Η λειτουργία ενός μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα βασίζεται στη χρήση εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος μέσω σύνδεσης σε μονοφασικά δίκτυα. Η τάση σε ένα τέτοιο δίκτυο πρέπει να αντιστοιχεί στην τυπική τιμή των 220 Volts, η συχνότητα είναι 50 Hertz. Οι κινητήρες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται κυρίως σε οικιακές συσκευές, αντλίες, μικρούς ανεμιστήρες κ.λπ.
Η ισχύς των μονοφασικών κινητήρων είναι επίσης επαρκής για την ηλεκτροδότηση ιδιωτικών κατοικιών, γκαράζ ή εξοχικών κατοικιών. Υπό αυτές τις συνθήκες, χρησιμοποιείται μονοφασικό ηλεκτρικό δίκτυο με τάση 220 V, το οποίο επιβάλλει ορισμένες απαιτήσεις στη διαδικασία σύνδεσης του κινητήρα. Εδώ χρησιμοποιείται ένα ειδικό κύκλωμα, το οποίο περιλαμβάνει τη χρήση μιας συσκευής με περιέλιξη εκκίνησης.
Περιεχόμενο
Σχέδιο σύνδεσης μονοφασικού κινητήρα μέσω πυκνωτή
Οι μονοφασικοί ηλεκτροκινητήρες 220v συνδέονται στο δίκτυο χρησιμοποιώντας πυκνωτή. Αυτό οφείλεται σε ορισμένα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά της μονάδας.Έτσι, στον στάτορα του κινητήρα, μια περιέλιξη εναλλασσόμενου ρεύματος δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, οι παλμοί του οποίου αντισταθμίζονται μόνο εάν η πολικότητα αντιστραφεί σε συχνότητα 50 Hz. Παρά τους χαρακτηριστικούς ήχους που κάνει ένας μονοφασικός κινητήρας, η περιστροφή του ρότορα δεν συμβαίνει. Η ροπή δημιουργείται με τη χρήση πρόσθετων περιελίξεων εκκίνησης.
Για να κατανοήσετε πώς να συνδέσετε έναν μονοφασικό ηλεκτροκινητήρα μέσω ενός πυκνωτή, αρκεί να εξετάσετε 3 κυκλώματα εργασίας που χρησιμοποιούν έναν πυκνωτή:
- προωθητής;
- εργαζόμενος;
- τρέξιμο και εκκίνηση (συνδυασμένο).
Καθένα από τα αναφερόμενα σχήματα σύνδεσης είναι κατάλληλο για χρήση στη λειτουργία ασύγχρονων μονοφασικών ηλεκτροκινητήρων 220v. Ωστόσο, κάθε επιλογή έχει τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία της, επομένως αξίζουν μια πιο προσεκτική ματιά.
Η ιδέα της χρήσης ενός πυκνωτή εκκίνησης είναι να συμπεριληφθεί στο κύκλωμα μόνο τη στιγμή που ξεκινά ο κινητήρας. Για να γίνει αυτό, το κύκλωμα προβλέπει την παρουσία ενός ειδικού κουμπιού που έχει σχεδιαστεί για να ανοίγει τις επαφές αφού ο ρότορας φτάσει σε ένα δεδομένο επίπεδο ταχύτητας. Η περαιτέρω περιστροφή του συμβαίνει υπό την επίδραση της αδρανειακής δύναμης.
Η διατήρηση των περιστροφικών κινήσεων για μεγάλο χρονικό διάστημα παρέχεται από το μαγνητικό πεδίο της κύριας περιέλιξης ενός μονοφασικού κινητήρα με πυκνωτή. Σε αυτή την περίπτωση, οι λειτουργίες του διακόπτη μπορούν να εκτελεστούν από ένα ειδικά παρεχόμενο ρελέ.
Το διάγραμμα σύνδεσης ενός μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα μέσω ενός πυκνωτή προϋποθέτει την παρουσία ενός κουμπιού ελατηρίου πίεσης που σπάει τις επαφές τη στιγμή του ανοίγματος.Αυτή η προσέγγιση καθιστά δυνατή τη μείωση του αριθμού των χρησιμοποιούμενων συρμάτων (επιτρέπεται η χρήση πιο λεπτής περιέλιξης εκκίνησης). Για να αποφύγετε την εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων μεταξύ των στροφών, συνιστάται η χρήση θερμικού ρελέ.
Όταν επιτυγχάνονται κρίσιμα υψηλές θερμοκρασίες, αυτό το στοιχείο απενεργοποιεί την πρόσθετη περιέλιξη. Μια παρόμοια λειτουργία μπορεί να εκτελεστεί από έναν φυγοκεντρικό διακόπτη που είναι εγκατεστημένος για το άνοιγμα των επαφών σε περιπτώσεις υπέρβασης των επιτρεπόμενων τιμών της ταχύτητας περιστροφής.
Για τον αυτόματο έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής και την προστασία του κινητήρα από υπερφορτίσεις, αναπτύσσονται κατάλληλα σχήματα και εισάγονται διάφορα διορθωτικά εξαρτήματα στο σχεδιασμό των μονάδων. Η εγκατάσταση του φυγοκεντρικού διακόπτη μπορεί να γίνει απευθείας στον άξονα του δρομέα ή σε στοιχεία που συνδέονται με αυτόν (απευθείας ή με γρανάζια σύνδεση).
Η φυγόκεντρη δύναμη που επενεργεί στο φορτίο συμβάλλει στην τάση του ελατηρίου που συνδέεται με την πλάκα επαφής. Εάν η ταχύτητα περιστροφής φτάσει την καθορισμένη τιμή, οι επαφές κλείνουν, η παροχή ρεύματος στον κινητήρα σταματά. Είναι δυνατή η μετάδοση σήματος σε άλλο μηχανισμό ελέγχου.
Υπάρχουν παραλλαγές σχημάτων στα οποία παρέχεται η παρουσία ενός φυγοκεντρικού διακόπτη και ενός θερμικού ρελέ σε ένα δομικό στοιχείο. Αυτή η λύση καθιστά δυνατή την απενεργοποίηση του κινητήρα μέσω ενός θερμικού εξαρτήματος (σε περίπτωση επίτευξης κρίσιμων θερμοκρασιών) ή υπό την επίδραση του ολισθαίνου στοιχείου του φυγοκεντρικού διακόπτη.
Στην περίπτωση σύνδεσης του κινητήρα μέσω πυκνωτή, υπάρχει συχνά παραμόρφωση των γραμμών μαγνητικού πεδίου στην πρόσθετη περιέλιξη. Αυτό συνεπάγεται αύξηση των απωλειών ισχύος, γενική μείωση της απόδοσης της μονάδας.Ωστόσο, η καλή απόδοση εκκίνησης διατηρείται.
Η χρήση ενός πυκνωτή εργασίας στο κύκλωμα για τη σύνδεση ενός μονοφασικού κινητήρα με περιέλιξη εκκίνησης υποδηλώνει μια σειρά από διακριτικά χαρακτηριστικά. Έτσι, μετά την εκκίνηση, ο πυκνωτής δεν σβήνει, η περιστροφή του ρότορα πραγματοποιείται λόγω της παλμικής δράσης από τη δευτερεύουσα περιέλιξη. Αυτό αυξάνει σημαντικά την ισχύ του κινητήρα και μια κατάλληλη επιλογή της χωρητικότητας του πυκνωτή σάς επιτρέπει να βελτιστοποιήσετε το σχήμα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Ωστόσο, η εκκίνηση του κινητήρα γίνεται περισσότερο.
Η επιλογή ενός πυκνωτή κατάλληλης ισχύος πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη τα τρέχοντα φορτία, τα οποία επιτρέπουν τη βελτιστοποίηση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Σε περίπτωση αλλαγής των ονομαστικών τιμών, θα υπάρξει διακύμανση σε όλες τις υπόλοιπες παραμέτρους. Για να σταθεροποιηθεί το σχήμα των γραμμών των μαγνητικών πεδίων επιτρέπει τη χρήση πολλών πυκνωτών με διαφορετικά χαρακτηριστικά χωρητικότητας. Αυτή η προσέγγιση σάς επιτρέπει να βελτιστοποιήσετε την απόδοση του συστήματος, αλλά περιλαμβάνει ορισμένες δυσκολίες στις διαδικασίες εγκατάστασης και λειτουργίας.
Το συνδυασμένο κύκλωμα για τη σύνδεση ενός μονοφασικού κινητήρα με περιέλιξη εκκίνησης έχει σχεδιαστεί για χρήση δύο πυκνωτών - εργασίας και εκκίνησης. Αυτή είναι η βέλτιστη λύση για μέτρια απόδοση.
Υπολογισμός πυκνωτή κινητήρα
Υπάρχει ένας πολύπλοκος τύπος που υπολογίζει την απαιτούμενη ακριβή χωρητικότητα ενός πυκνωτή. Ωστόσο, η πολυετής εμπειρία των επαγγελματιών δείχνει ότι αρκεί να τηρείτε τις ακόλουθες συστάσεις:
- για 1 kW ισχύος κινητήρα, απαιτείται 0,8 μF πυκνωτή εργασίας.
- η περιέλιξη εκκίνησης απαιτεί αυτή η τιμή να είναι 2 ή 3 φορές μεγαλύτερη.
Η τάση λειτουργίας για αυτά θα πρέπει να είναι 1,5 φορές υψηλότερη από ό,τι στο δίκτυο (στην περίπτωσή μας, 220 V). Για να απλοποιήσετε τη διαδικασία εκκίνησης, είναι προτιμότερο να εγκαταστήσετε έναν πυκνωτή με την ένδειξη "Starting" ή "Start" στο κύκλωμα εκκίνησης. Αν και επιτρέπεται η χρήση τυπικών πυκνωτών.
Αντιστροφή κατεύθυνσης κινητήρα
Είναι πιθανό μετά τη σύνδεση, οι μονοφασικοί ηλεκτροκινητήρες να περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτή που απαιτείται. Είναι εύκολο να διορθωθεί. Κατά τη συναρμολόγηση του κυκλώματος, ένα καλώδιο βγήκε ως κοινό, ένας άλλος αγωγός τροφοδοτήθηκε στο κουμπί. Για να αλλάξετε την περιστρεφόμενη μαγνητική φορά του ηλεκτροκινητήρα, αυτά τα 2 καλώδια πρέπει να αντιστραφούν.
Παρόμοια άρθρα:
