I motori elettrici monofase 220V sono ampiamente utilizzati in una varietà di apparecchiature industriali e domestiche: pompe, lavatrici, frigoriferi, trapani e macchine utensili.
Varietà
Ci sono due varietà più popolari di questi dispositivi:
- Collezionista.
- Asincrono.
Questi ultimi sono più semplici nella progettazione, ma presentano una serie di svantaggi, tra cui la difficoltà nel modificare la frequenza e il senso di rotazione del rotore.
Dispositivo con motore a induzione
La potenza di questo motore dipende dalle caratteristiche del design e può variare da 5 a 10 kW. Il suo rotore è un avvolgimento cortocircuitato: barre di alluminio o rame, che sono chiuse alle estremità.
Di norma, un motore asincrono monofase è dotato di due avvolgimenti sfalsati di 90° l'uno rispetto all' altro. In questo caso, il principale (funzionante) occupa una parte significativa delle scanalature e l'ausiliario (di partenza) - il resto. Il tuo nomeil motore elettrico asincrono monofase ricevuto solo perché ha un solo avvolgimento funzionante.
Principio di funzionamento
La corrente alternata che scorre attraverso l'avvolgimento principale crea un campo magnetico che cambia periodicamente. Consiste di due cerchi della stessa ampiezza, la cui rotazione avviene l'uno verso l' altro.
Secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, il flusso magnetico che cambia nelle spire chiuse del rotore forma una corrente di induzione che interagisce con il campo che lo genera. Se il rotore è in posizione stazionaria, i momenti delle forze che agiscono su di esso sono gli stessi, di conseguenza rimane stazionario.
Quando il rotore ruota, viene violata l'uguaglianza dei momenti di forza, poiché lo scorrimento dei suoi giri rispetto ai campi magnetici rotanti diverrà diverso. Pertanto, la forza Ampère che agisce sul rotore gira dal campo magnetico diretto sarà significativamente maggiore rispetto al lato del campo inverso.
Nei giri del rotore, la corrente di induzione può verificarsi solo come risultato dell'intersezione delle linee di forza del campo magnetico. La loro rotazione dovrebbe essere effettuata ad una velocità leggermente inferiore alla frequenza di rotazione del campo. In re altà, da qui deriva il nome di motore elettrico asincrono monofase.
A causa dell'aumento del carico meccanico, la velocità di rotazione diminuisce, la corrente di induzione nei giri del rotore aumenta. Aumenta anche la potenza meccanica del motore e la corrente alternata che consuma.
Diagramma di collegamento e lancio
Certo, manualmentegirare il rotore ogni volta che si avvia il motore è scomodo. Pertanto, viene utilizzato un avvolgimento di avviamento per fornire la coppia di avviamento iniziale. Poiché forma un angolo retto con l'avvolgimento di lavoro, per formare un campo magnetico rotante, la corrente deve essere spostata in fase rispetto alla corrente nell'avvolgimento di lavoro di 90 °.
Ciò può essere ottenuto includendo un elemento di sfasamento nel circuito. Un'induttanza o un resistore non possono fornire uno sfasamento di 90°, quindi è più opportuno utilizzare un condensatore come elemento di sfasamento. Questo circuito motore monofase ha eccellenti proprietà di avviamento.
Se un condensatore funge da elemento sfasatore, il motore elettrico può essere rappresentato strutturalmente:
- Con condensatore di marcia.
- Con condensatore di avviamento.
- Con condensatore di marcia e avviamento.
La seconda opzione è la più comune. In questo caso, viene fornita una breve connessione dell'avvolgimento di avviamento con un condensatore. Questo accade solo durante l'avvio, quindi si spengono. Questa opzione può essere implementata utilizzando un relè a tempo o chiudendo il circuito quando viene premuto il pulsante di avvio.
Un tale schema per il collegamento di un motore elettrico monofase è caratterizzato da una corrente di avviamento piuttosto bassa. Tuttavia, in modalità nominale, i parametri sono bassi a causa del fatto che il campo dello statore è ellittico (è più forte nella direzione dei poli).
Schema con un condensatore funzionante collegato in modo permanenteIn modalità nominale funziona meglio, mentre le caratteristiche di partenza sono mediocri. L'opzione con condensatore funzionante e di avviamento, rispetto alle due precedenti, è intermedia.
Motore collettore
Si consideri un motore elettrico a collettore monofase. Questa versatile apparecchiatura può essere alimentata da corrente continua o alternata. Viene spesso utilizzato in utensili elettrici, lavatrici e macchine da cucire, tritacarne - dove è richiesta la retromarcia, la sua rotazione a una frequenza superiore a 3000 giri/min o la regolazione della frequenza.
Gli avvolgimenti del rotore e dello statore del motore elettrico sono collegati in serie. La corrente è fornita per mezzo di spazzole a contatto con le piastre collettori, alle quali si adattano le estremità degli avvolgimenti del rotore.
L'inverso si effettua cambiando la polarità del collegamento del rotore o statore alla rete elettrica, e la velocità di rotazione si regola variando la corrente negli avvolgimenti.
Difetti
Il motore elettrico monofase del collettore presenta i seguenti svantaggi:
- Interferenza radio, difficile da usare, livello di rumore significativo.
- La complessità dell'attrezzatura, è quasi impossibile ripararla da soli.
- Costo elevato.
Connessione
Affinché un motore in una rete monofase possa essere collegato correttamente, devono essere soddisfatti determinati requisiti. Come già accennato, ci sono un certo numero di motori in grado dioperare da una rete monofase.
Prima del collegamento è importante assicurarsi che la frequenza e la tensione di rete indicate sulla custodia corrispondano ai parametri principali della rete elettrica. Tutti i lavori di collegamento devono essere eseguiti solo con circuito diseccitato. Anche i condensatori carichi dovrebbero essere evitati.
Come collegare un motore monofase
Per collegare il motore, è necessario collegare lo statore e l'indotto (rotore) in serie. I terminali 2 e 3 sono collegati e gli altri due devono essere collegati al circuito 220V.
A causa del fatto che i motori elettrici monofase 220V funzionano in un circuito a corrente alternata, nei sistemi magnetici si verifica un flusso alternato magnetico, che provoca la formazione di correnti parassite. Ecco perché il sistema magnetico dello statore e del rotore è realizzato con lamiere di acciaio elettrico.
Il collegamento senza un'unità di controllo con l'elettronica può portare al fatto che al momento dell'avvio viene generata una corrente di spunto significativa e si verificano scintille nel collettore. L'inversione del senso di rotazione dell'indotto viene eseguita modificando la sequenza di collegamento quando i cavi dell'indotto o del rotore vengono invertiti. Lo svantaggio principale di questi motori è la presenza delle spazzole, che dovrebbero essere sostituite dopo ogni lungo funzionamento dell'apparecchiatura.
Tali problemi non esistono nei motori asincroni, poiché non hanno un collettore. Il campo magnetico del rotore si forma senza collegamenti elettrici a causa del campo magnetico esterno dello statore.
Collegamento tramite dispositivo di avviamento magnetico
Consideriamo come collegare un motore elettrico monofase tramite un motorino di avviamento magnetico.
1. Quindi, prima di tutto, è necessario scegliere un avviatore a corrente magnetica in modo tale che il suo sistema di contatti possa sopportare il carico di un motore elettrico.
2. Gli avviatori, ad esempio, sono divisi per un valore da 1 a 7 e più grande è questo indicatore, maggiore è la corrente che il sistema di contatto di questi dispositivi può sopportare.
- 10A – 1.
- 25A – 2.
- 40A – 3.
- 63A – 4.
- 80A – 5.
- 125A – 6.
- 200A – 7.
3. Dopo aver determinato la dimensione dell'avviatore, è necessario prestare attenzione alla bobina di controllo. Può essere su 36B, 380B e 220B. Si consiglia di fermarsi all'ultima opzione.
4. Successivamente, il circuito di avviamento magnetico viene assemblato e la sezione di potenza è collegata. 220V viene immessa per aprire i contatti, un motore elettrico è collegato all'uscita dei contatti di potenza dell'avviatore.
5. I pulsanti "Stop - Start" sono collegati. La loro potenza è fornita dall'ingresso dei contatti di potenza dell'avviatore. Ad esempio, la fase è collegata al pulsante "Stop" del contatto chiuso, quindi da esso passa al pulsante di avvio del contatto aperto e dal contatto del pulsante "Start" a uno dei contatti del magnetico bobina di avviamento.
6. "Zero" è collegato alla seconda uscita dell'avviatore. Per fissare la posizione di accensione dell'avviatore magnetico, è necessario deviare il pulsante di avviamento del contatto chiuso al bloccocontatti dell'avviatore che fornisce alimentazione dal pulsante "Stop" alla bobina.
