объект
    >
    эндообъект
    6 0 объект
    >поток
    H|WMs8WȬMCؙgeULB$!ȵ?ssOʾnr%Aht~i]}ikj»(_%koK|.

    Posted inДвигатель