Działanie jednofazowego silnika elektrycznego opiera się na wykorzystaniu przemiennego prądu elektrycznego poprzez podłączenie do sieci jednofazowych. Napięcie w takiej sieci musi odpowiadać standardowej wartości 220 woltów, częstotliwość to 50 Hz. Silniki tego typu znajdują zastosowanie głównie w sprzęcie AGD, pompach, małych wentylatorach itp.
Moc silników jednofazowych jest również wystarczająca do elektryfikacji domów prywatnych, garaży czy domków letniskowych. W tych warunkach stosowana jest jednofazowa sieć elektryczna o napięciu 220 V, co nakłada pewne wymagania na proces podłączania silnika. Zastosowano tu specjalny obwód, polegający na użyciu urządzenia z uzwojeniem początkowym.
Zawartość
Schemat podłączenia silnika jednofazowego przez kondensator
Jednofazowe silniki elektryczne 220 V są podłączone do sieci za pomocą kondensatora. Wynika to z niektórych cech konstrukcyjnych urządzenia.Tak więc na stojanie silnika uzwojenie prądu przemiennego wytwarza pole magnetyczne, którego impulsy są kompensowane tylko wtedy, gdy polaryzacja jest odwrócona przy częstotliwości 50 Hz. Pomimo charakterystycznych dźwięków, jakie wydaje silnik jednofazowy, obrót wirnika nie występuje. Moment obrotowy generowany jest poprzez zastosowanie dodatkowych uzwojeń rozruchowych.
Aby zrozumieć, jak podłączyć jednofazowy silnik elektryczny przez kondensator, wystarczy wziąć pod uwagę 3 obwody robocze za pomocą kondensatora:
- wyrzutnia;
- pracujący;
- bieganie i ruszanie (w połączeniu).
Każdy z wymienionych schematów połączeń jest odpowiedni do zastosowania w pracy asynchronicznych jednofazowych silników elektrycznych 220 V. Jednak każda opcja ma swoje mocne i słabe strony, dlatego zasługują na bliższe przyjrzenie się.
Ideą zastosowania kondensatora rozruchowego jest włączenie go do obwodu tylko w momencie uruchomienia silnika. Aby to zrobić, obwód zapewnia obecność specjalnego przycisku zaprojektowanego do otwierania styków po osiągnięciu przez wirnik określonego poziomu prędkości. Jego dalszy obrót następuje pod wpływem siły bezwładności.
Utrzymanie ruchów obrotowych przez długi czas zapewnia pole magnetyczne uzwojenia głównego silnika jednofazowego z kondensatorem. W takim przypadku funkcje przełącznika mogą być wykonywane przez specjalnie dostarczony przekaźnik.
Schemat podłączenia jednofazowego silnika elektrycznego przez kondensator zakłada obecność przycisku sprężynowego, który zrywa styki w momencie otwarcia.Takie podejście pozwala zredukować ilość użytych drutów (dopuszczalne jest zastosowanie cieńszego uzwojenia początkowego). Aby uniknąć zwarć między zwojami, zaleca się zastosowanie przekaźnika termicznego.
Po osiągnięciu krytycznie wysokich temperatur element ten wyłącza uzwojenie dodatkowe. Podobną funkcję może pełnić przełącznik odśrodkowy zainstalowany w celu otwarcia styków w przypadkach przekroczenia dopuszczalnych wartości prędkości obrotowej.
Aby automatycznie kontrolować prędkość obrotową i chronić silnik przed przeciążeniami, opracowuje się odpowiednie schematy, a do konstrukcji jednostek wprowadza się różne elementy naprawcze. Montaż wyłącznika odśrodkowego można wykonać bezpośrednio na wale wirnika lub na elementach z nim związanych (połączenie bezpośrednie lub przekładniowe).
Siła odśrodkowa działająca na obciążenie przyczynia się do napięcia sprężyny połączonej z płytką stykową. Jeśli prędkość obrotowa osiągnie ustawioną wartość, styki zwierają się, dopływ prądu do silnika zostaje zatrzymany. Możliwe jest przesłanie sygnału do innego mechanizmu sterującego.
Istnieją warianty schematów, w których obecność przełącznika odśrodkowego i przekaźnika termicznego jest zapewniona w jednym elemencie konstrukcyjnym. Rozwiązanie to umożliwia wyłączenie silnika za pomocą elementu termicznego (w przypadku osiągnięcia temperatur krytycznych) lub pod wpływem elementu ślizgowego wyłącznika odśrodkowego.
W przypadku podłączenia silnika przez kondensator często dochodzi do zniekształcenia linii pola magnetycznego w uzwojeniu dodatkowym. Pociąga to za sobą wzrost strat mocy, ogólny spadek wydajności jednostki.Utrzymuje się jednak dobra wydajność rozruchowa.
Zastosowanie kondensatora roboczego w obwodzie do podłączenia silnika jednofazowego z uzwojeniem rozruchowym sugeruje szereg charakterystycznych cech. Tak więc po uruchomieniu kondensator nie wyłącza się, obrót wirnika odbywa się w wyniku działania impulsowego z uzwojenia wtórnego. To znacznie zwiększa moc silnika, a właściwy dobór pojemności kondensatora pozwala zoptymalizować kształt pola elektromagnetycznego. Jednak rozruch silnika wydłuża się.
Dobór kondensatora o odpowiedniej mocy dokonywany jest z uwzględnieniem obciążeń prądowych, co pozwala na optymalizację pola elektromagnetycznego. W przypadku zmiany wartości nominalnych wystąpią wahania wszystkich pozostałych parametrów. Aby ustabilizować kształt linii pól magnetycznych, można zastosować kilka kondensatorów o różnej charakterystyce pojemnościowej. Takie podejście pozwala na optymalizację wydajności systemu, ale wiąże się z pewnymi trudnościami w procesach instalacji i eksploatacji.
Połączony obwód do podłączenia silnika jednofazowego z uzwojeniem rozruchowym jest przeznaczony do użycia dwóch kondensatorów - roboczego i rozruchowego. To optymalne rozwiązanie dla średniej wydajności.
Obliczanie kondensatora silnika
Istnieje złożona formuła, która oblicza wymaganą dokładną pojemność kondensatora. Jednak wieloletnie doświadczenie profesjonalistów pokazuje, że wystarczy zastosować się do następujących zaleceń:
- dla 1 kW mocy silnika wymagane jest 0,8 μF kondensatora roboczego;
- uzwojenie początkowe wymaga, aby ta wartość była 2 lub 3 razy wyższa.
Napięcie robocze dla nich powinno być 1,5 razy wyższe niż w sieci (w naszym przypadku 220 V). Aby uprościć proces rozruchu, lepiej jest zainstalować w obwodzie rozruchowym kondensator oznaczony jako „Uruchomienie” lub „Uruchomienie”. Chociaż dozwolone jest użycie standardowych kondensatorów.
Odwrócenie kierunku silnika
Możliwe, że po podłączeniu jednofazowe silniki elektryczne będą się obracać w kierunku przeciwnym do wymaganego. Łatwo to naprawić. Podczas montażu obwodu jeden drut został wyprowadzony jako wspólny, drugi przewodnik został doprowadzony do przycisku. Aby zmienić kierunek wirowania magnetycznego silnika elektrycznego, te 2 przewody muszą zostać odwrócone.
Podobne artykuły:
