Yksivaiheinen moottori toimii vaihtovirralla yksivaiheisen liitännän kautta. Tämän verkon jännitteen on oltava vakio 220 V ja taajuuden 50 hertsiä. Näitä moottoreita käytetään pääasiassa kodinkoneissa, pumpuissa, pienissä puhaltimissa jne.
Yksivaihemoottoreiden teho riittää myös omakotitalojen, autotallien tai lomamökkien sähköistämiseen. Nämä ehdot perustuvat yksivaiheiseen 220 V:n verkkovirtaan, mikä asettaa tiettyjä vaatimuksia moottorin kytkentäprosessille. Tässä käytetään erityistä virtapiiriä, jossa on käynnistyskäämi.
Sisältö
Kondensaattorilla varustettujen yksivaiheisten moottoreiden kytkentäkaavio
Yksivaiheiset 220 voltin moottorit liitetään verkkoon kondensaattorin avulla. Tämä johtuu yksikön luonteesta. Esimerkiksi moottorin staattorin vaihtovirtakäämi tuottaa magneettikentän, jonka pulssit kompensoituvat vain, jos napaisuus käännetään 50 Hz:n taajuudella. Yksivaiheisen moottorin aiheuttamasta melusta huolimatta roottori ei pyöri. Vääntömomentti luodaan käyttämällä ylimääräisiä käynnistyskäämejä.
Jotta ymmärrettäisiin, miten yksivaiheinen moottori kytketään kondensaattorin avulla, riittää, että tarkastellaan kolmea kondensaattorin avulla toimivaa järjestelmää:
- käynnistyskondensaattori;
- käynnissä;
- käyttö- ja käynnistyskondensaattori (yhdistettynä).
Kukin luetelluista kytkentäkaavioista soveltuu käytettäväksi 220 voltin asynkronisten yksivaiheisten sähkömoottoreiden kanssa. Kullakin vaihtoehdolla on kuitenkin omat vahvuutensa ja heikkoutensa, joten niitä on syytä tarkastella yksityiskohtaisemmin.
Käynnistyskondensaattorin ideana on kytkeä se virtapiiriin vain moottorin käynnistyessä. Piirissä on painonappi, joka on suunniteltu avaamaan koskettimet, kun roottori saavuttaa ennalta määrätyn nopeustason. Sen pyöriminen edelleen johtuu inertiavoimasta.
Kondensaattorilla varustetun yksivaiheisen moottorin pääkäämin magneettikenttä varmistaa pyörimisliikkeen säilymisen pitkän ajanjakson ajan. Kytkimenä voi toimia erityisesti tähän tarkoitukseen tarkoitettu rele.
Kondensaattori/yksivaihemoottoripiiri koostuu painikkeesta, joka avaa koskettimet, kun ne avataan. Tämän lähestymistavan ansiosta voidaan vähentää käytettyjen johtojen määrää (voidaan käyttää ohuempaa käynnistyskäämitystä). Lämpöreleen käyttö on suositeltavaa, jotta vältytään käämien välisiltä oikosulkuilta.
Kun kriittiset korkeat lämpötilat saavutetaan, tämä elementti kytkee lisäkäämityksen pois päältä. Sama toiminto voidaan suorittaa keskipakokytkimellä, joka on asennettu avaamaan koskettimet, kun sallitut nopeusarvot ylittyvät.
Automaattista nopeudensäätöä ja moottorin ylikuormitussuojausta varten on kehitetty asianmukaiset virtapiirit, ja yksiköiden suunnitteluun on sisällytetty erilaisia korjauskomponentteja. Keskipakokytkin voidaan asentaa suoraan roottorin akseliin tai siihen liitettyihin komponentteihin (suoralla kytkennällä tai hammaspyöräkytkennällä).
Kuormaan vaikuttava keskipakovoima kiristää kosketuslevyyn liitettyä jousta. Jos nopeus saavuttaa määritellyn arvon, koskettimet sulkeutuvat, eikä moottoriin enää syötetä virtaa. Signaali voidaan lähettää toiseen ohjausmekanismiin.
On olemassa piirivaihtoehtoja, joissa keskipakokytkin ja lämpörele ovat samassa komponentissa. Tällaisen ratkaisun ansiosta moottori voidaan kytkeä pois päältä lämpökomponentilla (jos kriittiset lämpötilat saavutetaan) tai keskipakokytkimen ulostyöntyvällä elementillä.
Jos moottori on kytketty kondensaattorin kautta, apukäämin magneettikentän linjat vääristyvät usein. Tämä johtaa tehohäviöiden lisääntymiseen ja yksikön yleisen suorituskyvyn heikkenemiseen. Käynnistysominaisuudet säilyvät kuitenkin hyvinä.
Käyntikondensaattorin käyttö käynnistinkäämityksellä varustetun yksivaiheisen moottorin kytkentäpiirissä edellyttää useita erityispiirteitä. Kondensaattoria ei esimerkiksi kytketä pois päältä käynnistyksen jälkeen, ja roottoria pyörittää toisiokäämin impulssitoiminta. Tämä lisää huomattavasti moottorin tehoa, ja kondensaattorin kapasiteetin älykäs valinta optimoi sähkömagneettisen kentän muodon. Moottorin käynnistys kestää kuitenkin kauemmin.
Sopivan kapasiteetin omaavan kondensaattorin valinta perustuu virtakuormitukseen, jolloin sähkömagneettinen kenttä voidaan optimoida. Jos nimellisarvoja muutetaan, kaikki muut parametrit vaihtelevat. Käyttämällä useita kondensaattoreita, joilla on erilaiset kapasitiiviset ominaisuudet, on mahdollista vakauttaa magneettikenttäviivojen muoto. Tämä optimoi järjestelmän suorituskyvyn, mutta aiheuttaa joitakin hankaluuksia asennuksen ja käytön aikana.
Yhdistetty yksivaiheinen moottorikytkentä käynnistinkäämityksellä perustuu kahden kondensaattorin, ajokondensaattorin ja käynnistinkondensaattorin, käyttöön. Tämä on optimaalinen ratkaisu keskimääräisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.
Moottorin kondensaattorin kapasitanssin laskeminen
Tarvittavan kondensaattorin tarkan kapasiteetin laskemiseksi on olemassa monimutkainen kaava. Monien vuosien ammattikokemus kuitenkin osoittaa, että seuraavat suositukset ovat riittäviä:
- 1 kW moottorin teho vaatii 0,8 μF:n käyttökondensaattorin;
- Aloituskäämitys edellyttää, että tämä arvo on 2 tai 3 kertaa suurempi.
Niiden käyttöjännitteen on oltava 1,5 kertaa suurempi kuin verkkojännite (meidän tapauksessamme 220 V). Käynnistysprosessin yksinkertaistamiseksi on parempi asentaa käynnistyspiiriin kondensaattori, jossa on merkintä "Starting" tai "Start". Vaikka tavallisten kondensaattoreiden käyttö on sallittua.
Moottorin suunnan kääntäminen
On mahdollista, että yksivaiheiset moottorit pyörivät kytkemisen jälkeen vastakkaiseen suuntaan kuin haluttuun suuntaan. Tätä ei ole vaikea korjata. Kun piiri oli koottu, yksi johto tuotiin ulos yhteisenä, toinen johto syötettiin painikkeeseen. Sähkömoottorin magneettisen pyörimissuunnan muuttamiseksi näitä kahta johtoa on vaihdettava.
Aiheeseen liittyvät artikkelit:
