Které vinutí má větší odpor, startovací nebo běžící?
Jednofázové motory jsou velmi běžné; jsou široce používány v domácích spotřebičích, například jsou vybaveny klimatizačními a chladicími kompresory, různými vodními čerpadly, ventilačními systémy a dalším vybavením. Elektromotory se dělí na dva typy – jednofázové a dvoufázové. Obě tyto možnosti jsou připojeny k jednofázovému zdroji energie – elektrické síti. Rozdíl mezi nimi je způsoben vnitřní strukturou a závisí také na provozním režimu přídavného vinutí.
Princip činnosti jednofázového motoru
Elektromotorická síla u třífázových motorů je indukována rotujícími magnetickými poli statoru, která křižují vodiče vinutí rotoru nakrátko. V důsledku vlivu EMF vzniká elektrický proud, který vytváří magnetické pole.
Třífázový proud vytváří rotující magnetické pole. Proud protéká statorovými cívkami, které jsou vůči sobě umístěny pod úhlem 120°.
Princip činnosti jednofázového elektromotoru je mírně odlišný. Jednofázové vinutí statoru po připojení k síti vytváří pulzující magnetický tok. Jeho amplituda se pohybuje od +φmax do -φmax, zatímco osa se v prostoru nepohybuje.
Odpor vinutí rotoru pro zpětný proud je mnohem menší než indukční odpor. Z tohoto důvodu je proud induktivní. Demagnetizuje zpětné pole, takže zpětný točivý moment je sotva patrný. Rotor je vystaven působení momentu Mpr a otáčí se ve stejném směru jako on.
Točivý moment vytváří přímý tok, protože zatížení motoru je nižší než jmenovité a skluz S má nízkou hodnotu. Navíc, pokud hřídel motoru na jednom místě zamrzne, pak se skluzy vpřed a vzad vyrovnají Spr=Sbr=1. To znamená, že hodnoty momentů Mpr a Mobr jsou také stejné. V případě, že je krouticí moment na hřídeli roven M=Mpr-Mobr, rozběhový moment jednofázového motoru se vynuluje.
Z tohoto důvodu se rotor jednofázového motoru po přivedení napětí nemůže sám začít otáčet. Potřebuje postrčit.
Existuje však několik technických řešení, která vytvářejí počáteční tlak. Spouštěcí vinutí lze připojit během spouštění a odpojit, jakmile zrychlí na frekvenci blízkou jmenovité. Dochází k fázovému posunu proudu vzhledem k hlavnímu vinutí.
- Můžete použít druhé vinutí, ve kterém bude proud fázově posunut pomocí kondenzátoru.
- Pomocí zkratovaného závitu na jádře lze oddělit póly statoru a posunout magnetický tok v čase.
Jednofázové motory se startovacím vinutím
První technologické řešení se vyznačuje dvěma typy vinutí – startovacím a pracovním. Jsou umístěny na statoru tak, aby byly osy vzájemně posunuty v pravém úhlu.
Když je na tato dvě vinutí přiveden proud, hřídel se nezačne otáčet. Proud je nutné posunout ve fázi tak, aby proud ve spouštěcí byl kolmý na proud v provozním. Toho lze dosáhnout různými metodami, například připojením startu přes kondenzátory, odpory nebo indukčnost. Při startu tedy bude motor fungovat jako dvoufázový a během provozu – jako jednofázový.
Chcete-li získat rotační pole pomocí dvou vinutí na statoru kolmých na sebe, musí být splněny dvě podmínky:
- Kolmé umístění magnetomotorických sil pracovního (A) a startovacího (B) vinutí v prostoru.
- Fázový posun proudů ve vinutích pod úhlem 90° vůči sobě.
Pokud tyto podmínky nebudou splněny, bude mít pole eliptický tvar. Bude obsahovat reverzní složku, která sníží startovací moment v motoru a zvýší startovací proud. K tomu dochází v důsledku mezizávitového zkratu v jednom z vinutí. Například pokud je kontakt špatný, může se zvýšit aktivní odpor.
Můžete získat fázový posun, který by pomocí kondenzátoru umístil proudy v pracovním a startovacím vinutí do pravého úhlu. Aktivní odpor a indukčnost neposkytují požadovaný úhel. Nejlepší startovací charakteristiky získáte připojením startovacího vinutí pomocí kondenzátoru. Kapacita kondenzátoru však může být zvolena pouze individuálně pro různé motory.
Elektromotory, které využívají aktivní odpor jako prvek fázového posunu, se staly široce populárními. Externí odpory však v takových řešeních nejsou. Pro zvýšení aktivního odporu je startovací vinutí vyrobeno z drátů s menším průměrem průřezu než je startovací vinutí. Tento přístup má však významnou nevýhodu – počáteční točivý moment je nižší než jmenovitý.
Při použití kondenzátoru pro fázový posun překračuje rozběhový moment jmenovitý moment.
Indukční kondenzátorový motor
Druhou možností je dvoufázový nebo jednofázový kondenzátorový motor. Princip činnosti CAD je založen na vytvoření fázového posunu mezi póly statoru a rotoru. Skládá se ze dvou vinutí – hlavního a startovacího vinutí a také kondenzátoru. Na začátku provozu, když je motor připojen ke zdroji energie, rozběhové vinutí a kondenzátor vytvoří fázový posun mezi tokem proudu v hlavní a rotoru. Tento posun vytváří rotující magnetické pole v rotoru, které způsobuje jeho rotaci. Po nastartování motoru se startovací vinutí a kondenzátor vypnou a nadále funguje pouze na hlavním vinutí. Vytváří rotující magnetické pole, které interaguje s rotorem a uvádí jej do pohybu. Kondenzátorový indukční motor má dobrý rozběhový moment a vysokou účinnost.
Má dvě vinutí na statoru, která zabírají stejný počet slotů. Jsou posunuty kolmo k sobě. První z vinutí je připojeno přímo k jednofázové síti, nazývá se hlavní. Druhé vinutí se nazývá pomocné a je připojeno ke stejné síti pomocí pracovního kondenzátoru.
Po zrychlení motoru se pomocné vinutí nevypne po celou dobu provozu elektrárny. Pro získání kruhového točivého pole je nutné vypočítat pracovní kapacitu kondenzátoru. Pamatujte si
Přesně vypočítaná kapacita však pomáhá využít kruhové točivé pole pouze při konstantní zátěži, tedy v jednom provozním režimu. Pokud změníte zátěž, změní se také proud Ia a fázový úhel. Z tohoto důvodu je pracovní kapacita (Krab) zvolena pro jmenovité zatížení motoru.
Kondenzátorové jednofázové elektromotory mají poměrně vysoký výkon a účinnost. V okamžiku spuštění však výkon není větší než ½ jmenovitého točivého momentu. Když motor běží, vytváří se točivé magnetické pole, ale když se spustí kondenzátorový motor, kolem statoru se vytvoří eliptické pole.
Pro zvýšení startovacího momentu lze do obvodu přidat startovací kondenzátor. Aktivuje se při startu a deaktivuje, jakmile motor dostatečně zrychlí. Otáčky motoru se blíží jmenovitým otáčkám. Startovací kondenzátor je vypnutý, aby nebyl rozdíl v napětí mezi sítí a vinutím s kondenzátorem.
Odrůdy
Nejběžnější typy jednofázových motorů jsou:
- Jednofázová indukce (SIP): jedná se o nejběžnější typ. Používají se v mnoha obytných a komerčních aplikacích, jako jsou ventilátory, čerpadla, kompresory atd.
- Kondenzátorové jednofázové mají přídavný kondenzátor, který pomáhá vytvářet fázový posun a poskytuje rozběhový moment. Jsou široce používány v domácích aplikacích, jako jsou chladničky, pračky a klimatizace.
- Univerzální jednofázové mohou pracovat z jednofázových i třífázových zdrojů energie. Jsou vysoce výkonné a používají se v nářadí, vysavačích, elektrickém ručním nářadí a dalších aplikacích.
- Krokové jednofázové se používají v polohovacích a řídicích systémech, kde je vyžadován přesný pohyb po určitém počtu kroků.
Toto jsou jen některé příklady jednofázových motorů a existují další možnosti v závislosti na konkrétních požadavcích a aplikacích.
Maximální výkon těchto elektráren není větší než 11 kW a v průměru toto číslo dosahuje 5 kW. Nejoblíbenější aplikace těchto motorů jsou v domácích spotřebičích, jako jsou ventilátory, vodní čerpadla, kompresory v klimatizacích nebo lednicích. Výrobci používají následující možnosti označování:
- RSIR. Jedná se o agregát s reostatickým startem, má nízký rozběhový moment. K odpojení vinutí se používá elektromagnetické relé nebo PTC termistory. Mají kladný koeficient odporu vzduchu. Když se zahřejí, odpor v nich roste, zatímco proud ve startovacím vinutí klesá.
- RSCR. Velmi podobný předchozímu typu motoru, ale pro zvýšení účinnosti využívá obvod trvale spínaný kondenzátor.
- CSIR. Jedná se o typ motoru, který má spouštěcí kondenzátor. Má vysoký startovací moment.
- P.S.C. Jedná se o typ kondenzátorového motoru, ve kterém je připojen provozní kondenzátor, ale není zapojen spouštěcí kondenzátor.
- CSCR nebo CSR. Obsahuje startovací i provozní kondenzátory. Tento typ motoru se také vyznačuje vysokým rozběhovým momentem.
Stínovaný pólový motor
Jedná se o typ elektromotoru, u kterého jsou póly vinutí opatřeny stíněním pro snížení elektromagnetického rušení. Stínění pólů pomáhá snižovat elektromagnetické emise a rušení, což může být užitečné zejména v některých aplikacích, kde chcete minimalizovat dopad elektromagnetického rušení na jiná zařízení nebo systémy.
Typ motoru, který pracuje s jednofázovým napájením, je asynchronní motor se zastíněnými póly. Nemá pomocné vinutí jako takové. Tato funkce se provádí několika zkratovanými závity. Zdá se, že rozdělují stator na 2 části. Na pólech statoru jsou navinuty budicí cívky. Jádro je rozděleno na dvě nestejné poloviny speciálními drážkami na kůlech. Obsahují zkratované vinutí, které je navinuto kolem nejmenší oblasti tyče. Tento způsob oddělení jádra se nazývá „split pole“. V takovém motoru je rotor klec nakrátko. Kvůli vnější podobnosti vzorů se také nazývá „klec pro veverky“.
Princip činnosti takového motoru je založen na použití stínění pro snížení elektromagnetického rušení. Stínění pólů pomáhá snižovat elektromagnetické emise a rušení, ke kterým může během provozu dojít. Toho je dosaženo umístěním stínících materiálů kolem pólů motoru, které pohlcují a odrážejí elektromagnetické vlny a zabraňují jejich šíření do okolí.
Hlavní statorový tok je rozdělen na dvě části. První prochází nestíněnou částí magnetického obvodu, která tvoří větší procento. Druhá část toku jde do stíněné menší oblasti magnetického obvodu. Je to ona, kdo indukuje elektromotorickou sílu ve zkratovaném vinutí. Podle Lenzova pravidla, které říká, že indukční proud je nutně nasměrován tak, aby zeslabil účinek příčiny, která ho budí.
Motory se stíněným pólem se nemusí nutně vyrábět při nízkých úrovních výkonu. Výkon motoru závisí na jeho konstrukci, velikosti a dalších faktorech. Dodávají se v různých kapacitách, včetně variant s nízkým i vysokým výkonem. Volba výkonu motoru závisí na konkrétních požadavcích a úkolu, který musí plnit.
Motor se stíněným pólem nemůže změnit směr otáčení, takže je považován za nevratný. Jedním z rysů jejich činnosti je, že mají spouštění a zastavování, a pokud se hřídel při přivedení napětí cykluje, motor může obecně zamrznout v zablokovaném stavu.
