Fungování jednofázového elektromotoru je založeno na využití střídavého elektrického proudu připojením k jednofázovým sítím. Napětí v takové síti musí odpovídat standardní hodnotě 220 Voltů, frekvence je 50 Hertzů. Motory tohoto typu se používají především v domácích spotřebičích, čerpadlech, malých ventilátorech atd.
Výkon jednofázových motorů je dostatečný i pro elektrifikaci soukromých domů, garáží nebo letních chat. Za těchto podmínek se používá jednofázová elektrická síť s napětím 220 V, což klade určité požadavky na proces připojení motoru. Zde se používá speciální obvod, který zahrnuje použití zařízení se startovacím vinutím.
Obsah
Schéma připojení jednofázového motoru přes kondenzátor
Jednofázové elektromotory 220v jsou připojeny k síti pomocí kondenzátoru. To je způsobeno některými konstrukčními prvky jednotky.Na statoru motoru tedy vinutí střídavého proudu vytváří magnetické pole, jehož impulsy jsou kompenzovány pouze při přepólování při frekvenci 50 Hz. Přes charakteristické zvuky, které jednofázový motor vydává, nedochází k otáčení rotoru. Točivý moment je generován použitím přídavných startovacích vinutí.
Abychom pochopili, jak připojit jednofázový elektromotor přes kondenzátor, stačí zvážit 3 pracovní obvody používající kondenzátor:
- spouštěč;
- pracovní;
- běh a startování (kombinované).
Každé z uvedených schémat zapojení je vhodné pro použití při provozu 220v asynchronních jednofázových elektromotorů. Každá možnost má však své silné a slabé stránky, proto si zaslouží bližší pohled.
Myšlenka použití spouštěcího kondenzátoru je zahrnout jej do obvodu pouze v okamžiku spuštění motoru. K tomu obvod zajišťuje přítomnost speciálního tlačítka určeného k otevření kontaktů poté, co rotor dosáhne dané úrovně rychlosti. K jeho další rotaci dochází vlivem setrvačné síly.
Udržení rotačních pohybů po dlouhou dobu zajišťuje magnetické pole hlavního vinutí jednofázového motoru s kondenzátorem. V tomto případě mohou být funkce spínače vykonávány speciálně dodaným relé.
Schéma připojení jednofázového elektromotoru přes kondenzátor předpokládá přítomnost tlačítka tlačné pružiny, která rozbije kontakty v okamžiku otevření.Tento přístup umožňuje snížit počet použitých vodičů (je povoleno použití tenčího startovacího vinutí). Aby se zabránilo vzniku zkratů mezi závity, doporučuje se použít tepelné relé.
Při dosažení kriticky vysokých teplot tento prvek deaktivuje přídavné vinutí. Podobnou funkci může vykonávat odstředivý spínač instalovaný pro otevření kontaktů v případech, kdy jsou překročeny přípustné hodnoty rychlosti otáčení.
Pro automatické řízení rychlosti otáčení a ochranu motoru před přetížením jsou vyvinuta vhodná schémata a do konstrukce jednotek jsou zavedeny různé korekční komponenty. Instalaci odstředivého spínače lze provést přímo na hřídel rotoru nebo na prvky s ním spojené (přímé nebo ozubené připojení).
Odstředivá síla působící na zátěž přispívá k napnutí pružiny spojené s kontaktní deskou. Pokud rychlost otáčení dosáhne nastavené hodnoty, kontakty se sepnou, přívod proudu do motoru se zastaví. Je možné přenést signál do jiného ovládacího mechanismu.
Existují varianty schémat, ve kterých je v jednom konstrukčním prvku zajištěna přítomnost odstředivého spínače a tepelného relé. Toto řešení umožňuje deaktivaci motoru pomocí tepelného prvku (v případě dosažení kritických teplot) nebo vlivem posuvného prvku odstředivého spínače.
V případě připojení motoru přes kondenzátor často dochází ke zkreslení siločar magnetického pole v přídavném vinutí. To s sebou nese zvýšení výkonových ztrát, obecný pokles výkonu jednotky.Dobrý startovací výkon je však zachován.
Použití pracovního kondenzátoru v obvodu pro připojení jednofázového motoru se startovacím vinutím naznačuje řadu charakteristických rysů. Takže po spuštění se kondenzátor nevypne, rotace rotoru se provádí v důsledku impulsního působení ze sekundárního vinutí. To výrazně zvyšuje výkon motoru a kompetentní výběr kapacity kondenzátoru umožňuje optimalizovat tvar elektromagnetického pole. Startování motoru se však prodlužuje.
Výběr kondenzátoru vhodného výkonu se provádí s ohledem na proudové zatížení, což umožňuje optimalizaci elektromagnetického pole. V případě změny jmenovitých hodnot dojde ke kolísání všech ostatních parametrů. Pro stabilizaci tvaru čar magnetických polí umožňuje použití několika kondenzátorů s různými kapacitními charakteristikami. Tento přístup vám umožňuje optimalizovat výkon systému, ale zahrnuje určité potíže v procesech instalace a provozu.
Kombinovaný obvod pro připojení jednofázového motoru se spouštěcím vinutím je navržen pro použití dvou kondenzátorů - pracovního a spouštěcího. Toto je optimální řešení pro střední výkon.
Výpočet kondenzátoru motoru
Existuje složitý vzorec, který vypočítá požadovanou přesnou kapacitu kondenzátoru. Dlouholeté zkušenosti profesionálů však ukazují, že stačí dodržovat následující doporučení:
- pro 1 kW výkonu motoru je zapotřebí 0,8 μF pracovního kondenzátoru;
- startovací vinutí vyžaduje, aby tato hodnota byla 2 až 3krát vyšší.
Provozní napětí pro ně by mělo být 1,5krát vyšší než v síti (v našem případě 220 V). Pro zjednodušení procesu spouštění je lepší nainstalovat do startovacího obvodu kondenzátor s označením "Starting" nebo "Start". Ačkoli je povoleno použití standardních kondenzátorů.
Změna směru motoru
Je možné, že po připojení se budou jednofázové elektromotory otáčet v opačném směru, než je požadováno. Dá se to snadno opravit. Při montáži obvodu byl jeden vodič vyveden jako společný, další vodič byl přiveden na tlačítko. Aby se změnil směr otáčení elektromotoru, musí být tyto 2 vodiče obráceny.
Podobné články:
