Плавный пуск асинхронного электродвигателя своими руками (схема)

Пусковой момент асинхронного двигателя Вращающий момент, развиваемый на валу асинхронного электродвигателя в условиях нулевой скорости вращения ротора

Способы увеличения пускового момента.

dark-fb.4725bc4eebdb65ca23e89e212ea8a0ea.svg dark-vk.71a586ff1b2903f7f61b0a284beb079f.svg dark-twitter.51e15b08a51bdf794f88684782916cc0.svg dark-odnoklas.810a90026299a2be30475bf15c20af5b.svg

caret-left.c509a6ae019403bf80f96bff00cd87cd.svg

caret-right.6696d877b5de329b9afe170140b9f935.svg

image092.jpgЗависимость М=f(s) называется механической характеристикой асинхронного двигателя.sп=1.Этому скольжению соответствует пусковой момент Мп, характеризует начальный момент, развиваемый двигателем непосредственно при включении его в сеть при неподвижном роторе.

image094.gif— критическое скольжение.

С1,r2 / ,r1,х1,х2 / — берутся из Г-образной схемы замещения АД. Для АД единой серии можно считать, что r1=0, тогда image096.gif.

С1≈1,02-1,06, тогда принимая С1=1 и хк=х1+х2 / можно получить image098.gif. Критическому скольжению соответствует Мmax, характеризующий перегрузочную способность АД. Обычно sкр не превышает 0,1-0,15. При скольжениях больше критического двигатель в нормальных условиях работать не может.

sном – номинальное скольжение, соответствует номинальному рабочему моменту двигателя. sном=0,01-0,04.

Установившееся значение пускового момента соответствует s=1.

image100.gif. Пусковой момент пропорционален квадрату напряжения и зависит от r2 / . Смещая Мmax за счет увеличения активного сопротивления цепи ротора, можно получить Мmax= МП.

image102.jpg

Улучшенные пусковые характеристики получаются за счет применения пазов специального профиля, в которых происходит нелинейное изменение r2 / при вытеснении тока в пазах (двойная «беличья клетка»).
7,8.Расчёт магнитной цепи АД. Особенность в расчёте МДС (при ВZ1(2) 1,8 Тл). Оценка качества расчёта.

Задача расчета магнитной цепи заключается в нахождении МДС, необходимой для создания заданного потока. Расчёт проводят с учётом насыщения стали зубцов статора и ротора, которое приводит к уплощению формы кривой индукции в воздушном зазоре.

image104.gif image106.gifimage108.gif– или следует выбирать напряжённость по специальным таблицам для зубцов.

В основу расчёта магнитной цепи положен закон полного тока image110.gif.

Делается допущение, что участки МЦ выбираются таким образом, что в пределах каждого из них напряженность магнитного поля распределялась равномерно, поэтому закон полного тока:

image112.gif

1) image114.gif

Кd – коэффициент, учитывающий зубчатость статора и ротора (при закрытых пазах ротора Кd2=1).

2)МДС зубцов статора и ротора.

hz-высота зубца. Hz-напряженность зубцовой зоны,

Если индукция 1,8 Тл, то необходимо учесть ответвление части потока зубцового деления в паз, при котором действительная индукция в зубце уменьшается по сравнению с расчётной.

Для учёта этого условия вводится коэффициент Кпх- коэф. вытеснения силовых линий.

image116.gif

В этом случае напряженность определяется по специальным кривым.

Оценка качества расчёта:

Коэффициент насыщения зубцовой зоны: image118.gif

Коэффициент насыщения магнитной цепи image120.gif.

Намагничивающий ток image122.gif

Относительное значение намагничивающего тока image124.gif.

Источник

Как повысить мощность электродвигателя в домашних условиях

Итак, для проведения работ вам следует «вооружиться»:

  • набором проводов разного сечения;
  • тестером;
  • частотным преобразователем;
  • источником тока с изменяемой ЭДС.

Сначала необходимо подключить электродвигатель к имеющемуся у вас источнику тока и изменяемой ЭДС и увеличить ее значение. Напряжение в обмотках должно увеличиваться соответственно и поравняться со значением ЭДС (если не принимать во внимание потери в подводящих проводниках, но они незначительны).

Для расчета увеличения мощности двигателя определите значение увеличения напряжения и возведите эту цифру в квадрат. Например, если напряжение на обмотках выросло в два раза (со 110В до 220В), мощность двигателя увеличилась в четыре раза.

Иногда самый рациональный способ повысить мощность электродвигателя – перемотать обмотку. Во многих моделях это медный проводник. Вам следует взять провод из того же материала и той же длины, но большего сечения. Мощность двигателя (и ток в проводе) увеличатся во столько же раз, во сколько снизится сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным.

Расчет в этом случае тоже достаточно прост. Разделите большую цифру сечения провода на меньшую. Если провод сечением 0.5 мм заменен проводом сечением 0.75 мм, показатель мощности вырастает в 1.5 раза.

Если вы включаете асинхронный трехфазный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается фаза, на второй фаза сдвигается конденсатором, на третьей сдвиг фаз отсутствует. Именно последняя обмотка создает момент вращения в противоположном направлении (тормозящий момент). Увеличить полезную мощность двигателя в этом случае можно путем отключения третьей обмотки. Это приведет к исчезновению тормозящего момента, генерируемого при работе всех обмоток, и, соответственно, повышению мощности. Данный метод удобен в том случае, когда одна обмотка у двигателя уже сгорела – двух оставшихся вам вполне хватит для подключения и обеспечения работы агрегата.

Еще лучшего результата вы достигнете, поменяв местами выводы третьей обмотки и создав таким образом момент вращения в правильном направлении. В этом случае двигатель «выдаст» более 50% мощности от номинала. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

У асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему частотный преобразователь, который повысит частоту переменного тока в обмотках. Значение мощности в этом случае фиксируется с помощью тестера, поставленного на режим ваттметра. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством:

  • Приборы с непосредственной связью (выпрямители). Они не подходят для мощного оборудования, но с небольшим двигателем, использующимся в быту, способны «справиться». С помощью такого устройства осуществляется подключение обмотки к сети. Выходное напряжение, образованное им, имеет частоту от 0 до 30 Гц. При этом управлять скоростью вращения привода можно только в ограниченном диапазоне.
  • Приборы с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии – выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. В процессе преобразования КПД оборудования может быть несколько снижен. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью. Не забывайте о мерах предосторожности.

Как самостоятельно увеличить мощность двигателя в автомобиле

Прежде чем пускаться «во все тяжкие» — прибегать к помощи механиков-волшебников, заливать неведомые, но творящие чудеса присадки и вырезать все железки, которые вырезаются, нужно здраво оценить состояние мотора: горы отложений, забитые фильтры и подсос воздуха влияют на самочувствие ДВС куда сильнее, чем новомодные технологии. Поэтому начинать любой тюнинг нужно отнюдь не с нового, а с хорошо забытого старого. Иными словами, привезти свой двигатель в порядок, постаравшись вернуть ему первозданные параметры.

Начало начал – качественное ТО с заменой всех фильтров, да-да, и топливного тоже, и последующая прочистка двигателя раскоксовывающими и грязеудаляющими составами. Забитый пылью и листьями «воздушник» натворит куда больше зол, чем плохой бензин. Короб, в котором покоится фильтр, нужно вычистить, выдув весь мусор компрессором. Кстати, чтобы опилки, пыль и прочий хлам не полетел в камеры сгорания, закройте канал тряпкой. Первый этап выполнен, можно переходить к следующему.

Грязь и отложения от сгоревшего масла, плохого бензина и прочих невзгод отечественной эксплуатации забивают всю начинку мотора, снижая эффективность его работы. КПД падает, а расход топлива увеличивается. Чтобы убрать эти неприятности, нужно воспользоваться специальными промывками, выбрать которые нужно на основании чужого, а не своего опыта. Поверьте, на форумах попробовали уже все доступные химические составы и давным-давно выбрали лучший для каждого мотора.

Третий этап – это состав топливной смеси. Во-первых, не стоит ждать успехов от двигателя, которому прописан АИ-95, а в баке плещется сомнительный АИ-92. Во-вторых, с годами мотор начинает «подсасывать» воздух из-под трубок и резинок, а «мозги» меняют состав смеси. Что в итоге и сказывается не только на расходе, но и на скоростных характеристиках автомобиля. В итоге «лошади разбегаются», а водитель перемещается от АЗС к АЗС. Найти «болевые точки» достаточно просто: очиститель тормозов или растворитель, распыленные на воздушные трубки, форсунки и прочие проблемные элементы мгновенно покажет, где дыра. Еще проще пустить в воздушный канал на заведенном двигателе немного дыма – вэйп или тлеющая бумажка в помощь. Локализовав и нивелировав проблему, можно получить поистине фантастические, давно забытые результаты.

Прежде чем обращаться в мастерскую и отправлять мотор на «хирургию» – это мы всегда успеем – нужно привести ДВС в порядок, восстановить его. А уже потом, после проверки на дороге, принимать решение. Зачастую полученного простым путем эффекта будет более чем достаточно.

Прямой запуск

В электросхеме прямого пуска машина непосредственно подключена к сетевому напряжению питания.

Электросхема прямого пуска

На схеме выше показана характеристика пускового тока при прямом старте.  При таком подключении повышение температуры в обмотках машины минимальное.

Подключение осуществляется с помощью контактора (пускателя). В схеме применяется реле перегрузки для защиты электродвигателя. Однако такой метод применим, когда нет ограничений по току.

Во время старта машины пусковой момент ограничивают, чтобы сгладить резкий рывок, вследствие которого могут выйти из строя механические части привода и подсоединенные механизмы.

По этой причине производители крупных электродвигателей запрещают их прямой пуск.

Устройство электродвигателя на 220 вольт

Фактически имеет 2 фазы, но работу выполняет лишь одна из них, поэтому моторчик называют однофазным. Как и любые электромашины, однофазный электродвигатель имеет в составе два основных элемента, ротор и статор. Они представляют из себя асинхронный электромотор на неподвижном элементе, в котором находится одна рабочая обмотка, подсоединяемая к источнику однофазного тока.


Устройство асинхронного двигателя

К преимуществам электромотора этого вида относят легкость конструкции, которая состоит из ротора с короткозамкнутой обмоткой. К минусам — низкие показатели пускового момента и коэффициент полезного действия. К основному недостатку однофазного тока также относят нереальность генерирования им магнитного поля, создающего вращение.

Важно! Чтобы образовалось магнитное поле, крутящее ротор, на статоре должны быть как минимум две обмотки (фазы).

Необходим также сдвиг одной обмотки под небольшой угол относительно второй. В процессе работы выполняется обтекание обмоток переменными электрополями. Из-за этого на неподвижном элементе однофазного электромотора находится так называемая пусковая обмотка. Она передвигается на 60° по отношению к рабочей обмотке.

Вам это будет интересно Схема соединения генератора


Статор машины постоянного тока

В роли основного элемента для статора и ротора применяется электротехническая сталь 2212.

Обратите внимание! Неверно называть однофазными такие электродвигатели, которые по своему строению являются 2- и 3-фазными, но подключаются к однофазному источнику питания посредством схем согласования (конденсаторные электромоторы). Обе фазы таких устройств являются рабочими и включены все время.

Регулирование частотой

Специальные устройства, преобразователи частоты (другие названия инвертор, частотник, драйвер), подключаются к электрической машине. Путем выпрямления напряжения питания, преобразователь частоты внутри себя формирует необходимые величины частоты и напряжения, и подает их на электрический двигатель.

Необходимые параметры для управления АД преобразователь рассчитывает самостоятельно, согласно внутренним алгоритмам, запрограммированным производителем устройства.

Преимущества регулирование частотой .

  • Достигается плавное регулирование частоты вращения электромотора.
  • Изменение скорости и направление вращения двигателя.
  • Автоматическое поддержание требуемых параметров.
  • Экономичность системы управления.

Единственный недостаток, с которым можно смирится, это необходимость в приобретении частотника. Цены на такие устройства совсем незаоблачные, и в пределах 150 уе, можно обзавестись преобразователем для 2 кВт двигателя.

Для схемы «Плавный пуск и остановка электродвигателя»

Полупроводниковые низковольтные устройства плавного пуска (SSRV) электродвигателя служат для снижения разрушающего воздействия резких бросков тока, вызывающих механические напряжения в оборудовании и компонентах системы. В фирмы ABB Inc. основной упор делают на расширение функций «мягких» пускателей, которые могут использоваться и в качестве устройств защитного отключения двигателя. Работа таких пускателей основана на контроле тока электродвигателя, напряжения и температуры. Новый подход к решению проблемы состоит в плавном увеличении вращающего момента, а не напряжения на двигателе.Устройство плавного пуска рассчитывает реальную мощность
статора, его убытки и. как результат, реальную мощность, переданную на ротор. Важно, что вращающий момент двигателя больше не зависит напрямую от подаваемого на мотор напряжения или от его механических характеристик. Увеличение вращающего момента происходит в соответствии с рассчитанным по времени графиком разгона.Низковольтные «мягкие» пускатели фирмы Eaton (S752. SB01 и S811) используют для менеджмента обмоткой контактора напряжение с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) амплитудой 24 В. При этом в установившемся режиме устройство потребляет всего 5 Вт. Устройства менеджмента двигателем Ci-tronic фирмы Danfoss охватывают диапазон до 20 кВт (в зависимости от входного напряжения). Самый малогабаритный модуль устройства плавного пуска MCI-3 имеет ширину всего 22.5 мм. Модуль MCI-15 рассчитан на работу с двигателем мощностью до 7.5 кВт при напряжении 480 В.Важной характеристикой пускателей SSRV является плавная остановка двигателя. Устройства плавного пуска PST Series от ABB включают интерфейс HMI с простым текстом для облегчения задания режима плавной остановки центробежных насосов, дробилок, мешалок и т.п. Устройства непреры…
Смотреть описание схемы …

Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?

Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. У каждой обмотки есть по два вывода, которые должны быть обозначены в клеммной коробке двигателя. Если выводы обмоток известны, то можно легко прозвонить каждую из них и сравнить величину сопротивления с остальными обмотками. Если величины сопротивлений отличаются не более, чем на 1%, то скорее всего, обмотки исправны.

Сопротивление обмоток электродвигателя измеряется с помощью омметра, как и сопротивление обмоток трансформатора. Чем больше мощность двигателя, тем меньше сопротивление его обмоток, и наоборот.

Типы устройств плавного старта

Их можно разделить на четыре категории.

  • Регулирующие пусковой момент. Принцип действия их таков, что они осуществляют контроль одной фазы. Но при контроле плавного старта не снижают пусковые токи. Поэтому спектр применения их ограничен.
  • Регулирующие напряжение с отсутствием сигнала обратной связи. Работают они по заданной программе и являются одними из самых распространенных в использовании.
  • Регулирующие напряжение с сигналом обратной связи. Их принцип действия — способность менять напряжение и регулировать величину тока в заданном диапазоне.
  • Регулирующие ток с наличием сигнала обратной связи. Являются самыми современными из всех устройств подобного типа. Обеспечивают наибольшую точность управления.

Эпилог

При всех своих достоинствах асинхронные машины имеют существенный недостаток, это рывок ротора при подаче напряжения. Такие режимы опасны как для самого двигателя, так и для приводных механизмов. Поскольку во время пуска АД, ток в обмотках двигателя приравнивается к короткому замыканию. А рывок вала разбивает подшипники, шлицы, передаточные устройства. Поэтому пуск АД стараются производить плавным стартом. А именно:

  • Запуск через ЛАТР.
  • Разгон и работа АД, через переключение обмоток двигателя звезда-треугольник.
  • Использование устройств управления, таких как частотный преобразователь.

Источник

Какие исполнения двигателей бывают?

В зависимости от исполнения электродвигатели классифицируются по способу монтажа, классу защиты, климатическому исполнению. Существует два основных способа монтажа асинхронных электродвигателей – на лапах и через фланец. Оба варианта исполнения в различных комбинациях показаны в таблице ниже.

Виды климатического исполнения предполагают использование двигателя в определенных климатических зонах: умеренный климат (У), холодный климат (ХЛ), умеренно-холодный климат (УХЛ), тропический климат (Т), общеклиматическое исполнение (О), общеклиматическое морское исполнение (ОМ), всеклиматическое исполнение (В). Также различают категории размещения (на открытом воздухе, под навесом или в помещении и т.д.).

Класс защиты обозначает характер защиты двигателя от попадания пыли и влаги. Наиболее часто встречаются приводы с классами IP55 и IP55.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...