Однофазные двигатели 220В: где применимо, схема подключения с конденсатором

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Однофазные электродвигатели 220в подключаются к сети с помощью конденсатора. Это связано с некоторыми конструктивными особенностями устройства. Так, на статоре двигателя обмотка переменного тока создает магнитное поле, импульсы которого компенсируются только при изменении полярности на частоте 50 Гц. Несмотря на характерные звуки, которые издает однофазный двигатель, вращения ротора не происходит. Крутящий момент создается с помощью дополнительных пусковых обмоток.

Чтобы понять, как подключить однофазный электродвигатель через конденсатор, достаточно рассмотреть 3 рабочие схемы, в которых используется конденсатор:

• пусковая установка;
• рабочие места;
• ходовые и пусковые (комбинированные).

Каждая из перечисленных схем подключения подходит для использования в работе асинхронных однофазных электродвигателей напряжением 220в. Однако у каждого варианта есть свои сильные и слабые стороны, поэтому они заслуживают более пристального внимания.

Идея использования пускового конденсатора заключается во включении его в цепь только в момент запуска двигателя. Для этого в схеме предусмотрено наличие специальной кнопки, предназначенной для размыкания контактов после достижения ротором заданного уровня скорости. Дальнейшее его вращение происходит под действием силы инерции.

Поддержание вращательных движений в течение длительного времени обеспечивается магнитным полем основной обмотки однофазного двигателя с конденсатором. В этом случае функции выключателя может выполнять специально поставленное реле.

Схема подключения однофазного электродвигателя через конденсатор предполагает наличие нажимной пружинной кнопки, размыкающей контакты в момент размыкания. Такой подход дает возможность уменьшить количество используемых проводов (допустимо использование более тонкой пусковой обмотки). Во избежание коротких замыканий между витками рекомендуется использовать тепловое реле.

При достижении критически высоких температур этот элемент отключает дополнительную обмотку. Аналогичную функцию может выполнять центробежный выключатель, устанавливаемый для размыкания контактов в случаях превышения допустимых значений скорости вращения.

Для автоматического регулирования скорости вращения и защиты двигателя от перегрузок разрабатываются соответствующие схемы, а в конструкцию устройств вводятся различные корректирующие элементы. Установка центробежного прерывателя может производиться непосредственно на вал ротора или на элементы, связанные с ним (прямая или зубчатая муфта.

Центробежная сила, действующая на груз, способствует натяжению пружины, соединенной с контактной пластиной. Если скорость вращения достигает заданного значения, контакты замыкаются, подача питания на двигатель прекращается. Возможна передача сигнала на другой механизм управления.

Существуют варианты схем, где предусмотрено наличие центробежного выключателя и теплового реле в одном конструктивном элементе. Это решение позволяет отключать двигатель с помощью тепловой составляющей (при критических температурах) или под действием скользящего элемента центробежного выключателя.

При подключении двигателя через конденсатор часто происходит искажение силовых линий магнитного поля в дополнительной обмотке. Это вызывает увеличение потерь мощности, общее снижение производительности агрегата. Тем не менее, сохраняется хорошая производительность при запуске.

Использование рабочего конденсатора в схеме подключения однофазного двигателя с пусковой обмоткой предполагает ряд характерных особенностей. Итак, после пуска конденсатор не отключается, вращение ротора осуществляется за счет импульсного воздействия вторичной обмотки. Это значительно увеличивает мощность двигателя, а грамотный подбор емкости конденсатора позволяет оптимизировать форму электромагнитного поля. Однако запуск двигателя занимает больше времени.

Подбор конденсатора подходящей мощности осуществляется с учетом токовых нагрузок, что позволяет оптимизировать электромагнитное поле. В случае изменения номинальных значений будут колебания всех остальных параметров.

Стабилизировать форму линий магнитного поля позволяет использование нескольких конденсаторов с разными емкостными характеристиками. Такой подход позволяет оптимизировать производительность системы, но сопряжен с некоторыми трудностями в процессах установки и эксплуатации.

Комбинированная схема подключения однофазного двигателя с пусковой обмоткой рассчитана на использование двух конденсаторов — рабочего и пускового. Это оптимальное решение для средней производительности.

Сравнение конденсаторов обоих типов

Рабочий и пусковой конденсаторы имеют следующие отличия:

• Использование в различных схемах коммутации: работа и запуск.
• Рабочий конденсатор формирует электромагнитное поле для основного цикла двигателя, пусковой задает сдвиг фаз между двумя обмотками — рабочей и дополнительной — в начале работы.
• Первый включен последовательно со вспомогательной обмоткой, второй — параллельно с основной.
• Рабочий конденсатор активизирован все время, пока работает двигатель, и запускается только при пуске до выхода на постоянный режим.
• Как уже было сказано, принцип подбора емкости тоже другой. Каждые 100 ватт составляют 7 мкФ рабочего конденсатора и 13-17 мкФ пускового. Коэффициент повышения максимально допустимого напряжения также отличается от номинального: для рабочего — 1,15, для первого — 2-2,5.

Эти правила помогают хотя бы приблизительно понять, какой конденсатор нужен для запуска электродвигателя.

Как отличить конструкцию однофазного асинхронного электродвигателя и определить его тип по статистической таблице

Привожу выписку из книги Алиева И.И по асинхронным двигателям, а точнее таблицу основных электрических характеристик.

Как видите, в промышленности есть серийно выпускаемые модели с:

• повышенное сопротивление в пусковой обмотке;
• пусковой конденсатор;
• рабочий конденсатор;
• пусковой и рабочий конденсатор;
• экранированные столбы.

И здесь не указаны более свежие разработки, именуемые АЭД – асинхронные энергосберегающие двигатели, обеспечивающие:

• значительное снижение реактивной мощности;
• повышение эффективности;
• уменьшенное полное энергопотребление при той же нагрузке на ось, что и у обычных моделей.

Их конструктивное отличие: внутри зубьев сердечника статора выполнены углубления. В них жестко вставлены постоянные магниты, взаимодействующие с вращающимся магнитным полем.

Во всем этом многообразии приходится самостоятельно разбираться с незнакомым дизайном. Здесь большую помощь может оказать техническое описание или шильдик на корпусе.

Далее я рассматриваю только две самые распространенные схемы включения АД в работу.

Необходимые инструменты и комплектующие

Любой монтаж вышеперечисленных схем потребует минимальных знаний в области электротехники, а также навыков работы с электроникой и пайки мелких деталей.

Из инструментов вам понадобятся:

1. Набор отверток для сборки/разборки блока управления двигателем. Для старых двигателей лучше выбирать мощные плоские отвертки из хорошей стали. При длительной работе двигателя болты в корпусе могут «привариться». Чтобы их открутить, нужно много сил и хороший инструмент.
2. Плоскогубцы для обжима проводов и других манипуляций.
3. Острый нож для снятия изоляции.
4. Паяльник.
5. Канифоль и припой.
6. Индикаторная отвертка для нахождения фазы, а также индикации обрыва кабеля.
7. Мультиметр. Один из важнейших диагностических приборов.

Также понадобятся радиодетали:

• Конденсаторы.
• Кнопка Пуск.
• Магнитный переключатель.
• Реверсивный переключатель.
• Контактная плата.

Перечисленных инструментов и радиодеталей достаточно для сборки представленных выше схем.

ВАЖНО: Не подключайте двигатель к сети, не проверив работоспособность собранной схемы. Можно проверить мультиметром. Это защитит оборудование от короткого замыкания.

Какой тип использовать

Требования к конденсаторам для запуска электродвигателей просты:

• мощности достаточно для запуска двигателя;
• номинальное напряжение выбирается на 10-15% выше подключаемого;
• двухполюсное устройство должно работать с применяемым типом тока.

Есть небольшие нюансы для электрических машин, отличающихся принципом действия.

Для работы с трехфазным электродвигателем

В этом случае деталь выполняет фазовый сдвиг на обмотке асинхронной машины, и емкость должна быть высокой. Создание пускового момента и дальнейшая работа под нагрузкой требует более точного выбора этого свойства элемента.

Включение с однофазным электродвигателем

Здесь используются пусковые конденсаторы для подключения дополнительной обмотки. Он предназначен для запуска двигателя и может включаться как постоянно, через двухжильный кабель, так и кратковременно без него.

Особенности выбора детали

Выбранные пусковые конденсаторы соответствуют приложенному напряжению. Величина их мощности должна не допускать перегрева двигателя в процессе работы и легко запускать его при включении. Особых сложностей с подбором элементов нет.

Принцип действия и схема запуска

Обмотки статора генерируют магнитные поля переменного тока. Они имеют одинаковую амплитуду и частоту, но действуют в разных направлениях, поэтому статический ротор начинает вращаться.

Если в двигателе нет пускового механизма, ротор останавливается, потому что результирующий крутящий момент равен нулю. В случае, когда ротор начинает вращаться в одном направлении, соответствующий крутящий момент становится больше, когда вал двигателя продолжает вращаться в заданном направлении.

Как подключить электродвигатель по разным схемам?

В треугольной схеме все просто: оба контакта подключаются к сети, а затем один пропускается через конденсатор и выводится на основную обмотку. Когда мотор не нагружен, ротор вращается и с этим проблем нет. Однако если при запуске наблюдается высокая нагрузка, то вращения либо не будет вовсе, либо оно будет минимальным. В этом случае устанавливается еще один конденсатор, но уже для пуска. Сразу после этого он выключается и разряжается, поэтому на весь процесс уходит всего несколько секунд.

При выборе звезды конденсатор подводят к концам обмотки. Два из них подключены к сети, а свободная часть замыкает цепь запуска двигателя. Проще всего рассчитать емкость конденсатора через специальные онлайн-калькуляторы, так как новичку легко запутаться при использовании формулы.

При создании схемы питания электродвигателя есть еще несколько моментов:

• От основного источника тока всегда есть отвод к конденсатору, который работает не только при пуске, но и в другое время.
• Перед этим идет ответвление, на котором находится выключатель, иногда там располагаются дополнительные элементы, проводящие ток.
• После выключателя всегда стоит конденсатор, который включается при запуске. Нужно только, чтобы ротор набрал скорость.
• Все конденсаторы, размещенные на схеме, идут на электродвигатель.

Рабочий элемент всегда подключен к сети, поэтому во избежание проблем его ставят параллельно пусковому устройству.

Схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой: последовательность сборки

Например, мы решили, что из статора выходит четыре или три провода. Омметром вызываем активное сопротивление между ними и определяем пусковую и рабочую обмотки.

Предположим, прозваниваются четыре провода между двумя парами сопротивлением 6 и 12 Ом. Беспорядочно скручиваем провод от каждой обмотки, обозначаем это место как «обычный провод» и получаем замер 6, 12, 18 Ом между тремя проводами.

На этой схеме я отметил точками начало обмоток. Пока игнорируйте этот вопрос. Но вы должны вернуться к нему, когда возникнет необходимость в обратном направлении.

Цепочка между общим выводом и нижним резистором 6Ом будет основной, а больший 12Ом — вспомогательной обмоткой. Соединение их последовательно покажет суммарный результат 18 Ом.

Отмечаем эти 3 конца уже понятной нам маркировкой:

• О — генерал;
• Р — пусковая установка;
• Р — рабочий.

Далее нам понадобится кнопка ПНВС, специально предназначенная для запуска однофазных асинхронных двигателей. Его электрическая схема представлена ​​тремя замыкающими контактами.

Но имеет важное отличие от кнопки запуска трехфазных двигателей ПНВ: средний контакт выполнен с самовозвратом, а не с фиксацией при нажатии.

Это означает, что при нажатии кнопки все три контакта замыкаются и удерживаются в этом положении. Но при отпускании руки два крайних контакта остаются замкнутыми, а средний возвращается в разомкнутое состояние под действием пружины.

Соединяем эту кнопку и выводы вывода обмоток статора с электродвигателя трехжильным кабелем так, чтобы контакт пусковой обмотки шел на средний контакт ПНВС. Выводы P и R подключаются к своим крайним контактам и маркируются.

На тыльной стороне кнопки между контактами пусковой и рабочей обмотки жестко монтируем перемычку. В розетку на той и другой крайней розетке подключаем бытовой силовой кабель на 220 вольт с вилкой для монтажа.

При включении этой кнопки под напряжением замыкаются все три контакта и начинают работать рабочая и пусковая обмотки. Всего за пару секунд мотор наберет обороты, выйдет на номинальный режим.

Затем отпустите кнопку запуска:

• пусковая обмотка отключается самозамыканием центрального контакта;
• основная обмотка двигателя продолжает раскручивать ротор от сети 220 В.

Это самая доступная схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой для домашнего мастера. Однако для этого требуется кнопка PNVS.

Если его нет, а электродвигатель необходимо срочно запустить, допустимо заменить его комбинацией из двухполюсного автоматического выключателя и обычной самовозвратной электрической кнопки соответствующей мощности.

Вы должны включить их одновременно и отпустить кнопку после того, как двигатель раскрутится.

Всегда выполняйте все пуски электродвигателей и любого электрооборудования с защитой этих цепей автоматическими выключателями. Они предотвратят развитие аварийных ситуаций в случае каких-либо случайных ошибок.

Для закрепления материала по данной теме рекомендую посмотреть видео владельца Олега пл. Показана только конструкция встроенного центробежного регулятора, предназначенного для автоматического отключения вспомогательной обмотки.

Трехфазный асинхронный двигатель – подключение на 220 вольт

Бытовых ситуаций бывает много, особенно у тех, кто живет в собственном частном доме. Например, необходимо установить в гараже болгарку с асинхронным электродвигателем, которая питается от трехфазной сети переменного тока.

А к участку проведена только однофазная сеть на 220 В. Что я должен делать? В принципе, это не проблема, ведь к однофазной сети можно подключить любой трехфазный электродвигатель, главное знать, как это сделать.

Так что наша задача в этой статье разобраться с положением — подключение асинхронного двигателя к 220 вольтам.

Совет

Есть две классические схемы такого подключения, где присутствуют конденсаторы. То есть сам электродвигатель будет не асинхронным, а конденсаторным. Вот схемы:

Конечно, это не единственные варианты, но в этой статье мы поговорим о них, как о самых простых и часто используемых.

На схемах хорошо видно, что в них установлены конденсаторы: рабочие и пусковые, что в свою очередь называется фазосдвигающими. А так как эти элементы в этой схеме самые важные, то самым важным моментом является правильный выбор конденсатора по емкости, которая будет соответствовать мощности двигателя.

Выбираем конденсаторы

Есть формула, по которой можно рассчитать емкость. Правда, для схем звезда и треугольник он отличается на коэффициент. Для созвездия формула выглядит следующим образом:

С = 2800*I/U, где I — ток, который можно измерить в питающей линии клещами, U — напряжение однофазной сети — 220 В.

Формула треугольника:

С=4800*И/ед.

Здесь проблема может заключаться только в определении силы тока, просто пассатижей может не оказаться под рукой, поэтому предлагаем упрощенный вариант формулы:

С = 66*Р, где Р — мощность электродвигателя, которая указывается на шильдике двигателя или в паспорте. Фактически получается, что емкости рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на мощность двигателя 0,1 кВт.

Обычно электрики принимают это соотношение, когда сталкиваются с вопросом, как подключить асинхронный двигатель от 380 до 220 В. И еще — конденсатор управляет током, поэтому так важно правильно подобрать емкость.

И самое главное при подключении двигателя следить за тем, чтобы значение тока при работе электродвигателя не поднималось выше номинального значения.

Что касается пускового конденсатора, то его необходимо устанавливать в цепь, если при пуске двигателя применяется хотя бы минимальная нагрузка. Обычно он включается буквально на несколько секунд, пока ротор не наберет обороты. После этого он просто отключается. Если по какой-то причине пусковой конденсатор не отключить, произойдет перекос фаз и двигатель перегреется.

Есть еще один показатель, на который нужно обращать внимание при выборе. Это волнение. Правило здесь только одно: напряжение конденсатора должно быть в 1,5 раза выше напряжения однофазной сети.

Тип конденсаторов

В качестве пусковых и рабочих конденсаторов специалисты рекомендуют использовать одни и те же модели. Самый простой вариант – бумажные конструкции в герметичной металлической коробке.

Правда, у них есть один существенный недостаток – большие габаритные размеры.

Поэтому, если перед вами встанет вопрос, как подключить двигатель небольшой мощности 380 на 220 вольт, то количество таких конденсаторов будет приличное, и вся конструкция будет выглядеть не очень.

Для этих целей можно использовать электролитические приборы, но схема их подключения отличается от предыдущей, потому что в ней должны быть установлены резисторы и диоды. Кроме того, эти конденсаторы взрываются при пробое. Есть более современные виды – это полипропиленовые модели металлизированного типа. Они хорошо себя зарекомендовали, претензий к ним у специалистов сейчас нет.

Полезные советы

• Обращаем внимание на то, что при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети также можно говорить о снижении мощности электроприбора. В целом реальная ставка не превысит номинальные 70-80%. При этом скорость вращения ротора не уменьшится.
• Если используемый двигатель имеет схему включения 380/220, это должно быть указано на заводской табличке, тогда он должен подключаться только к однофазной сети треугольником.
• В случае, если на шильдике указана схема соединения звездой и только трехфазное соединение на 380 вольт, нужно вскрыть распределительную коробку и добраться до соединения концов обмоток двигателя. Поскольку внутри агрегата уже установлена ​​схема звезды, ее необходимо разобрать и вынуть шесть концов обмотки статора.

Конструкция и принцип работы

Двигатель подключен через конденсатор, так как обмотка на статоре двигателя переменного тока 220 В создает магнитное поле, которое компенсирует импульсы путем изменения полярности на частоте 50 Гц. При этом мотор гудит, ротор остается на месте. Для создания крутящего момента к пусковым обмоткам выполнены дополнительные соединения, где электрический сдвиг фаз будет составлять 90° по отношению к рабочей обмотке.

Не путайте геометрические понятия угла с электрическим фазовым сдвигом. В геометрическом измерении обмотки в статоре расположены друг напротив друга.

Для достижения этого технически в конструкции электродвигателя предусмотрено большое количество механических деталей и узлов в электрической цепи:

• статор с основной и дополнительной пусковой обмоткой;
• короткозамкнутый ротор;
• жить с группой контактов на панели;
• конденсаторы;
• центробежный прерыватель и многие другие элементы, показанные выше на рисунке.

Расчет емкости конденсатора мотора

Это сложная формула, которая вычисляет требуемую точную емкость конденсатора. Однако многолетний опыт профессионалов показывает, что достаточно соблюдать следующие рекомендации:

• на мощность двигателя 1 кВт требуется 0,8 мкФ рабочего конденсатора;
• пусковая обмотка требует, чтобы это значение было в 2 или 3 раза выше.

Рабочее напряжение для них должно быть в 1,5 раза выше, чем в сети (в нашем случае 220 В). Для упрощения пускового процесса в пусковую цепь лучше установить конденсатор с пометкой «Пуск» или «Пуск». Хотя допускается использование стандартных конденсаторов.

Читайте также: Многооборотные подстроечные резисторы типоразмера 3296. Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности

Реверс направления движения двигателя

Не исключено, что после подключения однофазные электродвигатели будут вращаться в направлении, обратном требуемому. Это легко исправить. При сборке схемы один провод был выведен как общий, другой провод подведен к кнопке. Чтобы изменить магнитное направление вращения электродвигателя, эти 2 провода необходимо поменять местами.

Функциональные возможности

Беспроводной датчик движения

В цепях постоянного тока элемент некоторое время накапливает заряд на обкладках и не пропускает электроны через диэлектрик. Это означает, что в первый момент через деталь протекает постоянный ток до окончания заряда. То же самое происходит во время разряда.

Важно! Ток, меняющийся через равные промежутки времени, пропускает через себя элемент. Это возможно, потому что двухконтактное устройство заряжается циклически при смене полярности электричества.

Вариант 3: смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

Организовать реверс однофазного двигателя 220В описанными выше способами можно только при условии, что из дома выходят отводы от обеих обмоток со всеми началами и концами: А, В, С и D. Но есть часто в моторах производитель намеренно оставлял только 3 контакта. Этим он обезопасил устройство от различных «самоделок». Но выход все же есть.

