De eenfasemotor werkt op basis van wisselstroom via een eenfasige aansluiting. De spanning in dit netwerk moet de standaard 220 V zijn en de frequentie moet 50 Hertz zijn. Deze motoren worden hoofdzakelijk gebruikt in huishoudelijke apparaten, pompen, kleine ventilatoren, enz.
Het vermogen van eenfasemotoren is ook voldoende voor de elektrificatie van particuliere woningen, garages of vakantiehuisjes. Deze voorwaarden zijn gebaseerd op een eenfasige 220 V-netvoeding, die bepaalde eisen stelt aan de aansluitprocedure van de motor. Hier wordt een speciale schakeling gebruikt met een startwikkeling.
Inhoud
Aansluitschema voor eenfasemotoren met condensator
Eenfasige motoren van 220V worden met een condensator op het net aangesloten. Dit is te wijten aan de aard van de eenheid. Zo produceert een wisselstroomwikkeling in de stator van de motor een magnetisch veld waarvan de impulsen alleen worden gecompenseerd als de polariteit bij 50 Hz wordt omgekeerd. Ondanks het karakteristieke geluid dat de eenfasemotor maakt, draait de rotor niet. Het koppel wordt gecreëerd door gebruik te maken van extra aanloopwindingen.
Om te begrijpen hoe een eenfasige motor met een condensator moet worden aangesloten, is het voldoende 3 werkingsschema's met een condensator te bekijken:
- startcondensator;
- rennen;
- loop- en inschakelcondensator (gecombineerd).
Elk van de vermelde aansluitschema's is geschikt voor gebruik met asynchrone eenfasige elektromotoren van 220 V. Elke optie heeft echter haar eigen sterke en zwakke punten, zodat zij het verdient nader te worden onderzocht.
Het idee achter de aanloopcondensator is om deze pas op het circuit aan te sluiten wanneer de motor start. De schakeling voorziet in een drukknop om de contacten te openen wanneer de rotor het ingestelde toerentalniveau bereikt. Zijn verdere rotatie is te wijten aan de traagheidskracht.
De handhaving van de draaiende beweging over een lange periode wordt verzekerd door het magnetisch veld van de hoofdwikkeling van de eenfasige motor met condensator. Een speciaal voor dit doel voorzien relais kan als schakelaar fungeren.
De condensator/eenfasige motorschakeling bestaat uit een drukknop die de contacten opent wanneer deze worden geopend. Deze aanpak maakt het mogelijk het aantal gebruikte draden te verminderen (een dunnere starterwikkeling kan worden gebruikt). Het gebruik van een thermisch relais wordt aanbevolen om kortsluiting tussen de spoelen te voorkomen.
Wanneer kritisch hoge temperaturen worden bereikt, schakelt dit element de extra wikkeling uit. Dezelfde functie kan worden vervuld door een centrifugaalschakelaar die is geïnstalleerd om de contacten te openen wanneer de toelaatbare snelheidswaarden worden overschreden.
Passende schakelingen worden ontwikkeld voor automatische snelheidsregeling en bescherming tegen overbelasting van de motor, en diverse correctiecomponenten worden in het ontwerp van de eenheden opgenomen. De centrifugaalschakelaar kan rechtstreeks op de rotoras worden gemonteerd of op onderdelen die ermee zijn verbonden (door directe koppeling of tandwielkoppeling).
De centrifugale kracht die op de last werkt, spant de veer die met de contactplaat is verbonden. Als het toerental een bepaalde waarde bereikt, sluiten de contacten en wordt de motor niet langer van stroom voorzien. Een signaal kan worden doorgegeven aan een ander controlemechanisme.
Er zijn varianten van schakelingen waarbij een centrifugaalschakelaar en een thermisch relais in één component zijn opgenomen. Deze oplossing maakt het mogelijk de motor uit te schakelen door de thermische component (indien kritische temperaturen worden bereikt) of door het uitschuifelement van de centrifugaalschakelaar.
Als de motor via een condensator is aangesloten, zijn de magnetische veldlijnen in de hulpwikkeling vaak vervormd. Dit leidt tot een toename van de vermogensverliezen, een algemene vermindering van de prestaties van de eenheid. De goede startprestaties blijven echter behouden.
Het gebruik van een loopcondensator in het aansluitcircuit van een eenfasemotor met een startwikkeling brengt een aantal bijzondere kenmerken met zich mee. De condensator wordt bijvoorbeeld niet uitgeschakeld na het opstarten, de rotor wordt rondgedraaid door de impulswerking van de secundaire wikkeling. Dit verhoogt het vermogen van de motor aanzienlijk en door de keuze van de capaciteit van de condensator kan de vorm van het elektromagnetische veld worden geoptimaliseerd. Het opstarten van de motor duurt echter langer.
De keuze van een condensator met een geschikte capaciteit is gebaseerd op de stroombelasting, waardoor het elektromagnetische veld kan worden geoptimaliseerd. Als de nominale waarden worden gewijzigd, zullen alle andere parameters fluctueren. Het gebruik van meerdere condensatoren met verschillende capacitieve eigenschappen maakt het mogelijk de vorm van de magnetische veldlijnen te stabiliseren. Dit optimaliseert de prestaties van het systeem, maar brengt een aantal complicaties met zich mee bij de installatie en het gebruik.
Een gecombineerde eenfasige motoraansluiting met starterwikkeling is ontworpen voor het gebruik van twee condensatoren, een runcondensator en een startercondensator. Dit is de optimale oplossing voor het bereiken van gemiddelde prestaties.
Berekening van de capaciteit van een motorcondensator
Er bestaat een ingewikkelde formule voor het berekenen van de exacte condensatorcapaciteit die nodig is. Uit vele jaren beroepservaring blijkt echter dat de volgende aanbevelingen volstaan:
- 1 kW motorvermogen vereist 0,8 μF van de bedrijfscondensator;
- Voor de startwikkeling moet deze waarde 2 of 3 maal hoger zijn.
De bedrijfsspanning voor deze toestellen moet 1,5 maal hoger zijn dan de netspanning (in ons geval 220 V). Om het starten te vereenvoudigen, is het beter een condensator met de aanduiding "Start" of "Start" in het startcircuit te installeren. Hoewel het toegestaan is om standaard condensatoren te gebruiken.
Omkering van motorrichting
Het is mogelijk dat eenfasemotoren, eenmaal aangesloten, in de tegenovergestelde richting draaien als de gewenste richting. Dit is niet moeilijk recht te zetten. Toen de schakeling in elkaar was gezet, werd één draad naar buiten gebracht als common, een andere draad werd naar de knop geleid. Om de magnetische draairichting van de elektromotor te veranderen, moeten deze 2 draden worden verwisseld.
Verwante artikelen:
