Как определить рабочую и пусковую обмотку

Как прозвонить компрессор

В данной статье мы рассмотрим поиск неисправностей электрической части компрессоров. Очень часто при ремонте кондиционера грешат на компрессор, но в итоге дело может оказаться вовсе не в нём. Так как же правильно продиагностировать компрессор?

Как узнать сопротивление обмоток рассказано в этой статье.

Прозвонка компрессоров кондиционеров

Самый распространённый тип компрессоров в кондиционерах — однофазные компрессоры с пусковой обмоткой.

Чтобы получить доступ к контактам компрессора необходимо разобрать кондиционер так, чтобы был доступ к компрессору. Обычно контакты защищены крышкой, которая закручена винтом, найти её вы можете по проводам, которые подходят к компрессору. После снятия крышки вы увидите три контактных вывода на которые надеты клеммы с проводами.

Необходимо снять провода и мультиметром измерить сопротивление между выводами. Ставим переключатель прибора на функцию измерения сопротивления (обозначается буквой Ω).

Если мультиметр показывает бесконечно большое сопротивление между выводом С и остальными, то это означает обрыв, в случае встроенной защиты нужно убедиться что компрессор не перегрет и не сработала защита, в противном случае, и если защита внешняя-компрессор неисправен.

Если сопротивление стремится к нулю это означает короткое замыкание и компрессор также неисправен.

Точное значение сопротивлений зависит от мощности компресссора, точности вашего прибора и может колебаться в пределах, примерно, 1-20 Ом.

Как видно из схемы, сопротивление между выводами М и S должно равняться сумме сопротивлений между клеммами S и С и между М и C.

Как правило, рабочая обмотка (M-C) более мощная, поэтому её сопротивление меньше чем у пусковой (S-C).

В каждом компрессоре существует тепловая защита, но она может быть встроенная как на схеме, или находиться под крышкой, рядом с выводами компрессора.

Если она не встроенная, так называемая «таблетка», то её можно прозвонить отдельно и заменить в случае неисправности (она должна быть замкнута в нормальном состоянии, размыкается при достижении определённой температуры 90-120 °С ).

Сразу оговорюсь, что таким способом мы не сможем определить короткозамкнутые витки, для этого существуют другие приборы (но и они недостаточно стабильно определяют короткозамкнутые витки).

Измерение сопротивления изоляции мегомметром

Обычным тестером проверить пробой изоляции не получится-он измеряет сопротивление используя низкое напряжение 3—9 В. Мегомметр позволяет измерять сопротивление более высоким напряжением 200-1000 В. Но всё равно предварительно необходимо «прозвонить» обмотки мультиметром, так как нельзя измерять сопротивление мегомметром при коротком замыкании обмотки на корпус.

На приборе можно выбрать напряжение которым будет измеряться сопротивление и время в течение которого будут тестироваться обмотки.

Измерять сопротивление необходимо между одним из трёх выводов на компрессоре и, например, медной трубкой выходящей из компрессора напряжением 250-500 В. Сопротивление должно находиться в пределах 7-10 МОм. Если нет, то также компрессор под замену.

Перед измерением внимательно изучите инструкцию к вашему прибору, используется высокое напряжение, поэтому при неправильном использовании можно получить удар электрическим током или вывести прибор из строя.

Прозвонка компрессора холодильника

В бытовых холодильниках применяются маломощные компрессоры, в которых пусковая обмотка подключается на несколько секунд через пусковое реле с помощью позистора или электромагнитного реле.

Схема с электромагнитным реле:

В этом случае, ток проходит последовательно через катушку реле и рабочую обмотку компрессора. Пусковой ток всегда больше рабочего, используя этот принцип, реле рассчитано так, что пусковой ток замыкает контакты реле и подключает пусковую обмотку компрессора, который запускается. При этом ток, текущий по рабочей обмотке и обмотке реле снижается, контакты размыкаются, отключая стартовую обмотку.

В составе реле также установлено термореле, которое отключает питание компрессора при его перегреве.

Схема с позистором:

На схеме позистор обозначен значком температуры t0 , а термореле цифрой 6.

Принцип действия такой: при комнатной температуре позистор имеет низкое сопротивление и напрямую подаёт напряжение на пусковую обмотку S. Через него протекает ток, который разогревает его, при нагревании внутреннее сопротивление позистора увеличивается, фактически отключая пусковую обмотку через несколько секунд после запуска компрессора. Остывает позистор только после отключения питания с компрессора и при последующем цикле включения снова подключает пусковую обмотку.

Проверка пуско-защитных реле холодильника

Выглядят пуско-защитные реле так:

Электромагнитное реле

Реле с позистором

Круглая чёрная «таблетка» с клеммами — это термореле, которое при нормальной температуре замкнуто, а размыкается только при сильном нагревании. Проверяется омметром — сопротивление должно стремиться к нулю, или в режиме «прозвонки» — должен быть звуковой сигнал при прикладывании щупов к клеммам.

То же самое относится и к позистору — в нормальном состоянии он замкнут. Находится он обычно внутри реле, между клеммами S и R компрессора. (На приведённом рисунке — это клеммы на белом основании).

Трёхфазные компрессоры и компрессоры инверторных кондиционеров

У трёхфазных компрессоров и у инверторов сопротивление между обмотками должно быть одинаковое, так как у них нет пусковой обмотки, а в остальном методика выявления неисправностей такая же, как и для однофазного компрессора.

