Jednofázový motor pracuje na báze striedavého prúdu prostredníctvom jednofázového pripojenia. Napätie v tejto sieti musí byť štandardné 220 V a frekvencia 50 Hz. Tieto motory sa používajú najmä v domácich spotrebičoch, čerpadlách, malých ventilátoroch atď.
Výkon jednofázových motorov je dostatočný aj na elektrifikáciu rodinných domov, garáží alebo rekreačných chát. Tieto podmienky vychádzajú z jednofázového sieťového napájania 220 V, ktoré kladie určité požiadavky na postup pripojenia motora. Používa sa tu špeciálny obvod, ktorý obsahuje štartovacie vinutie.
Obsah
Schéma zapojenia pre jednofázové motory s kondenzátorom
Jednofázové motory na 220 V sú pripojené k sieti pomocou kondenzátora. Je to spôsobené povahou jednotky. Napríklad vinutie striedavého prúdu v statore motora vytvára magnetické pole, ktorého impulzy sa kompenzujú len vtedy, ak sa polarita obráti na 50 Hz. Napriek charakteristickému hluku, ktorý vydáva jednofázový motor, sa rotor neotáča. Krútiaci moment sa vytvára pomocou prídavných štartovacích vinutí.
Aby sme pochopili, ako zapojiť jednofázový motor pomocou kondenzátora, postačí, ak si uvedomíme 3 pracovné schémy s použitím kondenzátora:
- štartovací kondenzátor;
- beží;
- bežiaci a rozbehový kondenzátor (spolu).
Každá z uvedených schém zapojenia je vhodná na použitie s asynchrónnymi jednofázovými elektromotormi 220 V. Každá možnosť má však svoje silné a slabé stránky, preto si zaslúži podrobnejšie preskúmanie.
Zmyslom spúšťacieho kondenzátora je zapojiť ho do obvodu len vtedy, keď sa motor spúšťa. To sa dosiahne pomocou tlačidla, ktoré rozopne kontakty, keď rotor dosiahne nastavenú úroveň otáčok. Jeho ďalšia rotácia je spôsobená zotrvačnou silou.
Udržanie otáčavého pohybu počas dlhého časového obdobia zabezpečuje magnetické pole hlavného vinutia jednofázového motora s kondenzátorom. Ako spínač môže fungovať relé špeciálne určené na tento účel.
Obvod kondenzátora/jednofázového motora pozostáva z tlačidla, ktoré po rozopnutí kontaktov tieto kontakty otvorí. Tento prístup umožňuje znížiť počet použitých vodičov (možno použiť tenšie štartovacie vinutie). Odporúča sa použiť tepelné relé, aby sa zabránilo skratu medzi cievkami.
Pri dosiahnutí kritických vysokých teplôt tento prvok deaktivuje prídavné vinutie. Rovnakú funkciu môže plniť odstredivý spínač, ktorý je nainštalovaný tak, aby rozpojil kontakty pri prekročení povolených hodnôt otáčok.
Na automatickú reguláciu otáčok a ochranu motora proti preťaženiu sú vyvinuté vhodné obvody a do konštrukcie jednotiek sú zahrnuté rôzne korekčné komponenty. Odstredivý spínač môže byť namontovaný priamo na hriadeli rotora alebo na komponentoch, ktoré sú s ním spojené (priamou spojkou alebo prevodovou spojkou).
Odstredivá sila pôsobiaca na bremeno napína pružinu spojenú s kontaktnou doskou. Ak otáčky dosiahnu definovanú hodnotu, kontakty sa uzavrú a motor už nie je napájaný prúdom. Signál sa môže prenášať do iného riadiaceho mechanizmu.
Existujú varianty zapojenia, v ktorých sú odstredivý spínač a tepelné relé súčasťou jedného komponentu. Toto riešenie umožňuje deaktiváciu motora tepelným prvkom (ak sa dosiahnu kritické teploty) alebo posuvným prvkom odstredivého spínača.
Ak je motor pripojený cez kondenzátor, línie magnetického poľa v pomocnom vinutí sú často skreslené. To má za následok zvýšenie výkonových strát a celkové zníženie výkonu jednotky. Dobrý štartovací výkon sa však zachováva.
Použitie rozbehového kondenzátora v pripojovacom obvode jednofázového motora so štartovacím vinutím predpokladá niekoľko charakteristických vlastností. Napríklad kondenzátor sa po spustení nevypína, rotor sa otáča impulzným pôsobením sekundárneho vinutia. Tým sa výrazne zvyšuje výkon motora a výberom kapacity kondenzátora možno optimalizovať tvar elektromagnetického poľa. Rozbeh motora sa však predĺži.
Výber kondenzátora s vhodnou kapacitou je založený na aktuálnom zaťažení, ktoré umožňuje optimalizovať elektromagnetické pole. Ak sa zmenia menovité hodnoty, všetky ostatné parametre budú kolísať. Použitie viacerých kondenzátorov s rôznymi kapacitnými charakteristikami umožňuje stabilizovať tvar magnetických siločiar. To optimalizuje výkon systému, ale prináša určité komplikácie pri inštalácii a prevádzke.
Kombinované zapojenie jednofázového motora so štartovacím vinutím je určené na použitie dvoch kondenzátorov, prevádzkového kondenzátora a rozbehového kondenzátora. Toto je optimálne riešenie na dosiahnutie priemerného výkonu.
Výpočet kapacity kondenzátora motora
Na výpočet presnej kapacity kondenzátora existuje zložitý vzorec. Dlhoročné odborné skúsenosti však ukazujú, že nasledujúce odporúčania sú dostatočné:
- 1 kW výkonu motora vyžaduje 0,8 μF prevádzkového kondenzátora;
- Pri štartovacom vinutí musí byť táto hodnota 2 až 3-krát vyššia.
Ich prevádzkové napätie by malo byť 1,5-krát vyššie ako sieťové napätie (v našom prípade 220 V). Na zjednodušenie procesu spúšťania je lepšie nainštalovať do spúšťacieho obvodu kondenzátor s označením "Spúšťanie" alebo "Štart". Hoci je prípustné používať štandardné kondenzátory.
Zmena smeru motora
Je možné, že po pripojení sa jednofázové motory budú otáčať v opačnom smere, ako je požadovaný smer. Nie je ťažké to napraviť. Keď bol obvod zostavený, jeden vodič bol vyvedený ako spoločný, druhý vodič bol privedený na tlačidlo. Aby sa zmenil smer otáčania elektromotora, musia sa tieto dva vodiče vymeniť.
Súvisiace články:
