Подбор пускового конденсатора для однофазного двигателя: Расчет конденсатора для однофазного двигателя

Основы выбора двигателя: Типы двигателей переменного/постоянного тока

Какой тип электродвигателя вы выбираете для своего конвейера, стола XYZ или робота? Прежде чем выбрать один, вы должны понять характеристики каждого типа двигателя на рынке.

Типы электродвигателей

Существует два очевидных типа электродвигателей в зависимости от входного напряжения: переменного тока (переменного тока) или постоянного тока (постоянного тока).

В то время как двигатели переменного тока используют переменный ток для питания ряда намотанных катушек, двигатели постоянного тока используют постоянный ток для питания угольных щеток или электрической коммутации. Двигатели постоянного тока, как правило, более эффективны и компактны, чем двигатели переменного тока.

Важно понимать не только различия между характеристиками двигателей переменного и постоянного тока, но и конкретные типы внутри этих категорий.

Помните, что некоторые производители могут предлагать как двигатели, так и приводы. Даже если двигатель постоянного тока, его драйвер может содержать внутренний источник питания, поэтому драйверы с входом переменного тока могут легко управлять двигателями постоянного тока с источником питания переменного тока.

Теперь давайте углубимся в двигатели переменного и постоянного тока.

 

Двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока можно разделить на четыре основные категории: с расщепленными полюсами, с расщепленной фазой, с пусковым конденсатором, с пусковым конденсатором/рабочим конденсатором и с постоянным разделенным конденсатором.

Поскольку компания Oriental Motor производит только двигатели переменного тока с постоянными конденсаторами и разделенными конденсаторами, мы рассмотрим только двигатели PSC.

Каждый тип двигателя PSC аналогичен по конструкции. В статоре имеются обмотки, а для вращения используется короткозамкнутый ротор. Конденсаторы необходимы для однофазных двигателей для создания многофазного источника питания.

Эти двигатели очень просты в управлении и не требуют драйвера или контроллера для работы. Незначительные различия изменяют характеристики базового асинхронного двигателя переменного тока для удовлетворения различных потребностей в производительности, таких как различные типы тормозов.

Различные типы двигателей переменного тока «PSC»
  • Асинхронные двигатели / асинхронные двигатели
  • Реверсивные двигатели
  • Двигатели с электромагнитным тормозом
  • Моментные двигатели
  • Синхронные двигатели

Асинхронные двигатели / асинхронные двигатели

Асинхронные двигатели являются наиболее распространенными и рассчитаны на непрерывную работу. Они считаются «асинхронными» двигателями из-за наличия запаздывания или скольжения между вращающимся магнитным полем, создаваемым статором и его ротором. Причина, по которой их называют «асинхронными» двигателями, заключается в том, что они работают, индуцируя ток на роторе.

Поскольку кроме шарикоподшипников трения нет, они обеспечивают обгон примерно на 30 оборотов после отключения питания (до включения передачи).

На приведенном ниже рисунке показаны конструкция и конструкция асинхронного двигателя.

① Фланцевый кронштейн
Кронштейн из литого под давлением алюминия с механической обработкой, запрессованный в корпус двигателя
② Статор
Состоит из сердечника статора из пластин электромагнитной стали, медной катушки с полиэфирным покрытием и изоляционной пленки
③ Корпус двигателя

Литой под давлением алюминий с механической обработкой внутри
④ Ротор
Пластины из электромагнитной стали с литым под давлением алюминием
⑤ Выходной вал
Предлагается с круглым валом и с валом-шестерней. Металл, используемый в валу, — S45C. Тип круглого вала имеет плоский вал (выходная мощность 25 Вт 1/30 л.с. или более), а тип вала-шестерни подвергается прецизионной чистовой обработке.
⑥ Шарикоподшипник
Компания Oriental Motor использует только шарикоподшипники.
⑦ Токоподводы
Токоподводы с термостойким полиэтиленовым покрытием
⑧ Окраска
Запекание из акриловой смолы или меламиновой смолы

Как они работают

Когда двигатель включен, он создает вращающееся магнитное поле в статоре. На ротор индуцируется ток, и магнитное поле, создаваемое индуцированным током, взаимодействует с вращающимся магнитным полем, создавая вращение.

 

В этой записи блога можно найти дополнительную информацию об асинхронных двигателях переменного тока.

 

Асинхронные двигатели надежны и могут использоваться для различных приложений общего назначения, где необходима непрерывная работа, а точность остановки не имеет решающего значения. Однофазные двигатели предлагаются для требований с фиксированной скоростью . Требования к переменной скорости могут быть удовлетворены путем объединения трехфазного асинхронного двигателя с ЧРП (преобразователь частоты) или однофазного двигателя с контроллером TRIAC. Некоторые производители также предлагают водонепроницаемые и пыленепроницаемые двигатели, заключая асинхронный двигатель в герметичный корпус.

Кривая скорость-момент отображает ожидаемую мощность двигателя

Производительность двигателя представлена ​​на графике кривой скорости-крутящего момента. Асинхронный двигатель переменного тока запустится с нулевой скорости при крутящем моменте «Ts», затем постепенно увеличит свою скорость за пределами нестабильной области и установится на «P» в стабильной области, где нагрузка и крутящий момент уравновешены. Любые изменения его нагрузки приведут к смещению положения «P» по кривой, и двигатель остановится, если он будет работать в нестабильной области. Каждый двигатель имеет свою собственную кривую крутящего момента скорости и спецификацию «номинального крутящего момента».

 

Реверсивные двигатели

Реверсивные двигатели по определению могут работать в обратном направлении и идеально подходят для операций пуска/останова.

Реверсивный двигатель похож на асинхронный двигатель, но с фрикционным тормозом и более сбалансированными обмотками. Благодаря фрикционному тормозному механизму его обгон уменьшается примерно до 6 оборотов после отключения питания (до включения передачи). Обмотка двигателя также более сбалансирована, чтобы увеличить пусковой момент для работы в режиме пуска/останова.

Из-за дополнительного тепла, выделяемого реверсивными двигателями, их рекомендуемый рабочий цикл составляет всего 30 минут или 50 %. Примером применения реверсивного двигателя является делительный конвейер, который не слишком требователен к пропускной способности или точности остановки.

В задней части реверсивного двигателя установлен фрикционный тормозной механизм. Спиральная пружина оказывает постоянное давление, чтобы позволить тормозной колодке скользить к тормозному диску.

Тормозное усилие, создаваемое тормозным механизмом реверсивного двигателя Oriental Motor, составляет примерно 10% выходного крутящего момента двигателя.

На графике показана разница между кривыми скорость-момент асинхронного двигателя и реверсивного двигателя.

 

Двигатели с электромагнитным тормозом

Двигатели с электромагнитным тормозом сочетают в себе трехфазный асинхронный двигатель или однофазный реверсивный двигатель со встроенным электромагнитным тормозом, активируемым при отключении питания. По сравнению с реверсивными двигателями, эти двигатели обеспечивают перебег всего 2-3 оборота (до передачи) и могут использоваться до 50 раз в минуту. Эти двигатели предназначены для удержания их номинальной нагрузки во время вертикальной работы или просто для фиксации двигателя на месте при отключении питания.

Тормозной механизм внутри двигателя с электромагнитным тормозом более совершенен, чем реверсивный двигатель. Вместо тормозной колодки и винтовой пружины, которая постоянно оказывает давление, электромагнитный тормоз включается и выключается электромагнитным и пружинным механизмом.

Как они работают

Как показано на изображении выше, когда на катушку магнита подается напряжение, якорь притягивается к электромагниту против силы пружины, тем самым отпуская тормоз и позволяя валу двигателя свободно вращаться. Когда напряжение не подается, пружина прижимает якорь к тормозной ступице и удерживает вал двигателя на месте, тем самым приводя в действие тормоз.

Двигатели с электромагнитным тормозом используются в вертикальных приложениях, где необходимо удерживать груз, или в приложениях, где груз должен быть заблокирован в положении при отключении питания.

 

Моментные двигатели

Моментные двигатели предназначены для обеспечения высокого пускового крутящего момента и характеристик наклона (крутящий момент максимален при нулевой скорости и постоянно уменьшается с увеличением скорости), а также для работы в широком диапазоне скоростей. Благодаря своей способности изменять выходной крутящий момент в зависимости от входного напряжения, они обеспечивают стабильную работу при заблокированном роторе или в условиях остановки, например, при намотке/натяжении.

Простая регулировка крутящего момента для натяжения

 

Синхронные двигатели

Синхронные двигатели называются «синхронными», поскольку они используют специальный ротор для синхронизации своей скорости с частотой входной мощности. Для 4-полюсного синхронного двигателя, работающего на частоте 60 Гц, он будет вращаться со скоростью 1800 об/мин («синхронная скорость»). Моим самым ранним воспоминанием о применении синхронного двигателя было то, что кто-то использовал его для привода стрелок башенных часов.

Другой тип синхронного двигателя, называемый низкоскоростным синхронным двигателем, обеспечивает высокоточное регулирование скорости, низкоскоростное вращение и быстрое двунаправленное вращение. В этих двигателях в роторе используются постоянные магниты, поэтому они очень отзывчивы. Однако они увеличивают количество полюсов, поэтому синхронная скорость снижается до 72 об/мин при 60 Гц. Низкоскоростные синхронные двигатели могут останавливаться в течение 0,025 секунды при частоте 60 Гц, если они работают в пределах допустимой инерции нагрузки.

Базовая конструкция низкоскоростных синхронных двигателей такая же, как у шаговых двигателей. Поскольку они могут работать от источника переменного тока и обеспечивают превосходные характеристики пуска и остановки, их иногда называют «шаговыми двигателями переменного тока».

 

Двигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока используют постоянный ток для питания угольных щеток и коллектора или для электрической коммутации обмоток с драйвером. Двигатели постоянного тока примерно на 30% эффективнее двигателей переменного тока, поскольку им не нужно индуцировать ток для создания магнитных полей. Вместо этого в роторе используются постоянные магниты.

Электродвигатели постоянного тока бывают двух основных типов: щеточные и бесщеточные. В то время как щеточные двигатели предназначены для приложений общего назначения, бесщеточные двигатели предназначены для точных приложений.

Различные типы двигателей постоянного тока
  • Коллекторный
  • Бесщеточный

Коллекторные двигатели

Источник: Linear Motion Tips/Design World

Щетки и коллектор внутри щеточного двигателя механически коммутируют обмотки двигателя, и он продолжает вращаться до тех пор, пока к нему подключен источник питания. Коллекторные двигатели просты в управлении, но требуют периодического обслуживания и замены щеток, поэтому их расчетный срок службы составляет 1000–1500 часов (более или менее в зависимости от условий эксплуатации). Хотя они считаются более эффективными, чем двигатели переменного тока, они теряют эффективность из-за начального сопротивления обмотки, трения щеток и потерь на вихревые токи.

Коллекторные двигатели предлагаются нескольких типов: щеточные двигатели с постоянными магнитами, шунтирующие, последовательные и составные. Типичное применение щеточного двигателя включает радиоуправляемые автомобили и дворники.

Поскольку Oriental Motor не производит щеточные двигатели, мы предлагаем ограниченную информацию о щеточных двигателях.  

 

Бесщеточные двигатели

 

Системы бесщеточных двигателей обеспечивают лучшую производительность, чем щеточные двигатели, благодаря электрической коммутации и замкнутой обратной связи, но требуют, чтобы драйверы электрически коммутировали обмотки двигателя. Это увеличивает общую стоимость на ось, но может быть необходимой стоимостью для приложений, требующих более продвинутых функций управления скоростью или функций с обратной связью, таких как конвейеры непрерывного действия.

Как они работают

Бесщеточный двигатель имеет встроенный магнитный элемент или оптический энкодер для определения положения ротора. Датчики положения посылают сигналы в схему привода. В бесщеточном двигателе используются трехфазные обмотки
, соединенные по схеме «звезда». В роторе используется радиально-сегментированный постоянный магнит.

ИС на эффекте Холла используется для магнитного элемента датчика. Внутри статора размещены три микросхемы на эффекте Холла, которые посылают цифровые сигналы при вращении двигателя. Эти сигналы сообщают водителю, с какой скоростью работает двигатель и когда нужно подать питание на следующий набор обмоток точно в нужное время.

Узнайте больше о различиях между щеточными и бесщеточными двигателями

Бесщеточные двигатели и приводные системы часто сравнивают с двигателями переменного тока и системами с частотно-регулируемым приводом. Вот сравнение между двигателем переменного тока мощностью 200 Вт и частотно-регулируемым приводом и бесщеточным двигателем и драйвером серии BLE2.