Источник: https://MasterXoloda.ru/1/kak-prozvonit-kompressor-2

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

Для определения типа обмотки однофазного двигателя достаточно взглянуть на маркировку на шильдике и схему. Но бывают ситуации, когда любые маркировочные определения отсутствуют, что, в свою очередь, существенно усложняет задачу. К тому же вид обмотки электродвигателя, который уже ремонтировали, лучше определять самостоятельно, во избежание неприятных неожиданностей.

Что такое пусковая обмотка

Несмотря на свое название, однофазные двигатели имеют двухфазную обмотку: основную и вспомогательную, именно последняя делит электрические моторы небольшой мощности на виды.

Так, встречаются бифилярные и конденсаторные электродвигатели, и если первые имеют пусковую обмотку, то вторые обладают пусковым конденсатором.

И если у второго вида второстепенная обмотка все время находится в рабочем состоянии, то у первого она отключается от сети сразу после того, как мотор наберет нужный разгон. Таким образом, вспомогательная катушка включается на короткий промежуток времени.

Характеристики рабочей обмотки

Основной или рабочей обмоткой является та, которая работает постоянно, создавая магнитное поле. Как следствие, она обладает большим сечением проводника и меньшим активным сопротивлением из-за постоянной нагрузки. Однако, несмотря на всю ее значимость, она не может работать без пускового механизма, которым и является вспомогательная катушка.

Как отличить на однофазном двигателе

Однофазные двигатели оснащаются двумя типами обмотки для того, чтобы их ротор мог вращаться, поскольку только одной для этого недостаточно. Поэтому перед подключением двигателя необходимо разобраться, какой моток является основным, а какой вспомогательным. Сделать это можно несколькими способами.

По цветовой маркировке

К какому типу относится конкретный моток, можно определить по цветовой маркировке во время визуального осмотра двигателя. Как правило, красные провода относятся к рабочему типу, а вот синие – вспомогательному.

Но во всех правилах есть свои исключения, поэтому всегда необходимо обращать внимание на бирку электродвигателя, на которую наносится расшифровка всех маркировок.

Однако если двигатель уже был в ремонте или на нем отсутствует бирка, данный способ проверки является не эффективным. В первом случае во время ремонтных работ могло полностью поменяться внутреннее содержимое мотора, а во втором – нет возможности безошибочно расшифровать цветные обозначения. К тому же иногда маркировка может вообще отсутствовать. Поэтому в таких ситуациях, лучше прибегнуть к другому, более достоверному способу.

По толщине проводов

Толщина проводов, которые выходят из электромашины небольшой мощности, поможет отличить пусковую катушку от рабочей. Поскольку вспомогательная работает непродолжительное время и не испытывает серьезной нагрузки, то провода, относящиеся к ней, будут более тонкими.

Однако не всегда можно определить толщину сечения проводов невооруженным глазом, иногда разница между ними совсем незаметна человеку.

Но даже если она бросается в глаза, опираться только на это не стоит. Поэтому многие всегда измеряют сопротивление проводов.

При помощи мультиметра

Мультиметр – специальный прибор, позволяющий измерить сопротивление проводов, а также их целостность. Для этого необходимо следовать следующему алгоритму:

Возьмите мультиметр и выберите нужную функцию.

Снимите изоляцию с проводов двигателя, и соедините два любые из них со щупами прибора. Так происходит замер силы сопротивления между двумя проводами мотора.

Если на экране прибора не появилось никаких числовых значений, то необходимо заменить один из проводов, и после этого повторить процедуру. Полученные показания будут относиться к выводам одного мотка.
Подключите щупы измерительного прибора к оставшимся жилам и зафиксируйте показания.
Сравните полученные результаты. Электропровода с более сильным сопротивлением будут относиться к пусковой катушке, а с более слабым – к рабочей.

После того, как замеры будут определены и станет понятно, какие электропровода к какой катушке относятся, рекомендовано промаркировать их любым удобным способом. Это позволит в дальнейшем пропускать процедуру измерения сопротивления при подключении двигателя.

Отличить, где находиться пусковая, а где рабочая обмотка однофазного мотора, можно несколькими способами. Однако наиболее действенным из них является измерение сопротивления электропроводов, отходящих из электромотора малой мощности, с помощью мультиметра.

Как подключить однофазный двигатель

Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подведена однофазная сеть 220 В. Поэтому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В этой статье рассмотрим, как правильно сделать подключение однофазного двигателя.

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Вообще, отличить тип двигателя можно по табличке — шильдику — на которой написаны его данные и тип. Но это только в том случае, если его не ремонтировали. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Как устроены коллекторные движки

Отличить асинхронный и коллекторный двигатели можно по строению. У коллекторных обязательно есть щетки. Они расположены возле коллектора. Еще обязательный атрибут движка этого типа — наличие медного барабана, разделенного на секции.

Такие двигатели выпускаются только однофазные, они часто устанавливаются в бытовой технике, так как позволяют получить большое число оборотов на старте и после разгона. Также они удобны тем, что легко позволяют менять направление вращения — необходимо только поменять полярность. Несложно также организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Потому и используются подобные двигатели в большей части бытовой и строительной техники.

Строение коллекторного двигателя

Недостатки коллекторных двигателей — высокая шумность работы на больших оборотах. Вспомните дрель, болгарку, пылесос, стиральную машину и т.д.. Шум при их работе стоит приличный. На малых оборотах коллекторные двигатели не так шумят (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент — наличие щеток и постоянного трения приводит к необходимости регулярного технического обслуживания. Если токосъемник не чистить, загрязнение графитом (от стирающихся щеток) может привести к тому, что соседние секции в барабане соединятся, мотор попросту перестанет работать.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Почему холодильник щелкает при работе

Асинхронные

Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, может быть одно и трёхфазным. В данной статье рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому речь пойдет только о них.

Асинхронные двигатели отличаются невысоким уровнем шумов при работе, потому устанавливаются в технике, шум работы которой критичен. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.

Строение асинхронного двигателя

Есть два типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница состоит в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это необходимо, так как после разгона она только снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.

Более точно определить бифилярный или конденсаторный двигатель перед вами, можно при помощи измерений сопротивления обмоток.

Если сопротивление вспомогательной обмотки больше в два раза (разница может быть еще более значительная), скорее всего, это бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка пусковая, а значит, в схеме должен присутствовать выключатель или пусковое реле.

В конденсаторных двигателях обе обмотки постоянно находятся в работе и подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Источник: https://ooobask.ru/baza-znanij/soprotivlenie-puskovoj-i-rabochej-obmotki-odnofaznogo-dvigatelya

Пусковая и рабочая обмотка однофазного двигателя: как отличить?

Определение концов обмоток статора. Подключение мотор компрессора — холодильника

После выполнения всех необходимых работ по замене мотор-компрессора холодильника необходимо правильно определить выводные концы обмоток статора — для дальнейшего подключения. То есть механику приходится определять, к каким проходным контактам в кожухе мотор-компрессора присоединены выводные концы пусковой и рабочей обмоток статора.

Как определить концы обмоток статора

Расположение проходных контактов у различных типов мотор-компрессоров соответственно разные и запомнить схему присоединения выводных концов обмоток статора к проходным контактам по каждому холодильнику, — невозможно.

Для определения выводных концов:

обмоток статора мотор-компрессора, можно воспользоваться тем или иным прибором, на примере:

низкоомный амперметр;
авометр;
омметр;
мультиметр \с наличием диапазона для измерения сопротивления\.

Определение концов электродвигателя

В том случае, если нет в наличии одного из перечисленных приборов, — можно воспользоваться одним из простейших способов для такого определения. На примере практически любого электродвигателя известно, что наименьшее сопротивление имеет рабочая обмотка статора, наибольшее сопротивление будет соответствовать — пусковой обмотке.

Соответственно, если воспользоваться батарейкой и лампочкой от карманного фонарика, при протекании тока по рабочей обмотке — лампочка будет гореть ярче чем при протекании тока по пусковой обмотке.

Выводные концы рабочей и пусковой обмоток определяют включением какого-либо из вышеуказанных приборов попеременно между каждой парой проходных контактов. Стрелка прибора при этом в зависимости от сопротивления той или иной обмотки, включенной между данной парой контактов, будет отклоняться по разному. Если же воспользоваться той же самой электролампочкой, то яркость лампочки будет разной при таком определении.

Подобная диагностика как и для всех бытовых электроприборов проводится пассивным способом. То есть здесь нужно соблюдать меры техники безопасности, а именно, необходимо обесточить холодильник \вынуть электрическую вилку из штепсельной розетки\.

После попеременной проверки для каждой пары проходных контактов, определяется пара контактов, между которыми будет наибольшее сопротивление и наименьшее сопротивление.

На кожухе мотор-компрессора выведены три контакта, к которым подсоединены концы:

обмоток и третий выведенный контакт является общим как для подключения рабочей так и для подключения пусковой обмоток. Для того чтобы определить, к какому же из первых двух контактов подключен конец пусковой обмотки и к какому контакту конец рабочей обмотки, проводятся поочередные замеры сопротивлений.

https://www.youtube.com/watch?v=eYKlVo72rrM

Чтобы получить более подробный ответ на данный вопрос: «Как определить концы обмоток статора?» — рассмотрим все на примере.

Концы обмоток статора. Схема проходных контактов

рис.1

Перед нами рисунок мотор-компрессора \рис.1\ с выводными концами обмоток статора:

П — контакт выводного конца пусковой обмотки;
Р — контакт выводного конца рабочей обмотки;
О — контакт общего выводного конца для обеих обмоток,

— но нам неизвестно, какой именно контакт из трех, принадлежит:

рабочей обмотке;
пусковой обмотке

и общему выведенному концу.

Теперь условно присвоим номера для каждого выведенного контакта \рис.2\. После выполненных замеров сопротивлений, запишем полученные результаты.

рис.2

Представим, что для проходных контактов сопротивление будет следующим:

1-3 наибольшее сопротивление;
2-3 наименьшее сопротивление;
1-2 среднее сопротивление.

Из полученных результатов будет следовать, что к контакту \1\ присоединен конец пусковой обмотки, к контакту \2\ присоединен общий конец, к контакту \3\ присоединен конец рабочей обмотки.

После того как нам стали известны проходные контакты, можно без труда выполнить подключение мотор-компрессора холодильника.

Следующие подробности по ремонту холодильников, — Вы сможете найти на этом сайте.

Источник: http://zapiski-elektrika.ru/landhavt/opredelenie-koncov-obmotok-statora-podklyuchenie-motor-kompressora-xolodilnika.html

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя — советы электрика — Electro Genius

09.06.2019

Магнитопровод (сердечник) однофазного электрического двигателя имеет двухфазную статорную, вызывающую вращение ротора обмотку, состоящую из:

основной (рабочей) обмотки, создающей магнитное поле и работающей постоянно;
вспомогательной (пусковой) обмотки, создающей необходимый пусковой момент и включающейся только на достаточно короткое время пуска двигателя.

Вспомогательная обмотка занимает, как правило, третью часть пазов статора.

Характеристики пусковой обмотки

По сравнению с рабочей, пусковая обмотка обладает меньшим сечением токопроводящего проводника, обусловленного меньшей нагрузкой и количеством витков.

Следовательно, во вспомогательной обмотке имеет место большее активное сопротивление (токовая плотность), как правило, порядка 30 Ом при сопротивлении рабочей обмотки 10-13 Ом.

Иногда обмотки можно классифицировать чисто визуально или, при необходимости, произвести замеры активных сопротивлений.

Пусковая обмотка подключается в момент пуска однофазного двигателя через конденсатор и отключается после достижения ротором двигателя необходимой скорости вращения, продолжив дальнейшее вращение на рабочей обмотке.

В зависимости от способа создания пускового момента и использования конденсатора, однофазные электрические двигатели можно сгруппировать следующим образом:

конденсаторные — двигатели с рабочим, постоянно подключенным к пусковой обмотке конденсатором, ёмкость которого указана на клейме агрегата;
двигатели с расщеплённой фазой — двигатели с пусковым конденсатором, который взаимодействует со вспомогательной обмоткой только в короткий момент пуска.

Маркировка выводов вспомогательной (пусковой) обмотки: начало – П1, конец обмотки – П2 (основной: начало – Р1 или С1, конец обмотки – Р2 или С2).

Принцип работы и конструкции пусковой обмотки

Отключение вспомогательной (пусковой) обмотки выполняется за счёт падения пускового тока до значения, недостаточного для удержания сердечника, — происходит обесточивание пусковой обмотки.

При помощи конденсатора (или в некоторых, более редких случаях индуктивности), фаза пусковой обмотки сдвигается на 90°.

Время нахождения обмотки под пусковым током в несколько раз превышающим номинальный, во избежание перегрева и выхода двигателя из строя, должно быть строго регламентировано.

При подключении пусковой обмотки через внесенное сопротивление, вспомогательная обмотка должна быть выполнена как две близкие друг к другу, параллельные обмотки (так называемая «бифилярная технология катушек»). При этом, сопротивление является частью обмотки и увеличивается за счёт длины токопроводящего проводника, не изменяя при этом индуктивности катушки.

Механический разрыв цепи и отключение пусковой обмотки может осуществлять реле максимального тока, тепловое биметаллическое реле или центробежный или кнопочный выключатель, который необходимо удерживать в нажатом положении на момент запуска электрического двигателя.

Как определить пусковую обмотку однофазного двигателя?

если на проводах отсутствует цветовая или цифровая маркировка.

В зависимости от количества выводов клеммной коробки электрического двигателя, возможны два конструктивно различающихся случая:

для четырёх выводов: меньшее активное сопротивление концов обмоток после замера укажет на рабочую (основную) обмотку, большее – на пусковую (вспомогательную);
для трех выводов производятся три замера концов обмоток: меньшее сопротивление укажет на основную обмотку, среднее по значению – на пусковую, а большее будет суммой активных сопротивлений основной и пусковой обмоток.

Для инверсии направления вращения однофазного двигателя следует поменять местами концы обмоток любой из статорных фаз.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Источник: https://orenburgelectro.ru/oborudovanie/soprotivlenie-puskovoj-i-rabochej-obmotki-odnofaznogo-dvigatelya-sovety-elektrika.html

Однофазный асинхронный электродвигатель

Дмитрий Левкин

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор — вращающаяся часть электродвигателя, статор — неподвижная часть электродвигателя, с помощью которого создается магнитное поле для вращения ротора.

Основные части однофазного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° относительно друг друга. Основная обмотка называется главной (рабочей) и обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель фактически является двухфазным, но так как рабочей является только одна обмотка, электродвигатель называют однофазным.

Ротор обычно представляет из себя короткозамкнутую обмотку, также из-за схожести называемой «беличьей клеткой». Медные или алюминиевые стержни которого с торцов замкнуты кольцами, а пространство между стержнями чаще всего заливается сплавом алюминия. Так же ротор однофазного двигателя может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Однофазный двигатель с вспомогательной обмоткой имеет 2 обмотки расположенные перпендикулярно относительно друг друга

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Для того чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим его только с одним витком в главной и вспомогательной обмотки.

Проанализируем случай с двумя обмотками имеющими по оному витку

Рассмотрим случай когда в вспомогательной обмотки не течет ток. При включении главной обмотки статора в сеть, переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, неподвижное в пространстве, но изменяющееся от +Фmах до -Фmах.

Пульсирующее магнитное поле

Если поместить ротор, имеющий начальное вращение, в пульсирующее магнитное поле, то он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип действия однофазного асинхронного двигателя разложим пульсирующее магнитное поле на два одинаковых круговых поля, имеющих амплитуду равную Фmах/2 и вращающихся в противоположные стороны с одинаковой частотой:

где nпр – частота вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
nобр – частота вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
f1 – частота тока статора, Гц,
p – количество пар полюсов,
n1 – скорость вращения магнитного потока, об/мин

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как прозвонить компрессор холодильника мультиметром

Разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся

Рассмотрим случай когда ротор, находящийся в пульсирующем магнитном потоке, имеет начальное вращение. Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать вращающий момент, так как скольжение его ротора относительно прямого и обратного магнитного потока будет неодинаковым.

Будем считать, что прямой магнитный поток Фпр, вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Фобр — в противоположном направлении. Так как, частота вращения ротора n2 меньше частоты вращения магнитного потока n1, скольжение ротора относительно потока Фпр будет:

где sпр – скольжение ротора относительно прямого магнитного потока,
n2 – частота вращения ротора, об/мин,
s – скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающиеся магнитные потоки вместо пульсирующего магнитного потока

Магнитный поток Фобр вращается встречно ротору, частота вращения ротора n2 относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Фобр

где sобр – скольжение ротора относительно обратного магнитного потока

Согласно закону электромагнитной индукции прямой Фпр и обратный Фобр магнитные потоки, создаваемые обмоткой статора, наводят в обмотке ротора ЭДС, которые соответственно создают в короткозамкнутом роторе токи I2пр и I2обр. При этом частота тока в роторе пропорциональна скольжению, следовательно:

где f2пр – частота тока I2пр наводимого прямым магнитным потоком, Гц

где f2обр – частота тока I2обр наводимого обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращающемся роторе, электрический ток I2обр, наводимый обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f2обр, намного превышающую частоту f2пр тока ротора I2пр, наведенного прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f1 = 50 Гц при n1 = 1500 и n2 = 1440 об/мин,

скольжение ротора относительно прямого магнитного потока sпр = 0,04;
частота тока наводимого прямым магнитным потоком f2пр = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока sобр = 1,96;
частота тока наводимого обратным магнитным потоком f2обр = 98 Гц

Согласно закону Ампера, в результате взаимодействия электрического тока I2пр с магнитным полем Фпр возникает вращающий момент

где Mпр – магнитный момент создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
сM — постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I2обр, взаимодействуя с магнитным полем Фобр, создает тормозящий момент Мобр, направленный против вращения ротора, то есть встречно моменту Мпр:

где Mобр – магнитный момент создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий вращающий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

Справка: В следствие того, что во вращающемся роторе прямым и обратным магнитным полем будет наводиться ток разной частоты, моменты сил действующие на ротор в разных направлениях будут не равны. Поэтому ротор будет продолжать вращаться в пульсирующем магнитном поле в том направлении в котором он имел начальное вращение.

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при небольших значениях скольжения s = sпр, крутящий момент создается в основном за счет момента Мпр. Тормозящее действие момента обратного поля Мобр — незначительно.

Это связано с тем, что частота f2обр много больше частоты f2пр, следовательно, индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора х2обр = x2sобр току I2обр намного больше его активного сопротивления.

Поэтому ток I2обр, имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Фобр, значительно ослабляя его.

где r2 — активное сопротивление стержней ротора, Ом,
x2обр — реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности невелик, то станет, ясно, почему Мобр в режиме нагрузки двигателя не оказывает значительного тормозящего действия на ротор однофазного двигателя.

Действие пульсирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n2 = 0) скольжение sпр = sобр = 1 и Мпр = Мобр, поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя Мп = 0. Для создания пускового момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, нарушается равенство моментов Мпр и Мобр и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение .

Пуск однофазного двигателя. Как создать начальное вращение?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе, является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки B, смещенной в пространстве относительно главной (рабочей) обмотки A на угол 90 электрических градусов.

Чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле токи IA и IB в обмотках должны быть сдвинуты по фазе относительно друг друга.

Для получения фазового сдвига между токами IA и IB в цепь вспомогательной (пусковой) обмотки В включают фазосмещающий элемент, в качестве которого используют активное сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор) [1].

После того как ротор двигателя разгонится до частоты вращения, близкой к установившейся, пусковую обмотку В отключают. Отключение вспомогательной обмотки происходит либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле времени, токового или дифференциального реле, или же вручную с помощью кнопки.

Таким образом, во время пуска двигатель работает как двухфазный, а по окончании пуска — как однофазный.

С пусковым сопротивлением

Двигатель с расщепленной фазой — однофазный асинхронный двигатель, имеющий на статоре вспомогательную первичную обмотку, смещенную относительно основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Однофазный асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением — двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным активным сопротивлением.

Для запуска однофазного двигателя можно использовать пусковой резистор, который последовательно подключается к пусковой обмотки. В этом случае можно добиться сдвига фаз в 30° между токами главной и вспомогательной обмотки, которого вполне достаточно для пуска двигателя. В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также сдвиг фаз можно создать за счет использования пусковой обмотки с меньшей индуктивностью и более высоким сопротивлением. Для этого пусковая обмотка делается с меньшим количеством витков и с использованием более тонкого провода чем в главной обмотке.

Отечественной промышленностью изготавливается серия однофазных асинхронных электродвигателей с активным сопротивлением в качестве фазосдвигающего элемента серии АОЛБ мощностью от 18 до 600 Вт при синхронной частоте вращения 3000 и 1500 об/мин, предназначенных для включения в сеть напряжением 127, 220 или 380 В, частотой 50 Гц.

С конденсаторным пуском

Двигатель с конденсаторным пуском — двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Среди фазосдвигающих элементов, только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели в цепь которых постоянно включен конденсатор используют для работы две фазы и называются — конденсаторными. Принцип действия этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Однофазный электродвигатель с экранированными полюсами

Двигатель с экранированными полюсами — двигатель с расщепленной фазой, у которого вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. На явно выраженных полюсах статора намотаны катушки однофазной обмотки возбуждения. Каждый полюс статора разделен на две неравные части аксиальным пазом. Меньшую часть полюса охватывает короткозамкнутый виток. Ротор однофазного двигателя с экранированными полюсами — короткозамкнутый в виде «беличьей» клетки.

Источник: https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction1ph/

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя — Электрика

Определение пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

Что такое пусковой ток двигателя?

Что такое пусковой ток, как его посчитать, увидеть и измерить?

Решил разобраться в теме, про которую написано предостаточно, но суть неясна. Вопрос касается пуска электродвигателей, при котором возникает так называемый пусковой ток.

Итак, сразу к делу. Корень проблемы кроется в том, что для запуска электродвигателя (при подаче питания) требуется гораздо большее усилие, чем для продолжения. Эта физика работает со всеми предметами в мире – ведь начать движение всегда труднее, чем продолжить его.

В статье речь пойдёт об асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором, который применяется в промышленном оборудовании в 95% случаев. Питание – трехфазное. Как обычно, по тексту буду отсылать к своим статьям, а в конце можно будет скачать много чего интересного по теме.

Пусковой ток и его кратность

Чтобы тронуть с места (пустить) двигатель, нужен громадный пусковой ток (Iп). Громадный – по сравнению с номинальным (рабочим) током Iн на установившейся скорости. В статьях обычно указывают, что пусковой ток превышает рабочий в 5-8 раз. Это число называется “Кратность пускового тока” и обозначается как коэффициент Кп = Iп / Iн.

Пусковой ток – это ток, который потребляет электродвигатель во время пуска. Узнать пусковой ток можно, зная номинальный ток и коэффициент Кп:

Iп = Кп · Iн

Номинальный ток всегда указан на шильдике двигателя:

Номинальный ток двигателя для разных напряжений и схем включения

Кп – рабочий параметр, который указан в характеристиках двигателя, но на корпусе двигателя он никогда не указывается.

Замечу, что не надо путать номинальный и рабочий токи. Номинальный ток – это ток, на котором двигатель может работать продолжительное время, он ограничен только нагревом обмотки статора. Рабочий ток – это реальный ток в данном агрегате, он всегда меньше либо равен номинальному. На практике рабочий ток измеряется токоизмерительными клещами, амперметром или трансформатором тока.

Если рабочий ток больше номинального – жди беды. Читайте мою статью про то, как защитить электродвигатель от перегрузки и перегрева.

Кратность пускового тока . На шильдике его обычно нет, а в документации и на сайтах производителей он присутствует:

Параметры двигателей. Кратность пускового тока

Пример из первой строчки на картинке: конкретный двигатель мощностью 1,5 кВт имеет номинальный ток 3,4 А. Значит, пусковой ток в какой-то момент (сколько длится этот “момент” – рассмотрим ниже) может достигать значения 3,4 х 6,5 = 22,1 А!

Судя по каталогам (их можно будет скачать в конце статьи, как обычно у меня), пусковой ток превышает номинальный в пределах от 3,5 до 8,5 раз.

Кратность пускового тока зависит прежде всего от мощности двигателя и от количества пар полюсов. Чем меньше мощность, тем меньше пусковой ток. А чем меньше пар полюсов (больше номинальные обороты) – тем больше пусковой ток.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Просела дверь холодильника как исправить

То есть, самым большим током при пуске (7 – 8,5 от номинала) обладают высокооборотистые двигатели (3000 об/мин, 2 пары полюсов) сравнительно большой мощности (более 10 кВт).

Так происходит потому, что потребляемый ток и момент инерции при пуске зависит от конструкции двигателя и способа намотки. Мало полюсов – низкое сопротивление обмоток. Низкое сопротивление – большой ток. Кроме того, высокооборотистым движкам для полной раскрутки требуется больше времени, а это опять же тяжелый пуск.

Если объяснить более научным языком, то дело происходит так. Когда двигатель стоит, его степень скольжения S = 1. При раскручивании (или, как любят говорить спецы, разворачивании) S стремится к нулю, но никогда его не достигает – на то двигатель и называют асинхронным, ведь вращение ротора никогда не догонит вращение поля статора из-за потерь. Одновременно сердечник ротора насыщается магнитным полем, увеличивается ЭДС самоиндукции и индукционное сопротивление. А значит, уменьшается ток.

Кому хочется узнать подробнее – в конце статьи я выложил несколько хороших книг по теме.

На самом деле не так всё просто, начинаем копать глубже.

Как узнать пусковой ток?

Кратность пускового тока (отношение пускового тока к номинальному) найти в документации на двигатель бывает не так-то просто. Но его можно измерить (оценить, узнать) самому. Вот навскидку несколько способов:

Первый способ (лучший) – использовать осциллограф. Взять шунт (например, резистор 0,10,5 Ом, чем меньше по сравнению с обмотками, тем лучше), и посмотреть на нём осциллограмму в момент пуска. Далее из максимального амплитудного значения определяем действующее напряжение (поделить на корень из 2), далее по закону Ома считаем пусковой ток. Можно ничего не умножать и не делить – просто измерить клещами ток в рабочем режиме, и умножить его на разницу токов на экране осциллографа. Способ хорош тем, что видно переходные процессы, вызванные ЭДС самоиндукции, мгновенные значения тока, длительность разгона. Кроме того, учитываются параметры питающей сети. Ещё плюс – пусковой ток измеряется реальный, на реальном двигателе и механизме.
Второй способ измерения пускового тока – подать на двигатель пониженное (в 5-10 раз) напряжение рабочей частоты и измерить ток. Почему пониженное? Это необходимо для того, чтобы ротор можно было легко зафиксировать, не допуская перегрева. Измеренный ток пересчитать, получим пусковой. Достаточно измерить ток на одной фазе. По другим токи будут (обязаны быть) такими же. Этот способ используют при производстве и испытаниях двигателей. Именно этим способом производители получают табличные данные. Способ опирается на номинальный ток, в реальности (на реальном механизме) пусковой ток может быть другим!
Измерить пусковой ток токоизмерительными клещами. Плюс этого способа – простота и оперативность. Клещи используют в большинстве случаев для проверки режимов работы двигателей. Минус – такие клещи достаточно инерционны, а нам нужно увидеть, что происходит за доли секунды. Но этот минус нивелируется, когда мы измеряем ток при пуске нагрузки с высоким моментом инерции (вентиляторы, насосы с массивными крыльчатками). Пуск длится более 10 сек, и на экране клещей всё видно.
Трансформатор тока. Такой используется, например, в узлах учета электроэнергии – благодаря трансформатору тока нет необходимости измерять реальной ток, а можно измерить ток, уменьшенный в точно известное количество раз. Так же измеряют ток в электронных пусковых устройствах (преобразователях частоты, софтстартерах). Минус способа – трансформатор тока рассчитан на частоту 50/60 Гц, а переходные процессы во время пуска имеют широкий спектр и много гармоник. Поэтому можно сказать, что такой способ тоже обладает высокой инерционностью.

Конечно, реальность отличается от эксперимента. Прежде всего тем, что ток короткого замыкания реальной сети питания не бесконечен. То есть, провода, питающие двигатель, имеют сопротивление, на котором в момент пуска падает напряжение (иногда – до 50%). Из-за этого ограничения реальный пусковой ток будет меньше, а разгон – длительнее. Поэтому нужно понимать, что значение кратности пускового тока, указанное производителем, в реальности всегда будет меньше.

Для чего нужны двигатели – приводить в действие механизмы и получать прибыль!

Теперь разберём другой вопрос –

Какой вред от пускового тока?

Пусковой ток – это проблема. Это –

перегрузка питающей сети, приводящая к нагреву (вплоть до отгорания контактов) и проседанию напряжения;
чрезмерный износ, перегрузка и перегрев двигателя, у некоторых производителей среди параметров двигателя указывается максимальное количество пусков в час или в сутки – именно из-за перегрева;
износ и перегрузка механического привода (подшипники, редукторы, ремни), особенно обладающего большим моментом инерции,
помехи, вызванные включением контакторов, которые передаются не только по проводам, но и через электромагнитное поле,
проблемы с технологией – многие процессы нельзя начинать резко.

От пускового тока перегружается всё, и момент пуска становится в тягость вcем участникам процесса. Именно в этот критический момент может проявиться “слабое звено”. Кроме того, многие участники электропитания, работающие в этой сети, испытывают проблемы – например, лампочки снижают яркость из-за снижения напряжения, а контроллеры могут зависнуть из-за мощной помехи.

И в то же время пусковой ток – это проблема, от которой никуда не деться, если сразу подавать на двигатель номинальное питание и не использовать специальные методы.

Поэтому разберём,

Как уменьшить пусковой ток асинхронного двигателя

Решить проблему большого пускового тока электрически можно двумя путями:

Вначале подавать на двигатель пониженное напряжение, а затем, по мере разгона, напряжение и скорость вращения поднять до номинального значения. Такой способ применяется в электронных устройствах запуска двигателей – софтстартерах (УПП) и преобразователях частоты (частотниках).
Использовать ограничители пускового тока, когда при пуске двигатель питается через мощные резисторы, а потом по таймеру переключается на номинал. Сопротивление резисторов соизмеримо с сопротивлением обмотки стартера (единицы Ом, в зависимости от мощности). Это устройство легко сделать самому (контактор + реле времени).
Сразу подавать полное напряжение, но сначала подключать обмотки так хитро, чтобы двигатель не раскручивался на полную мощность. И только когда в этом режиме двигатель раскрутится насколько это возможно, включать его на полную. Эта схема называется “Звезда – Треугольник”, читайте в следующей статье.

