7.9. Однофазные асинхронные двигатели

~

а

б

М

МКР

С пусковой обмоткой

S1

МП

К1

МН

W

St

CSt

Без пусковой обмотки

С S = 0 SН SSt

S = 1 S

Р с. 7.21. Однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой:

–

нц пиальная схема; б – графики n2 = f(M)

приТак м , пуске магнитное поле в однофазном двига-

теле всегда элл пт

ческое или круговое (при конденсаторном пуске,

если ёмкость конденсатора рассчитана на получение кругового поля в

момент включения в сеть). В ра очем режиме магнитное поле двига-

образом

теля всегда пульсирующее. Наличие пульсирующего магнитного поля

создаёт внутренний тормозной момент и значительно снижает КПД

однофазного двигателя, который составляет 0,4 – 0,7.

Если необходимо повысить энергетические показатели однофаз-

ного двигателя, то вторуюАобмотку нужно оставить включенной в сеть.

Такой двигатель с двумя рабочими обмотками W1 и W2 (рис. 7.22, а), в

одну из которых включен конденсатор CW, называется конденсатор-

ным двигателем. Ёмкость конденсатора рассчитывается так, чтобы

при номинальной нагрузке магнитное поле двигателя было круговым.

Обе обмотки при этом имеют фазныеДзоны по 90° и смещены в про-

странстве на такой же угол. Мощность обмоток одинакова, но раз-

личны числа их витков. Конденсаторный двигатель, в сущности,

представляет собой двухфазный двигатель, подключенный с помо-

щью фазосдвигающего конденсатора к однофазной сети.

Величина ёмкости конденсатора CW, рассчитаннаяИна номиналь-

ный режим, может быть недостаточной для получения большого пус-

кового момента. Тогда параллельно рабочему конденсатору CW на

время пуска подключается пусковой конденсатор CSt, как и в схеме на

рис. 7.21, а, что позволяет значительно повысить пусковой момент

(до 2,5MН) (рис. 7.22, б). Однако пусковой конденсатор CSt

требуется

обязательно отключать, так как при небольшом скольжении в цепи

второй рабочей обмотки статора, содержащей индуктивность L и ём-

кость С, может возникнуть резонанс напряжений, из-за чего по об-

~

а

б

М

С обмотками W1, W2 и

конденсатором CSt

МП3

С обмотками W1 и W2

S1

МП2

С обмоткой W1

К1

МН

С

W1

CW

CSt

М

W2

П1

иS = 0 SН

SSt

S = 1 S

Р с. 7.22. Конденсаторный асинхронный двигатель:

а – принципиальная схема;

– графики n2 = f(M)

б

КПД конденсаторного двигателя значительно выше, чем одно-

фазного двигателя с пусковой о моткой, и близок к КПД трёхфазных

двигателей той же мощности, а коэффициент мощности его даже вы-

ше, чем у трёхфазного двигателя, ввиду наличия конденсатора, яв-

А

У однофазных АД с мощностью менее 100 Вт используют рас-

щепление магнитного потока статора за счёт включения в полюс маг-

нитопровода короткозамкнутого медного витка. Разрезанный на две

части такой полюс создает дополнительное магнитное поле, которое

Д

сдвинуто от основного по углу и ослабляет его в месте, охваченном

витком. За счёт этого создаётся эллиптическое вращающееся поле,

образующее момент вращения постоянного направления. Двигатели

подобных конструкций можно встретить в бытовых вентиляторах,

фенах и вытяжках и т.д.

И

В системах автоматического управления применяют универ-

сальные асинхронные двигатели серии УАД – трёхфазные машины

малой мощности, которые могут работать как от трёхфазной, так и от

однофазной сети. При питании от однофазной сети пусковые и рабо-

чие характеристики двигателей несколько хуже, чем при использова-

нии их в трёхфазном режиме.