Мы также показываем кривую скорости и крутящего момента системы бесщеточного двигателя по сравнению с двигателем переменного тока и системой ЧРП с эквивалентным размером корпуса.

Бесколлекторный двигатель + драйвер Двигатель переменного тока + ЧРП

По сравнению с щеточными двигателями и двигателями переменного тока бесщеточные двигатели имеют ряд преимуществ, которые могут улучшить работу или уменьшить размеры для таких приложений, как конвейеры и мобильные роботы.

Бесколлекторные двигатели Oriental Motor комплектуются собственными драйверами для обеспечения гарантированных технических характеристик и быстрой настройки. Различные варианты зубчатой ​​передачи предлагаются для гибкости. Замкнутая обратная связь обеспечивается либо энкодером, либо датчиками Холла, и каждый драйвер предлагает различные характеристики и функции для различных приложений.

 

Преимущество бесщеточного двигателя (по сравнению с двигателями переменного тока)

Преимущества
Преимущества по сравнению с щеточными двигателями по сравнению с двигателями переменного тока
  • Увеличенный срок службы
  • Снижение электрического шума (EMI)
  • Уменьшить слышимый шум
  • Отсутствие искрения или искр
  • Более доступный крутящий момент
  • Более низкая температура
  • Очиститель
  • Меньший размер
  • Более эффективный
  • Меньший размер
  • Более низкая температура
  • Постоянный крутящий момент

 

Шаговые двигатели

С технической точки зрения бесщеточные двигатели также включают шаговые двигатели и серводвигатели, которые предназначены для приложений позиционирования благодаря их превосходной способности останавливаться в точных местах. Одной вещью, которая отличает шаговые двигатели от бесщеточных двигателей или серводвигателей, является их способность работать без обратной связи.

Зубчатый ротор и статор с постоянным магнитом Двухфазный метод возбуждения (упрощенная схема)

Точность остановки шагового двигателя обеспечивается зубчатым намагниченным ротором и зубчатым электромагнитным статором. Другими словами, вместо 4 полюсов в приведенном выше примере бесщеточного двигателя стандартный шаговый двигатель 1,8° имеет 50 полюсов с 50 зубьями.

Благодаря конструкции ротора и статора шаговый двигатель перемещается на четверть шага зуба за каждый прямоугольный импульс, получаемый его драйвером, а скорость регулируется входной частотой импульсов, поэтому очень легко контролировать пройденное расстояние и скорость. с помощью шагового двигателя. Шаговый двигатель также создает удерживающий момент в состоянии покоя, что важно для поддержания точности позиционирования.

Шаговых двигателей с разомкнутым контуром может быть достаточно для обычных приложений с повторяющимся позиционированием. Тем не менее, шаговые двигатели с обратной связью доступны для расширенных приложений позиционирования, требующих как точности, так и проверки положения.

Характеристики скорости и крутящего момента шагового двигателя

Кривая крутящего момента шагового двигателя обычно имеет нисходящий наклон; с самым высоким крутящим моментом, возникающим на низкой скорости, что означает, что его можно использовать для ускорения и замедления. В отличие от системы бесщеточного двигателя, шаговый двигатель не имеет области с ограниченным режимом работы.

Если вы хотите узнать больше, я написал отдельные заметки о шаговых двигателях.

Узнайте о различиях между гибридными шаговыми двигателями, двигателями с постоянными магнитами и шаговыми двигателями с регулируемой скоростью

Узнайте больше о различиях между серводвигателями и шаговыми двигателями

 

Совет по выбору двигателя: практическое правило (все двигатели1)
  • Рассчитайте требуемый крутящий момент, инерцию нагрузки и скорость с помощью нашего инструмента для расчета двигателя.
  • Выберите двигатель, который может удовлетворить требования приложения к крутящему моменту, моменту инерции нагрузки и скорости.
  • Выберите двигатель или серию двигателей и драйверов, которые используют доступный источник питания.
    Помните: системы шаговых двигателей с входом переменного тока выдают больший крутящий момент в области высоких скоростей.
  • Выберите двигатель или серию двигателей и драйверов, которые удовлетворяют требованиям других приложений, таких как электромагнитный тормоз или сетевые возможности.

 

Этот пост в блоге дает общее представление о многих типах двигателей переменного/постоянного тока, представленных на рынке. В дополнение к различиям в производительности решающими факторами также могут быть качество, стоимость, ассортимент продукции, время выполнения заказа и поддержка. Очень важно найти поставщика двигателей, который может гарантировать качество работы, предоставлять экспертную поддержку для широкого спектра продуктов и поставлять его в разумно короткие сроки.

 

Готовы к небольшой практике? Какой тип двигателя вы бы использовали для этих приложений?

Нажмите на GIF-файлы приложений ниже, чтобы увидеть рекомендуемые двигатели для этих приложений.

Конвейер промывки Стол XYZ

Слишком много продуктов на выбор? Свяжитесь с нашей командой!

 

Темы: конвейер, двигатели переменного тока, Шаговые двигатели, Контроль скорости, Размер двигателя, BLDC двигатели, Смывать, Серводвигатели, Основы управления движением

Однофазные электродвигатели: характеристики и применение

Там, где трехфазное питание недоступно или нецелесообразно, на помощь приходят однофазные двигатели. Хотя им не хватает более высокой эффективности, чем у их трехфазных братьев и сестер, однофазные двигатели — с правильным размером и номиналом — могут прослужить всю жизнь при минимальном обслуживании.

Иногда производственный дефект может привести к преждевременному отказу двигателя. Однако большинство сбоев происходит из-за неправильного применения. Обратите особое внимание на требования к применению, прежде чем выбирать двигатель для замены вышедшего из строя или для новой конструкции. Неправильный выбор типа двигателя и мощности может привести к повторяющимся отказам двигателя и простою оборудования. Очевидно, что вы не хотите указывать слишком маленький двигатель для приложения, что приведет к электрическим нагрузкам, которые вызовут преждевременный выход двигателя из строя. Но и не следует указывать слишком мощный двигатель — ни из-за его мощности, ни из-за присущих ему конструктивных особенностей. Это также может иметь серьезные последствия. Например, двигатель с высоким заблокированным ротором и высоким крутящим моментом может повредить оборудование, которое он приводит в движение. Кроме того, работа двигателя при менее чем полной номинальной нагрузке неэффективна и стоит вам денег за потраченную впустую мощность.

Скачать эту статью в формате .PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Ключевой момент: во-первых, определите размер двигателя для области применения, но, что не менее важно, уясните характеристики основных типов однофазных двигателей — характеристики, которые лежат в основе подбора двигателя для области применения.

Обычно многофазный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором, подключенный к многофазной линии, создает пусковой момент. Короткозамкнутый двигатель, подключенный к однофазной сети, не развивает пускового момента, но, будучи запущен каким-либо внешним способом, работает примерно как многофазный двигатель. Многие типы однофазных двигателей различаются в основном по способу их запуска.

Двухфазный двигатель

Двухфазный двигатель, также называемый асинхронным пусковым/асинхронным двигателем, является, вероятно, самым простым однофазным двигателем, предназначенным для промышленного использования, хотя и с некоторыми ограничениями. Имеет две обмотки: пусковую и основную обмотку, Рисунок 1 . Пусковая обмотка выполнена из провода меньшего сечения и с меньшим количеством витков по сравнению с основной обмоткой, чтобы создать большее сопротивление, таким образом, поле пусковой обмотки находится под другим электрическим углом, чем поле основной обмотки, и заставляет двигатель вращаться. Основная обмотка из более толстого провода обеспечивает работу двигателя в остальное время.

В двигателе с расщепленной фазой используется механизм переключения, который отсоединяет пусковую обмотку от основной обмотки, когда скорость двигателя достигает примерно 75 % от номинальной. В большинстве случаев это центробежный переключатель на валу двигателя.

Простая конструкция двигателя с расщепленной фазой обычно делает его менее дорогим, чем другие типы однофазных двигателей для промышленного использования. Однако это также ограничивает производительность. Пусковой момент низкий, обычно от 100 до 175% от номинальной нагрузки. Также двигатель развивает высокий пусковой ток, примерно от 700 до 1000% от номинального. Следовательно, длительное время пуска приводит к перегреву и выходу из строя пусковой обмотки; поэтому не используйте этот двигатель, если вам нужен высокий пусковой крутящий момент.

Другие характеристики двигателя с расщепленной фазой: Максимальный рабочий крутящий момент находится в диапазоне от 250 до 350 % от нормального. Кроме того, тепловая защита сложна, потому что высокий ток заторможенного ротора по сравнению с рабочим током затрудняет поиск устройства защиты с достаточно коротким временем срабатывания, чтобы предотвратить перегорание пусковой обмотки. И эти двигатели обычно рассчитаны на одно напряжение, что ограничивает гибкость применения.

Двигатели с расщепленной фазой хорошо подходят для небольших шлифовальных машин, небольших вентиляторов и воздуходувок, а также для других устройств с низким пусковым моментом и требуемой мощностью от 1/20 до 1/3 л. с. Избегайте приложений, требующих высокой частоты циклов или высокого крутящего момента.

Конденсаторный пусковой/асинхронный рабочий

Вот настоящий промышленный электродвигатель широкого применения. Думайте об этом как о двигателе с расщепленной фазой, но с усиленной пусковой обмоткой, которая включает в себя конденсатор в цепи для обеспечения пускового «ускорения», Рисунок 2 . Как и двигатель с расщепленной фазой, двигатель с конденсаторным пуском также имеет пусковой механизм, представляющий собой либо механический, либо полупроводниковый электронный переключатель. Это отключает не только пусковую обмотку, но и конденсатор, когда двигатель достигает примерно 75% номинальной скорости.

Двигатели с конденсаторным пуском/асинхронным двигателем имеют несколько преимуществ по сравнению с двигателями с расщепленной фазой. Конденсатор включен последовательно с пусковой цепью, поэтому он создает больший пусковой момент, обычно от 200 до 400% номинальной нагрузки. А пусковой ток, обычно составляющий от 450 до 575 % от номинального тока, намного ниже, чем у расщепленной фазы, из-за более крупного провода в пусковой цепи. Это обеспечивает более высокую скорость цикла и надежную тепловую защиту.

Двигатель с пусковым клапаном/асинхронным двигателем дороже аналогичного двигателя с расщепленной фазой из-за дополнительных затрат на пусковой конденсатор. Но диапазон применения намного шире из-за более высокого пускового момента и более низкого пускового тока. Используйте двигатели в широком спектре приложений с ременным приводом, таких как небольшие конвейеры, большие воздуходувки и насосы, а также во многих приложениях с прямым приводом или редуктором. Это рабочие лошадки общепромышленных двигателей.

Постоянный разделительный конденсатор

Двигатель с постоянным раздельным конденсатором (PSC), Рис. 3 , не имеет ни пускового переключателя, ни конденсатора исключительно для запуска. Вместо этого он имеет рабочий конденсатор, постоянно включенный последовательно с пусковой обмоткой. Это делает пусковую обмотку вспомогательной, как только двигатель достигает рабочей скорости. Поскольку рабочий конденсатор должен быть рассчитан на непрерывную работу, он не может обеспечить пусковой импульс пускового конденсатора. Типичные пусковые моменты двигателей PSC низкие, от 30 до 150 % от номинальной нагрузки, поэтому эти двигатели не предназначены для приложений с затрудненным пуском. Однако, в отличие от двигателей с расщепленной фазой, двигатели PSC имеют низкий пусковой ток, обычно менее 200 % от номинального тока нагрузки, что делает их идеальными для приложений с высокой частотой циклов. Опрокидывающий крутящий момент варьируется в зависимости от типа конструкции и области применения, хотя обычно он несколько ниже, чем у двигателя с пусковым затвором.

Электродвигатели PSC имеют ряд преимуществ. Им не нужен пусковой механизм, поэтому их можно легко перевернуть. Конструкции могут быть легко изменены для использования с регуляторами скорости. Они также могут быть рассчитаны на оптимальную эффективность и высокий коэффициент мощности при номинальной нагрузке. И они считаются самыми надежными из однофазных двигателей, в основном потому, что не требуется пусковой выключатель.

Двигатели с постоянными конденсаторами с разделенными конденсаторами находят широкое применение в зависимости от конструкции. К ним относятся вентиляторы, воздуходувки с низким начальным крутящим моментом и прерывистое циклическое использование, такое как механизмы регулировки, приводы ворот и устройства открывания гаражных ворот, многие из которых также требуют мгновенного реверса.

