Vyrábí se úpravy s výkonem od 5 W - 10 kW.
Elektromotory tohoto typu se používají v nízkonapěťových zařízeních:
- domácí spotřebiče;
- ventilátory;
- čerpadla;
- obráběcí stroje atd.
Hodnoty účinnosti, síly a spouštěcího momentu u jednofázových motorů jsou mnohem nižší než u třífázových zařízení stejných objemů. Přetížitelnost je navíc větší u motorů se 3 fázemi. Výkon jednofázového zařízení tak nepřesahuje 70% třífázového výkonu stejného objemu.
Jednofázové motorové zařízení
Ve skutečnosti má dvě fáze, ale pouze jeden z nich vykonává práci, proto se motor nazývá jednofázový. Stejně jako všechny elektrické stroje, bez výjimky, jednofázový motor se skládá ze 2 prvků: stacionární (stator) a mobilní (rotor). Předpokládá asynchronní elektromotor, jehož pevnou částí je jedno hlavní provozní vinutí připojené ke zdroji střídavého proudu. Silnými hranami motoru tohoto typu lze přičítat jednoduchosti systému, kterým je rotor s uzavřeným vinutím. Nevýhody - nízké hodnoty počátečního bodu a účinnosti.
Hlavní nevýhodou jednofázového proudu je nemožnost generování magnetického pole, které provádí rotaci. Z tohoto důvodu se jednofázový elektromotor při připojení k síti nespustí.
V teorii elektrických strojů, princip je funkční: pro magnetické pole otočit rotor se objevit, tam muset být 2 vinutí (fáze) ve statoru. Kromě toho je nutné, aby bylo jedno vinutí posunuto do určitého úhlu vzhledem k druhému.
Během pracovní doby jsou vinutí navinuty nestabilním elektrickým polem:
- V jednofázovém motoru s pevným místem je tzv. Startovací elektrické vinutí. Je posunut o 90 stupňů vzhledem k hlavní pracovní operaci.
- Proudový smyk může být zakoupen začleněním prvku fázového posunu do obvodu. K tomu lze použít aktivní odpory, indukční cívky a kondenzátory.
- Jako základ pro statory a rotory používaná elektrická ocel - 2212.
Je nesprávné nazývat monofázi takových elektromotorů, které jsou ve své vlastní struktuře považovány za dvoufázové a třífázové, jsou však připojeny k jednofázovému zdroji pomocí odpovídajících technik (kondenzátorové elektromotory). Tyto dvě fáze těchto zařízení jsou považovány za funkční a jsou po celou dobu zahrnuty.
Odrůdy a použití
Jednofázové motory 220 V jsou široce používány v různých průmyslových a domácích zařízeních.
Existují 2 nejoblíbenější varianty těchto zařízení:
- Sběratel.
- Asynchronní.
Druhé, svým vlastním designem, jsou nejjednodušší, ale mají řadu nedostatků, z nichž je možné vycházet z obtíží se změnou frekvence a směru otáčení rotoru. Výkon tohoto motoru závisí na konstrukčních vlastnostech a může se pohybovat od 5 do 10 kW. Rotor zaujímá zkratově vinuté vinutí - hliníkové nebo měděné tyče, které jsou na koncích uzavřeny.
Asynchronní jednofázový elektromotor je zpravidla vybaven dvěma vinutími posunutými o 90 ° vůči sobě. V tomto případě hlavní vinutí zachycuje podstatnou část drážek a další (start-up) zachycení zbývající části. Asynchronní motor získal svůj název pouze proto, že obsahuje pouze jedno pracovní vinutí.
Střídavý proud protékající hlavním vinutím tvoří magneticky proměnlivé pole. Skládá se ze dvou vrstev stejné amplitudy, jejichž rotace probíhá k sobě. Zákonem indukce vytváří elektromagnetický tok v rotorech měnících se v uzavřených otáčkách indukční proud, který působí s polem, které jej vytváří. Pokud je rotor v klidu, momenty síly na něm jsou stejné a v důsledku toho zůstávají nepohyblivé.
Když se rotor otáčí, je narušena rovnost točivého momentu, takže pohyb jeho otáček vzhledem k rotujícím magnetickým polím bude odlišný. Tudíž síla ampérů, fungující na rotorových cívkách z přímého magnetického pole, bude významně větší než od hrany opačného pole.
Vzor spouštění
Ve otáčkách rotoru se indukční proud může objevit pouze v důsledku průniku silných směrů magnetického pole. Jejich rotace by měla být realizována s rychlostí o něco menší, než je frekvence terénního předení. Přímo odtud přišel název - asynchronní elektromotor. V důsledku zvýšení mechanického přetížení se rychlost spřádání snižuje, indukční elektrický proud v rotoru se zvyšuje. Kromě toho se zvyšuje mechanická síla motoru a střídavý proud, který používá.
Princip činnosti:
V důsledku proudu se objevuje pulzní magnetické pole ve statoru motoru. Toto pole lze považovat za dvě různá pole, která se otáčejí v různých směrech a mají podobné amplitudy a frekvence.- Pokud je rotor umístěn ve stacionárním stavu, tato pole vedou ke stejnému veličině, ale vícesměrným faktorům.
- Pokud motor nemá žádné speciální počáteční mechanismy, v tomto případě se na začátku bude výsledný moment rovnat nule a následně se motor neotáčí.
- Pokud se rotor uvede do oběhu v libovolném směru, začne dominovat odpovídající moment, a proto bude osa motoru pokračovat v určitém směru.
Uvedení do provozu se provádí magnetickým polem, které otáčí mobilní část motoru. Je tvořen dvěma vinutími: hlavní a přídavná. Konečné vinutí má minimální objem a je považováno za spouštění. Připojuje se k hlavní elektrické síti přes dostupnou kapacitu nebo indukčnost. Připojení se provádí pouze v době spuštění. U motorů s nízkým výkonem je spouštěcí fáze zkratována.
Motor se spouští podržením startovacího tlačítka na několik sekund, v důsledku čehož se rotor zrychluje. Během doby uvolnění spouštěcího klíče se motor přenáší z dvoufázového režimu do jednofázového režimu a jeho provoz je udržován požadovanou složkou měnícího se magnetického pole.
Úvodní fáze je určena pro dočasné práce - zpravidla do 3 s. Delší doba zdržení při zatížení může způsobit přehřátí, vznícení izolace a poruchu přístroje. Je proto důležité včas uvolnit startovací klíč. Pro zvýšení spolehlivosti je do skříně motoru zabudován odstředivý spínač a tepelné relé.
Úlohou odstředivého spínače je vypnout startovací fázi, pokud rotor snímá rychlost. To se děje automaticky - bez zásahu. Tepelné relé vypne fáze vinutí, pokud se zahřejí nad rámec toho, co je dovoleno.
Provoz mechanismu
Pro provoz zařízení je nutná 1 fáze se silou 220 V. To znamená, že může být připojena k domácí zásuvce. Okamžitě je to důvodem popularity motoru mezi obyvatelstvem. V naprosto všech domácích zařízeních, od odšťavňovače po brusku, jsou instalovány mechanismy tohoto typu.
Existují 2 typy elektromotorů: se startovacím vinutím as kondenzátorem.
- V prvním zařízení pracuje startovací vinutí s kondenzátorem pouze během startu. Již poté, co technika dosáhne normální rychlosti, se vypne a aktivita pokračuje s 1 vinutím.
- Ve druhém případě, u motorů s pracovním kondenzátorem, je přes kondenzátor po celou dobu připojeno další elektrické vinutí.
Elektromotor lze odebírat z jednoho zařízení a zapínat do jiného. Například spolehlivý jednofázový motor z pračky nebo vysavače může být použit pro provoz sekačky na trávu, stroje atd.
Schéma zapojení jednofázového asynchronního motoru:
- V jednom schématu je spouštěcí vinutí provozováno pomocí kondenzátoru a pouze během spouštění.
- Model 2 také bere v úvahu dočasné spojení, ale provádí se přes odpor a ne přes chladničku.
- 3 model je považován za nejoblíbenější. V rámci tohoto systému je lednice neustále připojena ke zdroji elektřiny, a to nejen v době startu.
Zapojení motoru se startovacím odporem
Dodatečné navíjení takových zařízení má vysokou intenzitu odporu . Pro spuštění elektrických strojů tohoto typu lze použít startovací odpor. Musí být zapojen postupně na startovací vinutí. Podobným způsobem je možné dosáhnout fázového posunu o 30 ° mezi proudy vinutí, což bude naprosto dostačující pro spuštění zařízení.
Kromě toho může být fázový posun získán použitím počáteční fáze s obrovským protiopatřením a nejnižší indukčností. Tento typ vinutí má méně otáček a tenčí kabel.
Připojení motoru s rozběhem kondenzátoru
V těchto elektrických strojích zahrnuje spouštěcí obvod kondenzátor a je vložen pouze během startovací periody.
K dosažení největší hodnoty startovacího momentu je zapotřebí kruhové magnetické pole, které se otáčí. Aby se to objevilo, musí být proudy vinutí vedeny o 90 ° vůči sobě. Komponenty fázového posunu, jako je odpor a tlumivka, nezaručují požadovaný fázový posun. Pouze zapojení kondenzátoru do obvodu umožňuje získat fázový posun 90 °, pokud zvolíte správnou kapacitu.
Je možné určit potřebné vodiče a vinutí, na které jsou seřazeny, měřením protisměru. V pracovním vinutí je hodnota protiopatření stále nižší (12 ohmů) než počáteční vinutí (30 ohmů). V souladu s tím je průřez vodiče hlavního vinutí větší než průřez vodiče.
Kondenzátor se volí podle proudu použitého motorem. Pokud je například proud 1, 4 A, je zapotřebí kondenzátor 6 μF.
Ovládání funkčnosti
Níže jsou uvedeny všechny vady, které indikují možné problémy s motorem, které by mohly být způsobeny nesprávným provozem nebo přetížením:
- Chybné podpěry nebo montážní otvory.
- Uprostřed motoru barva ztmavla (znamená přehřátí).
- Praskliny v pouzdru uvnitř přístroje zatáhly látky.
Chcete-li ovládat funkčnost motoru, musíte jej nejprve zapnout na 1 minutu a poté nechat pracovat po dobu asi 15 minut.
Pokud se pak motor zahřeje, pak:
- ložiska byla pravděpodobně špinavá, upnutá nebo jednoduše opotřebovaná;
- Důvodem může být velmi vysoký kapacitní kondenzátor.
Odpojte kondenzátor a spusťte motor ručně: pokud přestane ohřívat, je třeba snížit kapacitu kondenzátoru.