Fázového posunu proudů hlavního (pracovního) a rozběhového vinutí se dosáhne konfigurací odporu rozběhového vinutí zapojením do série s ním tzv. startovací prvek (obr. 2.25c) – kondenzátor nebo odpor (v ve většině případů se používá levnější rezistor).
Spouštěcí vinutí se obvykle liší od pracovních vinutí počtem závitů, počtem cívek a průřezem drátu. Obvykle zabírají ⅓ všech statorových slotů. Ve zbývajících ⅔ štěrbin je umístěno pracovní vinutí.
Schémata zapojení a počet pólů pracovního a startovacího vinutí jsou stejné (obr. 2.28).
Rýže. 2.28. Schéma jednovrstvého koncentrického vinutí jednofázového motoru se spouštěcí fází s z = 24, 2 p = 4; C1—C2—hlavní fáze, B1—B2—startovací fáze
Aby se zabránilo instalaci odporů, které musí být dimenzovány na plný rozběhový proud, je téměř u všech jednofázových motorů spouštěcí vinutí vyrobeno se zvýšeným odporem rozběhové fáze. Za tímto účelem je startovací vinutí navinuto z drátu menšího průřezu než je pracovní, nebo je vyrobeno s částečně bifilárním vinutím. Tím vším se zvětšuje délka drátu, zvyšuje se jeho aktivní odpor a indukční odpor a MMF zůstávají stejné jako bez bifilárních závitů.
Pro vytvoření bifilárních závitů je cívka startovacího vinutí vyrobena ze dvou částí s opačným směrem vinutí (obr. 2). Jedna sekce, jejíž směr vinutí se shoduje s polaritou vhodnou pro start stroje, se nazývá hlavní a sekce s protivinutím se nazývá bifilární. Poslední jmenovaný má vždy méně zatáček než hlavní.
Rýže. 2.29. Vznik bifilárních obratů
Ve schématech vinutí jsou cívky částečně bifilárně vinuté jako smyčka (obr. 2.30a). Na Obr. Obrázek 2.30 b ukazuje schéma vinutí se spouštěcí fází, která má částečně bifilární vinutí. Hlavní vinutí je tvořeno soustřednými cívkami vinutí. Smyčky na cívkách spouštěcí fáze ukazují, že cívky jsou vyrobeny s částečně bifilárním vinutím.
Rýže. 2.30. Schéma vinutí s cívkami s bifilárními závity: a – obrázek cívek s bifilárními závity na schématu vinutí, b – schéma vinutí s z = 24, 2 p = 4
U vinutí s bifilárními cívkami je třeba vzít v úvahu, že v každé pomocné fázové cívce jsou některé závity navinuty protivinutí. Tím se sníží počet účinných vodičů v drážce, neutralizuje se účinek stejného počtu závitů navinutých v hlavním směru, proto, abyste zjistili počet účinných závitů v cívce (efektivní vodiče v drážce), musíte odečíst dvojnásobný počet obratů proti ráně z celkového počtu. Pokud je například v drážce cívka s pouze 81 závity, z nichž 22 je vinutých protisměrně, bude počet účinných vodičů v drážce: 81-2∙22 = 37.
Pro určení počtu protivinutých závitů se známým celkovým počtem vodičů v drážce a počtu účinných vodičů v drážce je nutné provést reverzní akci, tj. odečíst počet účinných vodičů od celkového počtu a výsledný součet vydělte dvěma. Při celkovém počtu vodičů 81 a počtu účinných 37 by měl být počet protivinutých závitů: (81-37)/2 = 22.
Bifilární cívku lze získat umístěním dvou částí cívky do stejných štěrbin, z nichž jedna se otáčí o 180° kolem osy rovnoběžné se štěrbinami. Pravá a levá strana otočené sekce jsou zaměněny.
Rozběhové vinutí jednofázových motorů je určeno pouze pro krátkodobý provoz – při rozběhu motoru. Musí být odpojen od sítě, jakmile motor zrychlí, jinak se přehřeje a motor selže. Takové motory se používají např. k pohonu kompresorů ve všech domácích ledničkách, k pohonu praček atd. Spouštěcí ochranné relé instalované na ledničkách a pračkách zapíná obě vinutí motoru a po zrychlení vypíná startovací vinutí. Motor pracuje se zapnutým jedním pracovním vinutím.
Jak najít startovací a běžící vinutí motoru pračky?

Pokud se motor pračky začne aktivovat, budete to muset diagnostikovat. Abyste mohli zkontrolovat motor a ještě více jej opravit, měli byste vědět, jak funguje. Je lepší začít se základy, například zjistit, kde najít vinutí motoru pračky a jak je nezaměnit. Ve skutečnosti je vše velmi jednoduché; tento úkol zvládne i „nováček“.
Naučit se rozlišovat vinutí
Pračky středního výkonu jsou vybaveny jednofázovými elektromotory. V takových motorech je startovací a pracovní vinutí – konkrétně zajišťují rotaci rotoru. Motory tohoto typu lze rozdělit do dvou podskupin:
- jednofázová zařízení se startovacím vinutím;
- elektromotory s pracovním kondenzátorem.
V prvním případě startovací vinutí motoru funguje pouze 3-5 sekund, pouze po aktivaci motoru. Jakmile rotor dosáhne vyšší rychlosti, je odpojen od napájení. Elektromotor nadále pracuje pouze s jedním síťovým vinutím.

U jednofázových motorů s kondenzátorem v obvodu je startovací vinutí vždy aktivní. Jmenovitá kapacita kondenzátoru bude určena výkonem a dalšími vlastnostmi elektromotoru.
Pokud se tedy pomocné vinutí motoru spouští, bude fungovat pouze několik sekund, konkrétně při startování motoru. Pokud je to kondenzátor, pak bude vždy aktivní, dokud nebude motor odpojen od sítě. To je hlavní rozdíl.
Pokud plánujete opravu motoru bez pomoci druhých, musíte znát strukturu dvou typů vinutí jednofázového motoru automatické pračky. Startovací a pracovní vinutí lze od sebe snadno odlišit podle průřezu vodičů a počtu závitů.
Pracovní vinutí motoru se vyznačuje obrovským průřezem drátu, proto je odpor, který vytváří, menší.
Při pohledu na náčrt není těžké najít spouštěcí a provozní vinutí (vlevo, resp. vpravo). Jen aby bylo vidět, že průřez vodičů je velmi odlišný. Jejich odpor se měří speciálním testerem – multimetrem. Zařízení můžete zakoupit na webu popř specializované obchody
Praktické příklady
V praxi se po rozebrání pračky a demontáži motoru můžete setkat s řadou problémů. Proto se podíváme na několik příkladů, které názorně ukazují, jak měřit odpor vinutí elektromotorů.
Řekněme, že motor vyjmutý z pračky má 4 výstupy. Najděte konce vinutí a změřte odpor pomocí testeru. Na základě hodnot na displeji multimetru lze snadno zjistit, které vinutí je které: s nejnižšími Ohmy – pracovní, s vyššími hodnotami – startovací.
Propojení všeho je docela snadné. Silné vodiče jsou napájeny napětím 220 voltů. Jeden „ocas“ startovacího vinutí je připojen ke konci jednoho z „pracovních“ vinutí. Na který konkrétní drát z těchto dvou jde, nezáleží na směru otáčení rotoru. Průběh pohybu se změní pouze tehdy, když se změní „hrany“ startovacího vinutí.

Dalším příkladem je, pokud má motor tři svorky. Měřením odporu každého z nich se obvykle zjistí následující hodnoty: 10 Ohmů, 25 Ohmů a 15 Ohmů. Testováním najdete „ocas“ navíjecího vodiče, který po připojení k ostatním poskytne multimetru hodnoty 10 a 15 ohmů.
Tento drát bude jedním z pracovníků. Hrot, který ve spojení s ním vytváří odpor 10 Ohmů, bude také „patřit“ k vinutí sítě. Zbývající 3. vodič je spouštěcí vodič, je připojen k obvodu přes kondenzátor.
Stává se, že při měření odporu svorek motoru produkuje multimetr hodnoty 10, 10 a 20 Ohmů. Toto je příklad jiného typu vinutí. Nacházejí se u určitých modelů automatických strojů. V této situaci bude průřez pracovního a startovacího drátu stejný, není možné vizuálně zjistit, který je který.
Není žádný zvláštní rozdíl mezi tím, který drát je který. Startovací vinutí u takových motorů se zapíná přes kondenzátor příslušné kapacity.
Najít startovací a provozní vinutí jednofázového elektromotoru je v podstatě docela snadné. V některých případech to bude možné provést „od oka“, v určitých situacích – vyzbrojeni multimetrem.
Navíjecí stroj pro elektrické stroje – Vlastnosti obvodů vinutí pro jednofázové a dvoufázové motory
Jednofázové asynchronní motory s výkonem do 1, někdy až 2 kW, jsou široce používány v situacích, kdy existuje pouze jednofázová síť, například pro pohon zařízení různých zařízení, elektrifikovaných nástrojů, v domácích mechanismech atd. Pokud je vinutí motoru napájeno jednofázovým proudem, pak elektromagnetické pole v něm nebude rotující, jako u třífázových strojů, ale pulzující, energetické charakteristiky budou horší než u třífázových strojů. třífázový a počáteční točivý moment bude nulový, to znamená, že motor bez speciálních zařízení nebude schopen začít pracovat. Proto jsou ve statorech jednofázových motorů instalována dvě vinutí, která se často také nazývají fáze vinutí. Jeden z nich je hlavní nebo pracovní, druhý je pomocný.
Rýže. 39. Osy vinutí dvou a jednofázových motorů: a – umístění cívek různých fází ve štěrbinách statoru, b – symbolický obrázek fází vinutí


Vinutí jsou ve statorových štěrbinách uložena tak, že jejich osy jsou vůči sobě v prostoru posunuty o elektrický úhel 90° (obr. 39). Pokud nejsou fáze proudů vinutí stejné, tj. posunuté v čase, pak se elektromagnetické pole v motoru otáčí. Zlepšují se energetické charakteristiky motoru a dochází k rozběhovému momentu. Když jsou fáze proudů posunuty o elektrický úhel 90° a MMF vinutí jsou identické, pole se stane radiálním a účinnost jednofázového motoru bude větší. Toho lze dosáhnout tím, že obě vinutí motoru budou stejná a k jednomu z nich zapojíme kondenzátor do série (obr. 40, a). Takové motory se nazývají jednofázové kondenzátorové motory.
Kapacita kondenzátoru potřebná k získání radiálního pole závisí na aktivním a indukčním odporu vinutí motoru a na jeho zatížení. U jednofázových kondenzátorových motorů je kondenzátor navržen tak, aby pole bylo při jmenovité zátěži radiální. Je zapojen do série s jednou z fází vinutí, aby vždy fungoval. Tento kondenzátor se nazývá pracovní kondenzátor a je označen St. Při spouštění motoru je kapacita pracovního kondenzátoru nedostatečná k vytvoření radiálního pole a rozběhový moment motoru je malý. Pro zvýšení startovacího momentu je spolu s pracovním kondenzátorem zahrnut i druhý – startovací kondenzátor (C). Celková kapacita pracovních a rozběhových kondenzátorů zajišťuje při spouštění motoru radiální točivé pole a zvyšuje se jeho rozběhový moment. Po zrychlení motoru se startovací kondenzátor vypne a pracovní kondenzátor zůstane zapnutý (obr. 2, b). Motor tedy startuje a pracuje se jmenovitou zátěží s rotujícím radiálním polem.
Přečtěte si o tématu: Stretch strop s lustrem a reflektory
Rýže. 40. Schémata zapojení pro jednofázové motory:
a – s vždy zapnutým kondenzátorem (kondenzátorové motory), b – s pracovními a spouštěcími kondenzátory, c – se spouštěcím prvkem; Ср – pracovní kondenzátor, Сп – spouštěcí kondenzátor; PE – startovací prvek

Rýže. 41. Schéma jednovrstvého koncentrického vinutí s t-2, Z-16, 2p-2, vyrobeného kyv.

U jednofázových kondenzátorových motorů jsou obě vinutí, hlavní i pomocná, vyrobena identicky, to znamená se stejným počtem závitů a cívek, ze stejného drátu vinutí. Jsou umístěny ve stejném počtu drážek, symetricky s osami posunutými o 90°.
Statory většiny jedno- a dvoufázových motorů používají volná jednovrstvá vinutí s koncentrickými cívkami (obr. 41). Mají buď čtyři výstupní konce – začátky a konce hlavní a pomocné fáze, nebo pouze tři. Se 3 svorkami jsou konce hlavní a pomocné fáze vzájemně spojeny uvnitř pouzdra a z místa jejich spojení – společného bodu vinutí – je vyveden vodič. Označení svorek vinutí je uvedeno v tabulce. 3.
Aby se zmenšil přesah předních částí cívek, často se jednovrstvá vinutí kývají. Pokud je počet štěrbin na pól a fázi sudý, pak se kyvná vinutí v podstatě neliší od stejných vinutí třífázových strojů (viz obr. 24). Pokud je číslo q liché, pak jsou obrovské závity ve skupinách „česané“, to znamená, že přední části poloviny jejich závitů jsou ohnuté v jednom směru a druhá polovina v druhém směru (obr. 2). .
Rýže. 42. Schéma jednovrstvého koncentrického vinutí s t – 2, Z – 24, 2p = 4, q = 3, vyrobeného s „česanými“ cívkami
Potřeba instalovat kondenzátory zvyšuje náklady na jednofázové motory, zvyšuje jejich velikost a snižuje spolehlivost, protože kondenzátory selhávají častěji než samotné motory. Proto je většina jednofázových asynchronních motorů navržena tak, aby pracovala pouze s jedním – hlavním vinutím. Ale aby je bylo možné spustit, je instalováno druhé vinutí – pomocné vinutí, které se často nazývá startovací vinutí. Je určen pouze k vytvoření točivého pole při spouštění motoru. Takové jednofázové motory se nazývají motory se spouštěcí fází.
Fázového posunu proudů hlavního (pracovního) a rozběhového vinutí je dosaženo konfigurací odporu rozběhového vinutí zapojením do série s ním tzv. startovací prvek (viz radar 40, c) – kondenzátor nebo odpor ( ve většině případů se používá levnější rezistor).
Spouštěcí vinutí se obvykle liší od pracovních vinutí počtem závitů, počtem cívek a průřezem drátu. Obvykle zabírají 2/3 všech slotů statoru. Ve zbývajících 2/3 slotů je umístěno pracovní vinutí. Schémata zapojení a počet pólů pracovního a startovacího vinutí jsou stejné (obr. 43).
Rýže. 43. Schéma jednovrstvého koncentrického vinutí jednofázového motoru se spouštěcí fází se Z=24, 2р=4; C1—C2—hlavní fáze, B l—B2—startovací fáze
Rýže. 44. Vznik bifilárních závitů
Rýže. 45. Schéma vinutí s cívkami s bifilárními závity:
a – obrázek cívek s bifilárními závity na schématu vinutí, b – schéma vinutí se Z = 24, 2p = 4
Aby se zabránilo instalaci odporů, které musí být dimenzovány na plný rozběhový proud, je téměř u všech jednofázových motorů spouštěcí vinutí vyrobeno se zvýšeným odporem rozběhové fáze. Za tímto účelem je startovací vinutí navinuto z drátu menšího průřezu než je pracovní, nebo je vyrobeno s částečně bifilárním vinutím. Tím vším se zvětšuje délka drátu vinutí, zvyšuje se jeho aktivní odpor a indukční odpor a MMF zůstávají stejné jako bez bifilárních závitů. Pro vytvoření bifilárních závitů je cívka startovacího vinutí vyrobena ze dvou částí s opačným směrem vinutí (obr. 2). Jedna sekce, jejíž směr vinutí se shoduje s polaritou vhodnou pro start stroje, se nazývá hlavní a sekce s protivinutím se nazývá bifilární. Bifilární sekce má vždy méně zatáček než hlavní. Ve schématech vinutí jsou cívky, které jsou částečně bifilárně vinuté, označeny jako smyčka (obr. 44, a). Na Obr. 45, b znázorňuje schéma vinutí se spouštěcí fází, která má částečně bifilární vinutí. Hlavní vinutí je tvořeno soustřednými cívkami vinutí. Smyčky počátečních fázových cívek ve schématu ukazují, že jsou vyrobeny s částečně bifilárním vinutím.
Rozběhové vinutí jednofázových motorů je určeno pouze pro krátkodobý provoz – při rozběhu motoru. Musí být odpojen od sítě, jakmile motor zrychlí, jinak se přehřeje a motor selže.
Rýže. 46. Zkrat na pólu asynchronního jednofázového motoru:
1 – zkratovaný závit, 2 – vinutí, 3 – jádro
Takové motory se používají například k pohonu kompresorů ve všech domácích ledničkách. Tepelné relé chladničky zapne obě vinutí motoru a po zrychlení vypne startovací vinutí. Motor pracuje se zapnutým jedním pracovním vinutím.
V malých s výkonem až několik 10 wattů jednofázový U asynchronních motorů se točivé pole jak během spouštění, tak během provozu získává konvenčnější metodou. Motor je vyroben s vyčnívajícím pólovým statorem. Část plochy pólového nástavce je ovinuta kolem zkratovaného závitu (obr. 46), ve kterém se indukuje emf a objevuje se proud. Vlivem proudu v cívce se pólový tok rozdvojí a fáze toku pod částí pólového nástavce, obalenou cívkou nakrátko, se pohybuje oproti hlavnímu toku. V důsledku toho se pole stává rotujícím, ale ne radiálním, protože tímto způsobem nelze dosáhnout fázového posunu o 90°, ale je eliptické, ale dostatečné pro vznik malého rozběhového momentu. Takové motory se nazývají jednofázové se stíněnými póly nebo se zkratovanými závity na pólu. _Hodně se používají například u různých domácích ventilátorů, protože ventilátory začínají s nízkým momentem odporu na hřídeli. Hlavní výhodou motorů se stíněnými póly je jednoduchost jejich konstrukce a technologie výroby.
Na rozdíl od jednofázových motorů jsou dvoufázové motory napájeny z dvoufázové sítě. Používají se především v různých řídicích systémech, ve kterých fázový posun napájecí sítě vytváří samotný obvod. Jejich stator má také dvě vinutí, z nichž jedno se nazývá budicí vinutí a druhé se nazývá řídicí vinutí. Budicí vinutí je připojeno k síti s konstantní amplitudou napětí. Rychlost otáčení motorů je řízena konfigurací amplitudy proudu řídicího vinutí nebo jeho fáze. Čas od času se používají oba způsoby ovládání najednou. Když jsou proudy stejné a jejich fáze jsou posunuty o 2°, je pole motoru radiální. Při změně proudu řídicího vinutí nebo jeho fáze se pole stane eliptickým, elektromagnetický moment motoru a frekvence jeho otáčení se sníží.
Motory počítají tak, že kdy pulsující nemohou pracovat v terénu. Proto, když se fázový posun proudů ve vinutích sníží na nulu nebo se z řídicího vinutí odebere napětí, motory se zastaví. Jakmile se změní fáze proudu v řídicím vinutí nebo se přivede napětí s konstantním fázovým posunem, motory začnou pracovat. Vinutí dvoufázových motorů je téměř vždy jednotné a symetricky umístěné ve štěrbinách statoru.
Video: Jak určit pracovní a startovací vinutí
Související příspěvky:
- 12 voltů 12 ampérů kolik wattů
- 15 kW 3 fáze který stroj
- 15 kW který stroj je na vstupu
- 380 až 220 jaký kondenzátor