Конденсаторный пуск/конденсатор Этот тип, Рисунок 4 , сочетает в себе лучшие качества двигателя с конденсаторным пуском/асинхронным двигателем и двигателя с постоянным раздельным конденсатором. Он имеет пусковой конденсатор последовательно со вспомогательной обмоткой, такой как двигатель с конденсаторным пуском, для высокого пускового момента. И, как и двигатель PSC, он также имеет конденсатор рабочего типа, который включается последовательно со вспомогательной обмоткой после выключения пускового конденсатора из цепи. Это обеспечивает высокий пробивной или перегрузочный момент.

Еще одно преимущество двигателя с конденсаторным пуском/работой с конденсатором: он может быть рассчитан на меньший ток полной нагрузки и более высокий КПД. Помимо прочего, это означает, что он работает при более низкой температуре, чем другие типы однофазных двигателей сопоставимой мощности.

Единственным недостатком двигателя с пусковым затвором/пусковым затвором является его более высокая цена, в основном из-за большего количества конденсаторов и пускового переключателя. Но это мощная машина, способная работать с приложениями, слишком требовательными для любого другого типа однофазного двигателя. К ним относятся деревообрабатывающее оборудование, воздушные компрессоры, водяные насосы высокого давления, вакуумные насосы и другие устройства с высоким крутящим моментом, требующие мощности от 1 до 10 л.с.

С экранированными полюсами

В отличие от всех рассмотренных ранее типов однофазных двигателей, двигатели с экранированными полюсами имеют только одну основную обмотку и не имеют пусковой обмотки, Рисунок 5 . Пуск осуществляется с помощью конструкции, которая образует непрерывную медную петлю вокруг небольшой части каждого полюса двигателя. Это «затеняет» эту часть полюса, в результате чего магнитное поле в кольцеобразной области отстает от поля в некольцевой части. Реакция двух полей заставляет вал вращаться.

Поскольку в двигателе с расщепленными полюсами нет пусковой обмотки, пускового переключателя или конденсатора, он электрически прост и недорог. Кроме того, скоростью можно управлять, просто изменяя напряжение или используя многоотводную обмотку. Механически конструкция двигателя с расщепленными полюсами позволяет производить его в больших объемах. На самом деле такие моторы обычно считаются «одноразовыми» — заменить их намного дешевле, чем ремонтировать.

Электродвигатель с расщепленными полюсами имеет множество положительных качеств, но также имеет ряд недостатков. Его низкий пусковой крутящий момент обычно составляет от 25 до 75 % крутящего момента при полной нагрузке. Это двигатель с высоким скольжением, рабочая скорость которого на 7-10% ниже синхронной скорости. Кроме того, он очень неэффективен, обычно ниже 20%.

Низкая начальная стоимость подходит для двигателей с расщепленными полюсами для маломощных или легких условий эксплуатации. Возможно, они чаще всего используются в многоскоростных вентиляторах для домашнего использования. Но низкий крутящий момент, низкий КПД и менее прочные механические характеристики делают двигатели с расщепленными полюсами непрактичными для большинства промышленных или коммерческих целей, где нормой являются более высокие частоты циклов или непрерывный режим работы.

Приведенная выше информация содержит рекомендации по выбору подходящего типа двигателя для вашего применения. Однако существуют особые случаи и области применения, в которых допустимо отклонение от этих указаний. Обязательно обратитесь к производителю двигателя за технической поддержкой в ​​этих областях.

Конденсаторы

Пусковой конденсатор. Электролитический пусковой конденсатор помогает двигателю достичь наиболее выгодных фазовых углов между пусковой и основной обмотками для максимального крутящего момента при заторможенном роторе на ампер при заторможенном роторе. Он отключается от пусковой цепи, когда двигатель достигает примерно 75% скорости полной нагрузки.

Пусковой конденсатор рассчитан на кратковременный режим работы. Длительное приложение напряжения к конденсатору вызовет преждевременный выход из строя, если не немедленное разрушение.

Типичные номиналы пусковых конденсаторов двигателей варьируются от 100 до 1000 микрофарад (мкФ) и от 115 до 125 В переменного тока. Однако для специальных приложений требуются конденсаторы на 165–250 В переменного тока, которые физически больше, чем конденсаторы с более низким номинальным напряжением для той же емкости. Емкость — это мера того, сколько заряда конденсатор может хранить относительно приложенного напряжения.

Рабочий конденсатор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *