Как изменить направление вращения ротора асинхронного двигателя
Рис. 1 Схема подключения двигателя однофазного асинхронного двигателя с пусковым конденсатором.
Возьмем за основу уже подключенный однофазный асинхронный двигатель, с направлением вращения по часовой стрелке (рис.1).
- точками A, B условно обозначены начало и конец пусковой обмотки, для наглядности к этим точкам подключены провода коричневого и зеленого цвета соответственно.
- точками С, В условно обозначены начало и конец рабочей обмотки, для наглядности к этим точкам подключены провода красного и синего цвета соответственно.
- стрелками указано направление вращения ротора асинхронного двигателя
Задача.
Изменить направление вращения однофазный асинхронный двигатель в другую сторону – против часовой стрелки. Для этого достаточно переподключить одну из обмоток однофазного асинхронного двигателя – либо рабочую либо пусковую.
Вариант №1
Меняем направление вращения однофазного асинхронного двигателя, путем переподключения рабочей обмотки.
Рис.2 При таком подключении рабочей обмотки, относительно рис. 1, однофазный асинхронный двигатель будет вращаться в противоположную сторону.
Вариант №2
Меняем направление вращения однофазного асинхронного двигателя, путем переподключения пусковой обмотки.
Рис.3 При таком подключении пусковой обмотки, относительно рис. 1, однофазный асинхронный двигатель будет вращаться в противоположную сторону.
Важное замечание.
Такой способ изменить направление вращения однофазного асинхронного двигателя возможен только в том случае, если на двигателе имеется отдельные отводы пусковой и рабочей обмотки.
Рис.4 При таком подключении обмоток двигателя, реверс невозможен.
На рис. 4 изображен довольно распространенный вариант однофазного асинхронного двигателя, у которого концы обмоток В и С, зеленый и красный провод соответственно, соединены внутри корпуса. У такого двигателя три вывода, вместо четырех как на рис. 4 коричневый, фиолетовый, синий провод.
UPD 03/09/2014 Наконец то удалось проверить на практике, не очень правильный, но все же используемый метод смены направления вращения асинхронного двигателя. Для однофазного асинхронного двигателя, который имеет только три вывода, возможно заставить ротор вращаться в обратном направлении, достаточно поменять местами рабочую и пусковую обмотку. Принцип такого включения изображен на рис.5
Рис. Нестандартный реверс асинхронного двигателя
Для электродвигателя режим работы с периодическим изменением направления вращения (реверсирование) является наиболее благоприятным. По той причине, что ликвидируется паразитное намагничивание, вызывающее перегрев и потерю мощности электрической машиной.
Кроме того, схемы реверсивного пуска намного проще, чем механические трансмиссии, состоящие из системы зубчатых шестерней. Наибольшее число вопросов вызывает способ изменения направления вращения двигателей переменного тока, ведь изменить полярность питающего напряжения невозможно.
В этой статье мы представим вам основные схемные решения для запуска асинхронных и коллекторных электродвигателей, в которых предусмотрена возможность их реверсирования.
Реверс трехфазных асинхронных машин
Направление движения вращающегося магнитного поля асинхронных электродвигателей зависит от порядка подачи фаз, независимо от того как соединены его статорные обмотки – звездой или треугольником.
Например, если фазы A, B, C подать на входные клеммы 1, 2 и 3 соответственно, то вращение пойдет (предположим) по часовой стрелке, а если на клеммы 2, 1, и 3, то против нее.
Схема подключения через магнитный пускатель избавит вас от необходимости откручивать гайки в клеммной коробке и производить физическую перестановку проводов.
Трехфазные асинхронные машины на 380 вольт принято подключать магнитным пускателем, в котором три контакта находятся на одной раме и замыкаются одновременно, подчиняясь действию так называемой втягивающей катушки – магнитного соленоида, работающего как от 380, так и от 220 вольт. Это избавляет оператора от близкого контакта с токоведущими частями, что при токах свыше 20 ампер может быть небезопасно.
Для реверсивного пуска используется пара пускателей. Клеммы питающего напряжения на входе соединяются по прямой схеме: 1–1, 2–2, 3–3. А на выходе встречно: 4–5, 5–4, 6–6.
Чтобы избежать короткого замыкания при случайном одновременном нажатии двух кнопок «Пуск» на пульте управления, напряжение на втягивающие катушки подается через дополнительные контакты противоположных пускателей.
Так, чтобы при замкнутой основной группе контактов линия, которая идет на соленоид соседнего прибора, была разомкнута.
На пульте управления устанавливается трехкнопочный пост с однопозиционными – одно действие за одно нажатие – кнопками: одна «Стоп» и две «Пуск». Разводка проводов в нем следующая:
- один фазный провод подается на кнопку «Стоп» (она всегда нормально замкнута) и перемычками с нее на кнопки «Пуск», которые всегда нормально разомкнуты.
- С кнопки «Стоп» два провода на дополнительные контакты пускателей, которые при их срабатывании замыкаются. Так обеспечивается блокировка.
- С кнопок «Пуск» перекрестно по одному проводу на дополнительные контакты пускателей, которые при их срабатывании размыкаются.
Подробнее о схемах подключения магнитных пускателей для трехфазных электродвигателей читайте здесь.
Реверс однофазных синхронных машин
Для запуска этим моторам необходима вторая обмотка на статоре, в цепь которой включен фазосдвигающий элемент, обычно бумажный конденсатор. Реверсировать можно только те, у которых обе статорных обмотки равнозначны – по диаметру провода, числу витков, а также при условии, что одна из них не отключается после набора оборотов.
Суть схемы реверсирования в том, что фазосдвигающий конденсатор будет подключаться то к одной из обмоток, то к другой. Для примера рассмотрим асинхронный однофазный двигатель АИРЕ 80С2 мощностью 2,2 кВт.
В его клеммной коробке шесть резьбовых выводов, обозначенных литерами с цифрами W2 и W1, U1 и U2, V1 и V2. Чтобы двигатель вращался по часовой стрелке, коммутация производится следующим образом:
- Сетевое напряжение подается на клеммы W2 и V1.
- Концы одной обмотки соединяются с клеммами U1 и U2. Чтобы ее запитать, они соединяются перемычками по схеме U1–W2 и U2–V1.
- Концы второй обмотки подключают к клеммам W2 и V2.
- Фазосдвигающий конденсатор подключают к клеммам V1 и V2.
- Клемма W1 остается свободной.
Чтобы вращение происходило против часовой стрелки, изменяют положение перемычек, они ставятся по схеме W2–U2 и U1– W1. Схема автоматического реверса строится так же на двух магнитных пускателях и трех кнопках – двух нормально разомкнутых «Пуск» и одной нормально замкнутой «Стоп».
Реверс коллекторных двигателей
Схема включения его обмоток аналогична той, что используется в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением. Одна токоснимающая щетка коллектора подключается к обмотке статора, а питающее напряжение подается на другую щетку и второй вывод статорной обмотки.
Источник: https://gidpotolok.ru/info/kak-izmenit-napravlenie-vrashhenija-rotora/
Асинхронные электродвигатели
Асинхронный электродвигатель – электрическая машина переменного тока, у которой скорость вращения ротора не равна скорости изменения электромагнитного поля статора. Скорости вращения не синхронизированы, поэтому он и называется асинхронным. Разность скоростей вращения называют скольжением.
Принцип действия и конструкция
Две основные части асинхронного двигателя: неподвижный статор и вращающийся ротор, разделенные воздушным зазором. На обмотки статора подается переменный ток, который формирует изменяющееся магнитное поле статора. Асинхронные двигатели бывают однофазными или трехфазными, в зависимости от количества подключенных фаз.
Строго говоря, поскольку рабочая обмотка всего одна, в однофазном двигателе магнитное поле ротора не вращается, а пульсирует.
То есть изменяет свое значение во времени, не меняя положения в пространстве. Такое магнитное поле может поддерживать вращение уже раскрученного ротора, но не способно стронуть с места неподвижный ротор, то есть создать начальный крутящий момент. Для этой цели в однофазном двигателе применяют пусковую (вспомогательную) обмотку. Ее задача – вместе с рабочей обмоткой разогнать ротор до определенной частоты вращения.
После этого, вспомогательную обмотку отключают.
https://www.youtube.com/watch?v=G2dSHjv4B00
В трехфазном асинхронном двигателе вращение магнитного поля статора наводит электрический ток в роторе. На замкнутый контур ротора, по закону Ампера действует сила, которая и заставляет ротор вращаться.
Если скорости вращения ротора и магнитного поля статора равны, ЭДС не наводится, поэтому ротор всегда вращается со скольжением, то есть угловой скоростью отличной от скорости изменения магнитного поля статора. Разница, как правило, лежит в пределах 2-8%.
Разновидности асинхронных двигателей по конструкции ротора
- С короткозамкнутым ротором. Из-за внешней схожести, их еще называют «беличье колесо» или «беличья клетка». Представляют собой стержни расположенные вдоль оси вращения ротора, замкнутые на концах кольцами. Конструкция отличается простотой и надежностью ввиду отсутствия щеточного узла.
- Двигатели асинхронные с фазным ротором. Более сложная конструкция. Ротор содержит в себе обмотки, аналогичные статорным. Обмотки подключаются к контактным кольцам, к которым через щетки присоединяется реостат. Обладает лучшими пусковыми и регулировочными характеристиками по сравнению с короткозамкнутым ротором.
Двигатели асинхронные двухскоростные
Частота вращения магнитного поля статора прямо пропорциональна частоте электрического тока и обратно пропорциональна количеству полюсов статора.
Изменить частоту вращения поля без изменения частоты тока можно только изменив количество полюсов статора. Двухскоростные двигатели имеют специальную конструкцию обмоток статора, позволяющую менять количество полюсов.
Соединяя обмотки параллельно или последовательно можно получить две скорости вращения в соотношении 1 к 2: 3000/1500, 1500/750, 1000/500.
Асинхронные двигатели выпускаются как в обычном исполнении, так и взрывобезопасные. Последние предназначены для работы в условиях, где возможно образование взрывоопасной газовой среды.
Источник: https://www.elm-motors.ru/blog/asinhronnie-elektrodvigateli.html
Гост 26772-85 машины электрические вращающиеся. обозначение выводов и направление вращения
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ
ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫВОДОВ И НАПРАВЛЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ
ГОСТ 26772-85 (СТ СЭВ 3170—81)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
УДК 621.313.211.001.003.62:006.354 Группе Е60
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАР Т СОЮЗА ССР
Обозначения выводов и направление вращения
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ
ГОСТ
26772-85
Rotating electrical machines Terminal markings and direction of rotation
(CT СЭВ 3170—81]
ОКП 33 0000
Взамен ГОСТ 183—74 в части пп. 5.1—5.9
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декабря 1985 г. № 4443 срок введения установлен
Настоящий стандарт распространяется на все виды электрических машин постоянного и переменного тока и устанавливает обозначение выводов их обмоток.
Обозначения выводов буквами латинского алфавита распространяются только на вновь разрабатываемые машины.
Обозначения выводов буквами русского алфавита распространяются только на ранее разработанные и модернизированные машины.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3170—81 и публикации МЭК 34—8, 1977 г.
1.1. Вновь разрабатываемые машины
1.1.1. Выводы обмоток следует обозначать прописными буквами латинского алфавита (например: U, V, W).
1.1.2. Конечные выводы обмоток следует обозначать цифрами «1» и «2» после букв (например: Ul, U2), а промежуточные выводы — последующими цифрами (например: D3, D4).
1,13. Выводы обмоток, имеющие одинаковые буквенные обозначения, следует обозначать дополнительной цифрой, стоящей впереди букв (например: 1U, 2U).
Издание официальное Перепечатка воспрещена
с 01.01.87
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Издательство стандартов, 1986
1.1.4. При п рименении обозначений, устанавливаемых настоящим стандартом для внутренних присоединительных выводов, их следует указывать в скобках.
1.2. Ранее разработанные и модернизируемые машины
1.2.1. В электрических машинах постоянного тока начало и конец каждой обмотки должны обозначаться одной и той же прописной буквой руссокого алфавита со следующими цифрами: 1—начало, 2 —- конец.
Если в машине имеется несколько обмоток одного наименования, то их начала и концы после буквенных обозначений должны иметь цифровые обозначения: 1—2, 3—4, 5—6 (и т. д.
Концы обмоток соединенных между собой внутри электрической машины и не выведенные наружу, не обозначают.
1.2.2. В машинах переменного тока выводы обмоток должны обозначаться:
обмотки статора (якоря) синхронных и асинхронных машин — буквой С;
обмотки ротора асинхронных машин — буквой Р;
обмотки возбуждения (индуктора) синхронных машин — буквой И;
вывод от части фазы машин, работающих однов ремепно при двух напряжениях, — буквой В;
начало и концы обмоток и соответствующие им фазы и нулевая точка (независимо от того, заземлена она или нет) — цифрами.
1.2.3. Выводы составных л секционированных обмоток статоров машин перемен юго тока обозначают теми же буквами, что и простые обмотки, но с дополнительными цифрами впереди букв.
1.2.4. Выводы секционированных обмоток многоскоростных асинхронных двигателей, позволяющих изменить число полюсов, обозначают теми же буквами, что и простые обмотки, но с дополнительными цифрами впереди букв, указывающими число полюсов данной секиии.
1.2.5. Обозначения выводов обмоток машин, не предусмотренных настоящим стандартом, должны быть установлены в стандартах и технических условиях на конкретные типы (виды) машин.
2. ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫВОДОВ
2.1. Обмотки электрических машин постоянного тока
2.1.1. Вновь разрабатываемые машины
2.1.1.1. Выводы обмоток электрических машин постоянного тока следует обозначать в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
| Наименование обмотки | Обозн дчение вывода | |
| Начало | Конец | |
| Обмотка якоря | А] | А2 |
| Обмотка добавочного полюса | В1 | В2 |
| Двухсекционная обмотка добавочного полюса {присоединенная к якорю с обеих сторон) с четырьмя выводами | 1В12В1 | 1В22В2 |
| Обмотка компенсационная | С1 | С2 |
| Обмотка компенсационная, двухсекционная (присоединенная к якорю с обеих сторон) с четырьмя выводами | 1С12С1 | 1С22С2 |
| Обмотка последовательного возбуждения | D1 | D2 |
| Обмотка параллельного возбуждения | Е1 | Е2 |
| Обмотка независимого возбуждения | F1 | F2 |
| Обмотка независимого возбуждения с четырьмя (выводами для последовательного и параллельного включения | F1F5 | F2F6 |
| Вспомогательная обмотка по продольной оси | Н1 | Н2 |
| Вспомогательная обмотка по поперечной оси | Л | J2 |
Примечания*
1. Если обмотка добавочных полюсов и компенсационная обмотка взаимосвязаны, то для обозначения выводов следует применять букву С.
2. Послебуквенные обозначения выводов обмоток возбуждения, работающих но одной и той же оси, выполняют так, чтобы при протекании токов от зажимов ciаиавливаегся в стандартах на генераторы конкретных типов.
Таблица 22
| Обозначение вывода | |||
| Наименование обмотки | Ьукленпо-цифро ной код | Цифровомкод | Цветовой код |
| Возбуждения | 131, В2 | Б 2 | Красный, синий |
| Линейная | Л1, Л 2 | 3, 4 | Желтый, зеленый |
| Дополнительная линейная | Д1, Д2 | 5, 6 | Белый, коричневый |
2.6.2. Выводы термодатчиков, которые реагируют па температуру и тощ следует обозначать буквой Р; начало PI, конец Р2.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ
3.1. Правым направлением следует считать вращение по направлению вращения часовой стрелки.
3 2. Если машина имеет только один конец вала {или два конца разных диаметров), то направление вращения рассматривают со стороны единственного конца вала (или со стороны конца вала наибольшею дпамелра).
Если машина имеет два конца вала, то позиция наблюдателя следующая:
со стороны, противоположной коллектору или контактным кольцам, если коллектор или контактные кольца находятся только на одном конце машины;
со стороны контактных колец, если машина па одном конце имеет коллектор, а на другом — контактные кольца.
4. СВЯЗЬ МЕЖДУ ОБОЗНАЧЕНИЕМ ВЫВОДОВ И НАПРАВЛЕНИЕМ ВРАЩЕНИЯ
4.1. Для бесколлекторных трехфазных машин переменного тока направление вращения будет правым, если алфавитная после
довательность обозначения выводов группы фаз будет соответствовать временной последовательности напряжения на зажимах.
4.2. Для бесколлекторных однофазных двигателей переменного тока направление вращения будет правым, если соединения сделаны согласно черт. 1.
J2
22
4.3. Для машин постоянного тока направление вращения б\дег правым и не будет зависеть от полярности напряжения, если соединения сделаны согласно черт. 2—5.
Машины с обмоткой параллельного возбуждения
Двигатель с обмоткой последовательного возбуждения
о
4Z
Генератор с обмоткой гтос лед ова тел ь кого возбуждения
D1 D2
-О
Машина с возбуждением от постоянных магнитов
ПЛ
Черт 4
о
AZ
Черт 5
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПРИМЕРЫ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ
1. Машина постоянного тока со смешанным возбуждением и с обмоткой добавочных полюсов
Черт. 1
2. Машина постоянного тока с ответвлением на обмотке независимого возбуждения, компенсационной обмоткой и обмоткой добавочных полюсов
МО
О F2
(В1)(В2)
-Г>Г\_ГУ
(Аг) гd)
О
сг
Черт. 2
3. Машина постоянного тока с секционированной обмоткой добавочных полюсов, с секционированной компенсационной обмоткой и обмоткой независимого возбуждения для последовательного и параллельного включения
(ГС1)(1С2)
781 (732)
(А1)
(2В7)(2В2)
(2С1) 2С2
А1
F2
F5
F6
4. Асинхронный двигатель с фазным ротором, соединенным
5. Синхронная машина со статором, соединенным в треугольник
звезду
Черт. 5
6. Обмотки многоскоростных двигателей:
1) с 6 выводами
2)
с 9 выводами
Черт. 6
Черт. 7
7. Расщепленные обмотки, предназначенные для последовательного и параллельного включения с двенадцатью выводами
8. Однофазная машина переменного тока с дополнительными зажимами для вспомогательной обмотки
U1
О
Черт. 9
9. Генератор смешанного возбуждения с (согласным включением) компенсационной обмоткой и обмоткой добавочных полюсов с 2 выводами; направление вращения по часовой стрелке
или АЕ,или А,или А1 или DE,илиD,или])1
Черт. Ю
Ю. Двигатель смешанного возбуждения с (согласно включенными) обмотками добавочных полюсов с 2 выводами; направление вращения по часовой стрелке
или АЕ.или А,или А1 или BE,или Д илиD2
Черт. 11
Группа £60
Изменение № 1 ГОСТ 26772—85 Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направление вращения
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13.10 88 № 3439
Дата введения 01.01.89
Вводную часть дополнить абзацем: «Допускается стандарт не распространять на электрические машины, подключение которых к системам питания и управления осуществляется с помощью штепсельного разъема».
Раздел 1 дополнить пунктами — 1.1.3а, 1.2.4а: «1.1.3а. Буквы для обозначения обмоток постоянного тока берутся из первой части алфавита, а буквы для обозначения обмоток переменного тока -— из второй части алфавита.
1.2.4а. Нанесение обозначений на концы обмоток и на выводы производится непосредственно на концах обмоток, на выводах, на кабельных наконечниках, на шинных концах или на специальных обжимах, плотно закрепленных на проводах или на клеммной колодке рядом с выводами. Навеска бирок не допускается».
Пункт 2.5.1. Заменить слова: «Для машин с диаметром корпуса 49 мм и менее» ва «Для машин»
Пункт 2.5*2 после слов «для асинхронных» дополнить словом: «управляемых».
Пункт 2.5.3. Первый абзац изложить в новой редакции: «Выводы обмоток информационных машин следует обозначать: для тахохенераторов постоянного тока с электромагнитным возбуждением — в соответствии с табл. 16; для тахо-генераторов с возбуждением от постоянных магнитов — «+» и «—» для правого направления вращения; для асинхронных тахогенераторов — в соответствии с табл. 17; для сельсинов — в соответствии с табл. 18; для вращающихся трансформаторов — в соответствии с табл. 19».
(Продолжение см, с. 172)
(Продолжение изменения к ГОСТ 26772—85)
Раздел 2 дополнить пунктом — 2.5.4: «2.5.4. В табл. 14—21 буквенные обозначения с нечетными цифрами, нечетные цифры и цветовые обозначения, ука занные первыми, должны соответствовать началу обмоток».
Пункт 2.5.3. Таблица 21. Примечание исключить.
Пункт 4.2. Чертеж 1. Провести линию до обозначения Ul: q
U1
Приложение, Чертеж 1. Заменить обозначение: D1 на Dl, £/.
Чертежи 2, 3. Заменить обозначение: А/ на FI.
(ИУС № 1 1989 г.)
Сдано
Редактор В. Я. Огурцов Технический редактор Л. Я. Митрофанова Корректор Я. Б. Шелкова
Источник: https://allgosts.ru/29/160/gost_26772-85
Трехфазный асинхронный двигатель
Дмитрий Левкин
Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.
Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.
Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.
Принцип работы. Вращающееся магнитное поле
Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.
Вращающееся магнитное поле — это основная концепция электрических двигателей и генераторов.
Вращающееся магнитное поле асинхронного электродвигателя
Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f1 и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.
,
- где n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
- f1 – частота переменного тока, Гц,
- p – число пар полюсов
Концепция вращающегося магнитного поля
Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени
Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.
Магнитное поле создаваемое трехфазным током в разный момент времени Ток протекающий в витках электродвигателя (сдвиг 60°)
Вращающееся магнитное поле
Теперь разместим замкнутый проводник внутри вращающегося магнитного поля. По закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле приведет к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике. В свою очередь ЭДС вызовет ток в проводнике. Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.
Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током
Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя
По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.
Короткозамкнутый ротор «беличья клетка» наиболее широко используемый в асинхронных электродвигателях (показан без вала и сердечника)
Трехфазный переменный ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться.
На рисунке ниже Вы можете заметить различие между индуцируемыми токами в стержнях. Это происходит из-за того что величина изменения магнитного поля отличается в разных парах стержней, из-за их разного расположения относительно поля.
Изменение тока в стержнях будет изменяться со временем.
Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента. Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.
Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора
Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n2 меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n1.
Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n2
Источник: https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/
Как работает асинхронный электродвигатель — Спецтехника
Наука в области электричества в XIX и XX веках стремительно развивалась, что привело к созданию электрических асинхронных двигателей. С помощью таких устройств развитие промышленной индустрии шагнуло далеко вперед и теперь невозможно представить заводы и фабрики без силовых машин с использованием асинхронных электродвигателей.
История появления
История создания асинхронного электродвигателя начинается в 1888 году, когда Никола Тесла запатентовал схему электродвигателя, в этом же году другой ученый в области электротехники Галлилео Феррарис опубликовал статью о теоретических аспектах работы асинхронной машины.
В 1889 году российский физик Михаил Осипович Доливо-Добровольский получил в Германии патент на асинхронный трехфазный электрический двигатель.
Все эти изобретения позволили усовершенствовать электрические машины и привели к тому, что в промышленность стали массово применяться электрические машины, которые значительно ускорили все технологические процессы на производстве, повысили эффективность работы и снизили её трудоемкость.
В настоящий момент самый распространенный электродвигатель, эксплуатируемый в промышленности, является прототипом электрической машины, созданной Доливо-Добровольским.
Устройство и принцип действия асинхронного двигателя
Главными компонентами асинхронного электродвигателя являются статор и ротор, которые отделены друг от друга воздушным зазором. Активную работу в двигателе выполняют обмотки и сердечник ротора.
Под асинхронностью двигателя понимают отличие частоты вращения ротора от частоты вращения электромагнитного поля.
Статор – это неподвижная часть двигателя, сердечник которой выполняется из электротехнической стали и монтируется в станину. Станина выполняется литым способом из материала, который не магнитится (чугун, алюминий). Обмотки статора являются трехфазной системой, в которой провода уложены в пазы с углом отклонения 120 градусов. Фазы обмоток стандартно подключают к сети по схемам «звезда» или «треугольник».
Ротор – это подвижная часть двигателя. Роторы асинхронных электродвигателей бывают двух видов: с короткозамкнутым и фазным роторами. Данные виды отличаются между собой конструкциями обмотки ротора.
Источник: https://mzoc.ru/prochie/kak-rabotaet-asinhronnyj-elektrodvigatel.html
Вращение электродвигателя
Работа электродвигателя осуществляется по принципу электромагнитной индукции. Неподвижная часть — статор для электродвигателей переменного тока и индуктор для моторов постоянного тока. Подвижной частью служит ротор для синхронных и асинхронных электродвигателей, якорь – для электродвигателей постоянного тока.
Принцип вращения электродвигателя
- Вращение электродвигателя происходит за счет вращающего магнитного поля, которое проходит через короткозамкнутую обмотку непосредственно ротора и приводит ток индукции. Ротор начинает вращаться. Обороты электродвигателя зависят от количества пар магнитных полюсов. При соответствующей разнице между частотами вращения магнитного поля статора и вращения ротора происходит момент скольжения. Асинхронный электродвигатель характеризуется тем, что частота вращения ротора не совпадает с частотой вращения магнитного поля статора.
- Синхронные электродвигатели отличаются конструкцией ротора. Частота вращения ротора и магнитного поля статора полностью совпадают. При этом запуск проводится с помощью ротора с короткозамкнутой обмоткой или вспомогательного асинхронного электродвигателя.
- Частота вращения электродвигателя указана в технических характеристиках от производителя, где Вы сможете подробно ознакомиться со всеми характеристиками и остановить свой выбор на электродвигателе с нужными параметрами.
- Асинхронные электродвигатели применяются во всех отраслях промышленности. Из названия «асинхронный» ясно, что вращение электродвигателя происходит в соответствии с вращением ротора, которое отличается от вращения поля электромагнитного поля статора.
Регулировка частоты вращения электродвигателя с параллельным возбуждением
Частоту вращения электродвигателя постоянного тока можно менять тремя способами – изменением магнитного потока, изменением сопротивления в цепи якоря и изменением питающего напряжения.
Все способы применяются относительно редко, и проводить любые изменения вращения электродвигателя, а также менять обороты можно доверить только профессиональным специалистам, которые хорошо знакомы со схемами применяемых изменений и смогут все выполнить в соответствии с техническими правилами.
При выборе электродвигателя обращайте внимание на все технические параметры, на обороты вращения, чтобы в процессе эксплуатации не было необходимости что-то менять или исправлять.
Источник: https://www.rosdiler-electro.ru/vraschenie-jelektrodvigatelja.html
Как поменять вращение электродвигателя 220 вольт
Дело в том что на АЭРУСе двигатель крутит в как надо как работает головка. а бежецкая в противоположную.короче открыл крышку на двигателе и там увидел что то с чем то.заявлено было что там стоит двигло на 220V а там 3х фазный через 2 кондёра подключен. и тут я чуток запутался с двигателя выходит 5 проводов 2 чёрных 2 белых и 1 синий.
Должно по идеи 6 проводов выходить или 3
вот фотки помогите разобраться что нода поменять чтоб он в обратную сторону крутить начал.
Есть ещё один вопрос не по теме.может кто подскажет мне.как подобрать размер шкива на чтоб обороты были как положено.
пару зарисовок как
как то так)). не покупайте китайские компрессоры.)))
Всё двигатель заработал в нужную сторону. Всем спасибо огромное за помощь.)
Однофазные электродвигатели 220В широко используются в разнообразных бытовых и промышленных устройствах: холодильниках, стиральных машинах, насосах, дрелях, заточных и подобных им обрабатывающих станках. Их технические характеристики несколько уступают свойствам трехфазных двигателей. Существует два наиболее распространенных типа однофазных электродвигателей для сети переменного тока промышленной частоты:
Первые более просты по своему устройству, но обладают рядом недостатков, главные из которых – трудности с изменением направления и частоты вращения ротора.
Далее рассмотрены однофазные асинхронные электродвигатели и коллекторные двигатели переменного тока.
Устройство и принцип действия
Мощность такого однофазного двигателя 220В может в зависимости от конструкции находиться в пределах от 5 Вт до 10 кВт. Его ротор – это обычно короткозамкнутая обмотка («беличья клетка») – медные или алюминиевые стержни, замкнутые с торцов.
Такой однофазный двигатель, как правило, имеет две смещенные на 90° друг относительно друга обмотки. Рабочая (главная) при этом занимает большую часть пазов статора, а пусковая (вспомогательная) – оставшуюся. И однофазным его называют потому, что у него лишь одна рабочая обмотка.
Переменный ток, протекающий по главной обмотке, создает периодически меняющееся магнитное поле. Его можно считать состоящим из двух круговых с одинаковой амплитудой, вращающихся навстречу друг другу.
По закону электромагнитной индукции в замкнутых витках ротора меняющийся магнитный поток создает индукционный ток, взаимодействующий с порождающим его полем. Если ротор неподвижен, моменты действующих на него сил одинаковы, вследствие чего ротор остается неподвижным.
Если же ротор начать вращать, то равенство моментов этих сил нарушится, поскольку скольжение его витков относительно вращающихся магнитных полей станет разным. Как следствие – сила Ампера, действующая на витки ротора со стороны прямого магнитного поля, будет значительно больше, чем со стороны обратного.
Индукционный ток в витках ротора может возникать лишь при пересечении ими силовых линий магнитного поля. А для этого они должны вращаться со скоростью, чуть меньшей, чем частота вращения поля (при одной паре полюсов – 3000 об/мин). Отсюда и название, которое получили такие электродвигатели, асинхронные.
При увеличении механической нагрузки скорость вращения уменьшается, возрастает величина индукционного тока в витках ротора. Как следствие – возрастают и механическая мощность двигателя, и мощность потребляемого им переменного тока.
Схема запуска и подключения
Понятно, что раскручивать вручную ротор при каждом запуске электродвигателя неудобно. Для создания первоначального пускового момента и используется пусковая обмотка. Поскольку она составляет с рабочей обмоткой прямой угол, для создания вращающегося магнитного поля ток в ней должен быть сдвинут по фазе относительно тока в рабочей обмотке тоже на 90°.
Источник: https://crast.ru/instrumenty/kak-pomenjat-vrashhenie-jelektrodvigatelja-220
Методические указания по выполнению
Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО
«Уфимский государственный авиационный технический университет»
лабораторной работы
«ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫМ
АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ»
ОГЛАВЛЕНИЕ
| 1. Цель работы | 3 |
| 2. Приборы и оборудование | 4 |
| 3. Основные технические данные | 5 |
| 4. Теоретическая часть | 6 |
| 5. Описание лабораторногостенда | 20 |
| 6. Указания по выполнениюработы | 28 |
| 7. Указания по оформлениюотчета | 40 |
| 8. Контрольные вопросы | 42 |
| 9. Список литературы | 43 |
Целью данной работы является изучение методов и законов частотного регулирования в асинхронном электроприводе, а также исследование характеристик трехфазного асинхронного двигателя при широтно-импульсном законе управления.
2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
Лабораторный стенд ИЧП в составе электромеханического агрегата, состоящего из асинхронного двигателя (АД) АИР-56А и двигателя постоянного тока (ДПТ) независимого возбуждения МБП-3Ш-Н, валы которых жестко соединены и приборного блока. Для выполнения работы стенд должен быть укомплектован осциллографом (желательно двухлучевым) близким по параметрам осциллографу С1-83.
3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Двигатель АИР-56А2У3
| 0,18 кВт | |
| 380/220 В | |
| 0,52/0,89 А | |
| Номинальная угловая скорость, об/мин/рад/с | 2730/286 |
| Cos φ | 0,78 |
| к.п.д. | 68% |
| Масса, кг | 3,8 |
| Режим работы |
Источник: http://www.electrostend.ru/metICHP.htm
Как поменять полярность на электродвигателе
Если вы уже подключили асинхронный электродвигатель по схеме, предусматривающей одностороннее вращение, но возникла необходимость реверса, перед вами встает вопрос: как поменять полярность на электродвигателе? Существуют несколько способов изменения направления вращения двигателя.
Переподключаем рабочую обмотку
Для этого можно вскрыть корпус, достать и перевернуть намотку, затем вернуть крышки на место. Но есть более эргономичный вариант, при котором вам не придется разбирать агрегат – достаточно переподключить контакты, которые выходят наружу (это работает только в том случае, если выведены 4 контакта). Итак, от вас требуется:
- Отключить двигатель.
- Определить, какая пара выводов соответствует началу и концу рабочей обмотки (вторая пара принадлежит пусковой обмотке и в данный момент вам не нужна).
- Перекинуть фазу с начального конца обмотки на конечный, а ноль – с конечного конца на начальный (либо наоборот).
В результате этих действий ротор станет вращаться в противоположную сторону, что вам и требовалось.
Переподключаем пусковую намотку
Ваши действия аналогичны тем, что описаны в предыдущем варианте, только местами меняются начало и конец пусковой обмотки. Это также можно сделать, не прибегая к вскрытию корпуса. Сначала выясните, какая пара проводов соответствует началу и концу пусковой обмотки. Затем подключите начало рабочей обмотки к началу пусковой обмотки (которая до этого была подключена к пускозарядному конденсатору), а емкость подключите к концу пусковой обмотки.
Таким образом начало и конец пусковой обмотки меняются местами, что изменяет направление вращения двигателя.
Меняем пусковую обмотку на рабочую или рабочую на пусковую
Во многих моделях моторов наружу выходят только 3 вывода. Это сделано для того, чтобы обезопасить агрегат от поломки, вызванной вмешательством в его работу. Но и в этом случае вы можете заставить двигатель вращаться в другую сторону при соблюдении следующих условий:
- Длина и площадь поперечного сечения рабочей и пусковой обмоток должны быть одинаковыми.
- Провода выполнены из одного и того же материала.
Эти данные влияют на сопротивление, которое должно оставаться постоянным. При смене полярности в случае, если длина или площадь сечения проводов не совпадают, сопротивление пусковой намотки станет таким же, как было у рабочей (или наоборот). Это будет препятствовать запуску мотора.
Имейте в виду, КПД электродвигателя снизится, а его эксплуатация в рабочем режиме должна быть непродолжительной, иначе неизбежен перегрев агрегата с последующим выходом из строя.
Чтобы сделать реверс, не разбирая устройство, вам необходимо:
- Снять конденсатор с начального вывода пусковой обмотки.
- Подсоединить его к конечному выводу рабочей обмотки.
- Пустить отводки от обоих этих выводов и фазы.
При такой схеме для вращения двигателя в одну сторону (например, по часовой стрелке) следует подключить фазу к отводку конца рабочей обмотки. Для вращения ротора в противоположную сторону нужно перекинуть фазный провод на отводок начала пусковой обмотки. Соединять и разъединять провода можно вручную, но лучше использовать ключ.
Если предусматривается продолжительный рабочий период мотора, этим способом пользоваться не следует. Вскройте корпус двигателя и осуществите переподключение способом, описанным в первом или втором пунктах. В этом случае КПД агрегата не снизится.
Всех этих манипуляций можно избежать, если изначально при подключении электродвигателя предусмотреть возможность реверсирования и установить кнопочный пост переключения.
Источник: https://www.szemo.ru/press-tsentr/article/kak-pomenyat-polyarnost-na-elektrodvigatele/
Асинхронные двигатели популярно
- 10 апреля 2018 г. в 14:46
- 384
В этой научно-популярной обзорной статье рассмотрим некоторые вопросы, которые позволят читателю расширить и закрепить свои знания о мире двигателей.
Экспресс-знакомство
В настоящее время на практике в подавляющем большинстве случаев применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию, и относительно недороги.
Для работы асинхронного двигателя нужно обязательно трехфазное напряжение, которое, благодаря обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле внутри двигателя. Это поле вращает ротор двигателя, который, в свою очередь, передает вращение на нагрузку. Например, редуктор или лопасти вентилятора.
Изменяя конфигурацию обмоток статора (количество пар полюсов), можно менять основную характеристику асинхронного двигателя — частоту оборотов. Мощность на валу двигателя зависит от мощности, получаемой электродвигателем от сети.
Другие виды
Другие двигатели, которые в настоящее время также находят применение — это электродвигатели постоянного тока. Они имеют щетки (рисунок 1), которые подвержены износу и искрению. Также, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока находят применение там, где нужно быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.
Рисунок 1. Электродвигатель постоянного тока.
В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.
Другие типы двигателей — серводвигатели и шаговые двигатели — применяют сравнительно редко в случаях, когда необходимо сверхточное позиционирование нагрузки на валу. Например, в координатных станках.
В однофазной сети
Мы уже говорили выше, что для работы асинхронного двигателя нужно вращающееся магнитное поле, которое обеспечивается трехфазным напряжением.
Однако, часто есть необходимость питать такой двигатель от бытовой однофазной сети 220 В. В случае работы асинхронного двигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы. При этом получают подобие трехфазной питающей сети. Номинальную мощность на валу получить не получится, приходится рассчитывать на 70–80% от номинала.
Это происходит из-за того, что не удается обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.
Способы управления
Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности (момента). Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение нужной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной частотой, и сможет обеспечить мощность на валу не более номинальной.
Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, в основном применяют преобразователи частоты (ПЧ) — рисунок 2.
Благодаря этому для двигателя можно обеспечить нужный режим разгона, торможения, а также управлять частотой работы оперативно, по желанию оператора оборудования.
Рисунок 2. Преобразователь частоты Schneider Electric.
Если нужно обеспечить требуемый разгон и торможение без изменения рабочей частоты, то применяют устройство плавного пуск (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя для минимизации пусковых токов, то применяют схему включения «звезда-треугольник».
Для подачи питания на двигатель без ПЧ и УПП также широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.
Управление запуском
Запуск может происходить в простейшем случае от кнопки «Пуск». Но за этой кнопкой может скрываться, например, контроллер, который действует по сложной программе и выдает сигнал на запуск преобразователя частоты. Также кнопка запуска может быть непосредственно подключена ко входу управления ПЧ или УПП.
В классическом варианте, когда двигатель запускается через контактор, кнопка «Пуск» подает питание на катушку контактора, контактор включается, и своим дополнительным (блокировочным) контактом становится на самоподхват.
Остановка производится кнопкой «Стоп», которая обычно имеет нормально замкнутые контакты.
Направление вращения
Реверс двигателя — важная функция в его управлении. Осуществляется реверс очень простым способом — нужно поменять местами любые две питающие фазы.
Реализуется это в контакторной схеме путем использования двух контакторов, каждый из которых имеет свой порядок фаз. Контакторы имеют обязательно механическую и электрическую блокировки, чтобы избежать возможности одновременного включения.
Вращение может быть прямым и обратным. Прямое вращение распознать очень просто. Стоит посмотреть двигателю «в зад», и, если вал крутится по часовой стрелке — это прямое вращение.
Как определить мощность
Иногда нужно на практике узнать, какой двигатель перед нами. Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по его шильдику (рисунок 3).
На нем указана механическая мощность (мощность на валу), которая всегда меньше потребляемой мощности за счет КПД двигателя (потерь на трение и нагрев). Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, то можно ориентировочно определить мощность по его габаритам.
При одинаковой мощности при большем диаметре вала мощность навалу будет больше, а частота оборотов — меньше.
Рисунок 3. Шильда механической мощности двигателя.
Также, определить мощность можно по нагрузке, а также по уставкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).
Другой способ — нужно включить двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого, померить токоизмерительными клещами ток двигателя, который должен быть по всем обмоткам одинаков. На основании измеренного тока можно оценить мощность двигателя. Приблизительно оценить мощность асинхронного двигателя, при подключении его по схеме «звезда» можно, разделив его номинальный измеренный ток на 2.
Регулировка оборотов
Управление скоростью вращения двигателем может быть в трех режимах работы — при разгоне, в рабочем режиме, и при торможении.
Наиболее универсальным способом управления оборотами двигателя во всех перечисленных режимах является применение преобразователя частоты. Настройками можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато. Возможно управление от дистанционного пульта или с контроллера по цифровому каналу связи.
Управление оборотами двигателя только в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП — рисунок 4. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.
Рисунок 4. Устройство управление оборотами двигателя ABB.
Торможение
В некоторых устройствах, например, лифтах, крайне необходимо при остановке двигателя зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который закреплен в задней части двигателя и входит в его конструкцию.
Управление тормозом происходит от ПЧ или схемы на контакторах. Важно, чтобы это происходило синхронно с остановом двигателя.
Рисунок 5. Электродвигатель с тормозом с креплением через фланец.
На рисунке 5 показан электродвигатель с тормозом с креплением через фланец. Также применяют электрическое торможение постоянным током. Для этого через ПЧ или диодный выпрямитель подают на обмотки двигателя постоянное (однополярное) напряжение в 3–4 раз меньше номинального рабочего.
Неисправности
Большинство неисправностей электродвигателей проявляется их нагревом.
Причины неисправностей могут быть следующие:
- износ подшипников и повышенное механическое трение;
- увеличение нагрузки на валу;
- перекос напряжения питания;
- пропадание фазы;
- замыкание в обмотке из-за ухудшения изоляции;
- проблема с обдувом (охлаждением).
Неисправности электродвигателей можно разделить на два вида: электрические и механические.
К электрическим можно отнести неисправности, связанные с обмоткой:
- межвитковое замыкание;
- замыкание обмотки на корпус;
- обрыв обмотки.
Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.
Механические неисправности:
- износ и трение в подшипниках;
- проворачивание ротора на валу;
- повреждение корпуса двигателя;
- проворачивание или повреждение крыльчатки обдува.
Замена подшипников должна производиться регулярно, учитывая их износ и срок службы. Повреждение крыльчатки устраняется путем ее замены. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и в таких случаях двигатель подлежит замене.
Защита
Как было сказано выше, основной причиной неисправностей двигателя является его перегрев. Сам перегрев, как правило, является следствием каких-либо аномальных электрических или механических режимов работы.
Следовательно, предотвратив перегрев, можно отключить и сохранить двигатель в исправном состоянии. Для этого используются три основных способа:
Электронный контроль тока — этот способ используется в электронных устройствах пуска двигателей — ПЧ и УПП. С помощью встроенного трансформатора тока происходит его измерение, а встроенный контроллер принимает решение об остановке двигателя.
Тепловой контроль тока. Для этого применяются устройства тепловой защиты — тепловые реле или защитные мотор-автоматы. В них имеется возможность выставить точно токовую уставку, при которой реле или автомат отключат питание двигателя.
Непосредственный контроль температуры корпуса и обмоток реализуется за счет терморезистора или термоконтакта, встроенного внутрь корпуса двигателя. Недостаток этого способа — большая инерционность, и его обычно применяют как дополнительный способ защиты.
Михаил Ярошенко, автор блога SamElectric.ru
Источник: https://www.elec.ru/articles/asinhronnye-dvigateli-populyarno/