Можно сконструировать какую-то муфту, коробку передач, вариатор – для того чтобы раскрутить двигатель вхолостую, а потом подключить потребителя механического момента.

В современном оборудовании двигатели мощнее 2,2 кВт практически никогда напрямую не включают, поэтому для них пусковые токи рояли не играют. Для уменьшения пускового тока (и не только) в основном применяют преобразователи частоты, о которых будут отдельные статьи.

Как снизить вред от пускового тока?

Если изменить схему питания двигателя невозможно (например, сосед по даче каждые пол часа запускает токарный станок, а никакие “методы воздействия” не воздействуют), то можно применить различные методы минимизации вреда от пусковых токов. Например:

Источник: https://SamElectric.ru/promyshlennoe-2/puskovoj-tok-elektrodvigatelya.html

Как подключить однофазный двигатель

Пусковая обмотка однофазного двигателя

основной (рабочей) обмотки, создающей магнитное поле и работающей постоянно;
вспомогательной (пусковой) обмотки, создающей необходимый пусковой момент и включающейся только на достаточно короткое время пуска двигателя.

Вспомогательная обмотка занимает, как правило, третью часть пазов статора.

Что такое пусковая обмотка однофазного электродвигателя | Компания

основной (рабочей) обмотки, создающей магнитное поле и работающей постоянно;
вспомогательной (пусковой) обмотки, создающей необходимый пусковой момент и включающейся только на достаточно короткое время пуска двигателя.

Вспомогательная обмотка занимает, как правило, третью часть пазов статора.

Пусковая обмотка

Как определить пусковую обмотку однофазного двигателя,

если на проводах отсутствует цветовая или цифровая маркировка.

В зависимости от количества выводов клеммной коробки электрического двигателя возможны два конструктивно различающихся случая:

для четырёх выводов: меньшее активное сопротивление концов обмоток после замера укажет на рабочую (основную) обмотку, большее – на пусковую (вспомогательную);
для трех выводов производятся три замера концов обмоток: меньшее сопротивление укажет на основную обмотку, среднее по значению – на пусковую, а большее будет суммой активных сопротивлений основной и пусковой обмоток.

Короткая заметка: vaskoeco.com.ua буферные емкости.

Всего доброго.

Источник: http://elektrik-orenburg.ru/node/chto-takoe-puskovaya-obmotka-odnofaznogo-elektrodvigatelya

Базовые параметры сопротивления обмоток компрессора холодильника

Компрессор можно назвать основной частью холодильника, его исправность гарантирует поддержание заданной температуры в холодильной камере и в морозильнике. Если холодильник перестал замораживать, то в первую очередь проверяют исправность компрессора. Этом можно сделать самостоятельно в домашних условиях полагаясь на данные, приведенные в таблице сопротивления обмоток.

Проверка компрессора

Где находятся обмотки компрессора?

С обратной стороны холодильника находится компрессор. Он размещен в защитном кожухе, обычно черного цвета. Компрессор представляет собой электродвигатель, в котором есть обмотка. У большинства марок холодильников компрессорные агрегаты особо не отличаются друг от друга, например, Атлант, Индезит, Бирюса, Саратов.

Компрессор

Чтобы определить рабочее состояние агрегата нет необходимости снимать защитный кожух. Для измерения сопротивления понадобятся выводы из компрессора. Выводов всего три, каждый отходит от определенной обмотки: общей, рабочей и пусковой.

Электрооборудование мотор-компрессор

Реле, которое участвует в запуске мотора, непосредственно соединено с этими контактами. В последних разработках в качестве регулятора скорости включения используются электросхемы.

Как проверить сопротивление обмоток?

Чтобы проверить на исправность компрессор, необходимо узнать какое сопротивление обмоток, сделать это можно при помощи специального прибора — мультиметра (тестера).

Мультиметр тестер

Проверка компрессора мультиметром:

Извлечь пусковое реле: снять крышку и отсоединить реле от контактов.
С помощью тестера замерить сопротивление. При исправном компрессоре сопротивление между верхним и левым контактами тестера составляет 20 Ом (пусковая обмотка), а между верхним и правым (сопротивление рабочей обмотки компрессора холодильника) — порядка 15 Ом. При этом между левым и правым самое большее значение — 30 Ом.
На усредненные показатели, приведенные выше влияет марка холодильника. Так, сопротивление обмоток компрессора холодильника Бирюса, будет отличаться от данных холодильника Атлант, Индезит, Саратов. Однако показатели не должны превышать разность в 5 Ом. В противном случае данные мультиметра будут указывать на неисправность компрессора.
Кроме того, проверяется сопротивление меж проходными проводами и кожухом агрегата. Для этого щуп мультиметра присоединяется к медной части штуцера (любого), другой щуп крепится к проходным контактам. На исправность компрессора укажет значок обрыва, а на серьезную поломку укажет какое-либо значение сопротивления.

Тестер

Узнать точные данные можно из специальных таблиц, где указано, какое сопротивление пусковой и рабочей обмоток компрессора холодильника характерно для определенной марки. Так, в отдельной таблице можно найти показатели для всех марок, например, холодильника Бирюса или Саратов, Атлант, Индезит.

Источник: http://expertfrost.ru/remont/soprotivlenie-obmotok-kompressora-xolodilnika