Схема такого «проблемного» двигателя. Из корпуса выходит всего три провода. Они отмечены коричневым, синим и фиолетовым цветами. Зеленая и красная линии, соответствующие концу В пусковой обмотки и началу С рабочей обмотки, соединены между собой с внутренней стороны. Мы не сможем получить к ним доступ без разборки двигателя. Поэтому изменить вращение ротора одним из первых двух вариантов невозможно.

В этом случае вы делаете это так:

1. Снимите конденсатор с исходного выхода А;
2. Подключите его к терминалу D;
3. От проводов А и D, а также фаз освобождают (можно ключом поменять местами).

Если подключить фазу к ветви D, ротор вращается в одну сторону. Если фазный провод переносится на ответвление А, направление вращения можно изменить на противоположное. Обратное можно сделать, отключив и снова подключив провода вручную. Использование ключа облегчит работу.

Вариант 1: переподключение рабочей намотки

Для изменения направления вращения двигателя можно просто поменять местами начало и конец рабочей (постоянно включенной) обмотки, как показано на рисунке. Можно подумать, что для этого придется вскрывать корпус, вынимать обмотку и переворачивать. Этого делать не нужно, потому что достаточно работать с контактами снаружи:

1. Из корпуса должно выходить четыре провода. 2 из них соответствуют началу рабочей и пусковой обмоток, а 2 — их концам. Определите, какая пара принадлежит только рабочей обмотке.
2. Вы увидите, что к этой паре подключены две линии: фаза и нейтраль. При выключенном двигателе реверсировать, переключив фазу с первого контакта обмотки на последний, а ноль с последнего на первый. Или наоборот.

В результате получаем схему, где точки С и D поменяны местами. Теперь ротор асинхронного двигателя будет вращаться в противоположном направлении.

Подключение электромотора своими руками

Как подобрать конденсатор для однофазного двигателя уже понятно. Рассмотрен выбор конденсаторов для трехфазного двигателя. Как практически собрать схему для запуска двигателя, что для этого нужно?

Схема состоит из следующих компонентов:

• двигатель (до 3 кВт);
• конденсаторы: пусковые и рабочие, различающиеся емкостью;
• кнопка запуска пНВС на 220 В.

Зачем нужна кнопка запуска? Для кратковременного подключения электролитической двухполюсной сети и запуска вращения мотора. Схема собрана по схеме на картинке ниже. Все соединения выполняются под болтовые хомуты. Обязательной изоляции подлежат только части проводов.

Практичная схема подключения

Использование пусковых и ходовых конденсаторов позволяет запускать двигатели в любой схеме. Емкости двухполюсников должно быть достаточно для начала вращения и стабильной работы под нагрузкой. Желательно использовать новые детали.

Установка и подбор компонентов

Конденсаторы имеют значительные габариты, поэтому не всегда помещаются внутрь дрели (распределительная коробка на корпусе двигателя).

В зависимости от места установки и других условий эксплуатации конденсаторы могут быть размещены снаружи двигателя рядом с распределительной коробкой. В некоторых случаях конденсаторы вынесены в отдельный корпус недалеко от электродвигателя.

Величину емкости конденсаторов в идеальном случае нагрузки постоянного тока можно рассчитать, но в большинстве случаев нагрузка нестабильна, и процедура расчета усложняется. Поэтому опытные электрики руководствуются статистикой и практическим опытом:

• для конденсаторов для рабочей цепи емкость выбирают 0,75 мкФ на 1 кВт мощности;
• для пусковых конденсаторов 1,8–2 мкФ на кВт мощности, при этом с учетом скачков напряжения в период пуска и остановки – они колеблются в пределах 300–600 В. Следовательно, напряжение конденсатора должно быть не менее 400 В.

В общем, при выборе схемы и конденсаторов для однофазного двигателя надо руководствоваться назначением двигателя и условиями эксплуатации. Когда нужно быстро раскрутить двигатель, используется схема пускового конденсатора. При необходимости иметь большую мощность и КПД при работе применяют схему с рабочим конденсатором — обычно в однофазном конденсаторном двигателе для бытовых нужд малой мощности, в пределах 1 кВт.

Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подключена однофазная сеть 220 В. Поэтому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В этой статье мы рассмотрим, как правильно подключить однофазный двигатель.

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Вообще отличить тип двигателя можно по шильдику — на котором написаны данные и тип. Но это только если его не ремонтировать. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, то лучше определиться с типом самостоятельно.

Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Как устроены коллекторные движки

Различить асинхронные и коллекторные двигатели можно по конструкции. У коллекторов должны быть кисти. Они расположены возле коллектора. Еще одной обязательной особенностью этого типа двигателя является наличие разделенного на секции медного барабана.

Такие моторы выпускаются только однофазные, их часто устанавливают в бытовую технику, так как они позволяют получить большое количество оборотов на старте и после разгона. Удобны они и тем, что легко позволяют менять направление вращения – нужно только поменять полярность. Также легко организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Поэтому такие моторы используются в большинстве бытовой и строительной техники.

Строение коллекторного двигателя

Недостатками коллекторных двигателей являются высокий уровень шума при работе на высоких скоростях. Подумайте о дрели, шлифовальной машине, пылесосе, стиральной машине и так далее. Шум при их работе обходится в приличную сумму. На малых оборотах коллекторные моторы не такие шумные (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент – наличие щеток и постоянное трение приводит к необходимости регулярного обслуживания. Если токосъемник не чистить, графитовые загрязнения (от годных к употреблению щеток) могут привести к тому, что соседние участки барабана соединится, двигатель просто перестанет работать.

Асинхронные

Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, он может быть однофазным или трехфазным. В этой статье мы рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому что хотим рассказать только о них.

Асинхронные двигатели отличаются низким уровнем шума при работе, поэтому их устанавливают в оборудование, где критичен шум при работе. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.

Структура асинхронного двигателя

Однофазные асинхронные двигатели бывают двух типов — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до тех пор, пока двигатель не разгонится. После этого он отключается специальным устройством – центробежным выключателем или пусковым реле (в холодильниках). Это необходимо, потому что после разгона это только снижает КПД.

В двигателях с конденсаторной фазой конденсаторная обмотка работает постоянно. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Это позволяет изменить направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно прикреплен к корпусу и легко идентифицируется по этому знаку.

Для более точного определения бифилярного или конденсаторного двигателя перед вами можно воспользоваться замерами сопротивления обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки в два раза больше (разница может быть и больше), то это, скорее всего, бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка является пускателем, а значит, в цепи должен присутствовать выключатель или реле пускателя. В конденсаторных двигателях постоянно работают обе обмотки, а подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.

Фото однофазных электродвигателей

• 
  Конденсатор для электродвигателя: советы по выбору и правила подключения пускового конденсатора
• Двигатель постоянного тока: устройство и принцип работы. Основные особенности использования и маркировки
• Обмотка двигателя: лучшее подключение и схемы подключения. Инструкция как сделать и набрать обмотку своими руками

Как выбрать этот элемент?

При использовании калькулятора необходимо ввести несколько параметров, определяющих рекомендуемый тип блока:

• Метод обертывания. При выборе звезды все концы фиксируются в узле, который считается нулевой точкой. В треугольнике провода расположены так, что один из них сразу переходит в другой. Эти параметры определяют рекомендуемую емкость конденсатора.
• Напряжение. Информация указана на этикетке устройства, в стандартных версиях это 220 или 380 В.
• Сила. Учитываются и характеристики электродвигателя, они обычно считаются решающим фактором. Поэтому, если они сомневаются, ими правят силой.
• Эффективность. Производитель также должен указать этот момент. В современных моделях КПД достигает более 80%. Если этот момент не указан, он определяется независимо от модели устройства. Со временем КПД меняется, он снижается по мере износа двигателя.
• Фактор силы. Это значение не меняется, для стабильных устройств оно равно 0,9.

Если узнать каждый из этих элементов и ввести показатели в соответствующие поля, калькулятор произведет расчет самостоятельно. Этот метод считается предпочтительным, поскольку учитывает основные факторы.

Кроме того, при выборе конденсатора смотрят на размер устройства, хотя обычно это не проблема. Агрегаты с повышенной производительностью больше в диаметре, а также имеют увеличенные выходные расстояния. Максимальные размеры не превышают 50 мм, а емкость 400 мкФ.

Если ответственно подойти к выбору конденсатора и определить правильную схему, проблем с подключением элемента к электродвигателю не возникнет.

Постановка задачи

Предположим, что асинхронный однофазный двигатель, уже подключенный с помощью пусковой зарядной емкости, изначально имеет вращение вала по часовой стрелке, как на изображении ниже.

Уточним важные моменты:

• Точка А отмечает начало пусковой обмотки, а точка В – конец. Коричневый провод подключается к начальной клемме А, а зеленый провод — к конечной клемме.
• Точка C отмечает начало рабочего цикла, а точка D – конец. Красный провод подключается к первому контакту, а синий провод подключается к последнему контакту.
• Направление вращения ротора указано стрелками.

Поставим себе задачу реверсировать однофазный двигатель, не открывая корпуса, чтобы ротор начал вращаться в другую сторону (в данном примере против часовой стрелки). Ее можно решить тремя способами. Рассмотрим их подробнее.

Подключение однофазного электродвигателя: использование магнитного пускателя

Но есть и другой способ — подключить однофазный электродвигатель в качестве генератора для получения трехфазного напряжения.

В качестве мгновенного выключателя ставят кнопки с группой контактов или реле. По схеме, представленной на рисунке 2, соединения выполнены без нейтрали.

Функция центробежного выключателя состоит в том, чтобы прерывать пусковую фазу, когда ротор достигает номинальной скорости. Помните, что при подключении коллекторного электродвигателя без блока электроники он будет работать только на максимальных оборотах, а при пуске будет сильный рывок, большой пусковой ток и искры на коллекторе.

В двигателях с конденсаторной фазой конденсаторная обмотка работает постоянно. Поэтому, поскольку она подключена к сети, все задействованные в цепи конденсаторы должны быть не ниже В. Магнитное поле основной обмотки поддерживает вращение длительное время.

Например, для изготовления наждака или самодельного сверла. Необходимо использовать только конденсаторы, входящие в комплект поставки. Как рассчитать емкость Емкость конденсатора, установленного в цепи включения трехфазного электродвигателя, подключенного к сети с напряжением в В, зависит от самой схемы. Важно помнить: трехфазные электродвигатели имеют более высокий КПД, чем однофазные V.

Почему применяется запуск двигателя 220 В через конденсатор?

Во-первых, давайте определимся с терминологией. Конденсатор (лат condensatio — «накопление») — электронный компонент, накапливающий электрический заряд и состоящий из двух близко расположенных проводников (обычно пластин), разделенных диэлектрическим материалом. Пластины накапливают электрический заряд от источника питания. Один из них накапливает положительный заряд, а другой – отрицательный.

Емкость – это количество электрического заряда, накопленного в электролите при напряжении 1 вольт. Емкость измеряется в фарадах (Ф).

Способ подключения двигателя через конденсатор – этот способ используется для достижения плавного пуска устройства. На статоре однофазного двигателя с короткозамкнутым ротором помимо основной электрической обмотки расположена еще одна. Две обмотки связаны друг с другом под углом 90 0 . Один из них рабочий, его назначение заставить двигатель работать от сети 220 В, другой дополнительный, он необходим для запуска.

Рассмотрим схемы подключения конденсаторов:

• с переключателем
• прямой, без выключателя;
• параллельное соединение двух электролитов.

Общие понятия

Асинхронный двигатель 220 вольт, однофазный, требует переменного тока, сеть для подключения такого устройства должна быть однофазной. Однофазные двигатели 220 В работают при сетевом напряжении 220 вольт, частотой 50 герц. Эти электрические величины поддерживаются во всех бытовых электрических сетях, в домах, квартирах, коттеджах, по всей России, а в США напряжение в бытовой электрической сети составляет 110 вольт. В производстве в нашей стране сетевое напряжение бывает однофазным, трехфазным и другими видами электрических сетей.