Kelių greičių vienfazių kondensatorių varikliai

Vienfaziai indukciniai varikliai gali būti naudojami be greičio reguliavimo. Tais atvejais, kai reikia keisti greitį, dažniausiai naudojami varikliai su polių porų skaičiaus pasikeitimu.

Apskritai, norint pakeisti vienfazio variklio greitį, galima taikyti 3 skirtingus metodus. Viena iš jų yra ta, kad statoriuje yra 2 pilni apvijų rinkiniai, kurių kiekvienas skirtas skirtingam polių skaičiui. Tada, pagal 2 lygtį, tuo pačiu tinklelio dažniu gaunami skirtingi greičiai. Kiti 2 būdai yra pakeisti įtampą variklio gnybtuose arba pakeisti pagrindinės apvijos apsisukimų skaičių atsišakojus nuo jos.

Metodas, pagrįstas 2 apvijų rinkinių naudojimu, daugiausia naudojamas padalytų fazių varikliams ir kondensatorių paleidimo varikliams. Metodai, pagrįsti įtampos svyravimais arba srieginių apvijų naudojimu, daugiausia naudojami kondensatoriniams varikliams, kurių talpa yra nuolat perjungta.

Šiuo metu jie plačiai naudojami įvairiems mechanizmams vairuoti kelių greičių asinchroniniai kondensatorių varikliai (elektros varikliai su viena nuolatinio įjungimo talpa)… Šio tipo elektros varikliams nereikia papildomų elementų, reikalingų prisijungti prie tinklo, be to, galima tiesiog pakeisti veleno sukimosi kryptį. Norėdami tai padaryti, pakanka pakeisti grandinės pagrindinių arba pagalbinių apvijų galus.

V kondensatorių varikliai pagrindinės ritės įjungimo grandinės, parodytos fig. 1. Labiausiai paplitęs vadinamasis Lygiagretus apvijų sujungimas (1 pav., a). Kaip matyti iš paveikslo, statoriaus apvijos yra prijungtos lygiagrečiai su maitinimo šaltiniu. Fazių poslinkio kondensatorius C yra nuosekliai sujungtas su pagalbine apvija.

Kondensatoriaus talpos vertė parenkama iš reikalingų sąlygų elektros variklių charakteristikos… Iš esmės kondensatoriniuose varikliuose talpa parenkama taip, kad srovių fazinis poslinkis pagrindinėje ir pagalbinėje apvijoje vardiniu režimu būtų artimas 90°. Tokiu atveju variklis turi geriausią energijos vartojimo efektyvumą darbo taške, tačiau paleidimai pablogėja.

Ryžiai. 1. Asinchroninių variklių apvijų sujungimo schemos

Dažniausiai keičiamas kondensatorių variklių sukimosi dažnis keičiant polių porų skaičių… Šiuo tikslu ant statoriaus dedami arba du apvijų rinkiniai su skirtingu polių skaičiumi, arba vienas komplektas su keičiamu polių skaičiumi.

Tais atvejais, kai nereikia didelio greičio reguliavimo diapazono, naudojamas paprasčiausias būdas – darbinės ritės apsisukimų skaičiaus pasikeitimas… Tokiu atveju, kai tinklo įtampa nesikeičia, keičiasi elektros variklio magnetinio srauto dydis, taigi ir elektromagnetinis momentas bei rotoriaus sukimosi greitis.

Dviejų greičių varikliai su srieginėmis apvijomis

Anksčiau buvo teigiama, kad vienfazio variklio sūkius galima keisti arba keičiant įtampą jo gnybtuose, arba keičiant jo antrinės apvijos apsisukimų skaičių.Pirmasis būdas reikalauja naudoti autotransformatorių ir daugiausia naudojamas kondensatoriniai varikliai su nuolat įjungtu kondensatoriumi, su veleno ventiliatoriumi.

Su autotransformatoriumi galite gauti daugiau nei 2 greičius. Pagrindinės apvijos apsisukimų skaičiaus pokytis gaunamas išsišakojus nuo jos. Tada statorius turi 3 apvijas: pirminę, tarpinę ir pagalbinę. Pirmosios 2 ritės turi tą pačią magnetinę ašį, t. tarpinė apvija suvyniota į tuos pačius plyšius kaip ir pagrindinė apvija (virš jos).

Praktinis šio metodo įgyvendinimas yra toks. Statoriaus plyšiuose, be darbinių (RO) ir kondensatoriaus apvijų (KO) laidų, klojami ir papildomos apvijos (DO) laidai. Sujungus skirtingas apvijų perjungimo grandines (2 pav.), bus galima gauti skirtingas mechanines elektros variklio charakteristikas esant pastoviai maitinimo įtampai.

Ryžiai. 2. Kelių greičių kondensatoriaus variklio statoriaus apvijų sujungimo schemos esant mažiausiam (a), padidintam (b) ir didžiausiam greičiui (c)

Reguliuojant sukimosi greitį kelių greičių kondensatorių elektros varikliuose, vyksta pereinamieji procesai, susiję su statoriaus apvijų perjungimo grandinių pasikeitimu.Šie procesai, kaip taisyklė, vyksta nuolatiniuose magnetiniuose laukuose ir gali sukelti dideles įsijungimo sroves bei viršįtampius variklio apvijose ir fazių poslinkio kondensatoriuje.

Dviejų greičių varikliai su 2 ritių rinkiniais

Įdėjus 2 ritinių komplektus, ty. 2 pagrindinės ritės ir 2 pagalbinės ritės, reikia žymiai padidinti dydį. Norint sumažinti šiuos matmenis, dažnai naudojama pagalbinė arba mažo greičio apvijų jungtis, kai apvijų skaičius yra mažesnis už polių skaičių.

Fig. 3 parodyta 4 ir 6 polių apvijų prijungimo schema (apie 1435 ir 950 aps./min. esant 50 Hz). Išorinė apvija – 4 polių pagrindinė apvija. Kitas yra 6 polių pirminė apvija. Trečioji yra 4 polių pagalbinė apvija, turinti tik 2 apvijų grupes. Vidinė ritė yra 6 polių pagalbinė ritė, kurioje yra tik 2 ritių grupės.

Ryžiai. 3. 2 greičių (4 ir 6 polių) variklio sujungimo schema.

Fig. 3 ir abi pagalbinės apvijos turi sumažintą apvijų grupių skaičių. Taip pat galite pagaminti to paties tipo pagrindinę ritę.

Pažvelkime į 2 pavyzdžius. 4 ir 8 polių statoriaus apvija gali turėti įprastą 4 polių pagrindinę apviją ir 3 kitas apvijas su sumažintu apvijų grupių skaičiumi, t.y. 8 polių pagrindinė apvija su 4 apvijų grupėmis, 4 polių pagalbinė apvija su 2 apvijų grupėmis ir 8 polių pagalbinė apvija su 4 apvijų grupėmis.

6 ir 8 polių statoriaus apvija gali turėti įprastą 6 polių pagrindinę apviją, dvi 8 polių apvijas su sumažintu grupių skaičiumi, t.y. 8 polių pagrindinė apvija ir 8 polių pagalbinė apvija su 4 polių grupėmis ir 6 polių pagalbinė apvija su 2 apvijų grupėmis. 6 polių pagalbinė apvija gali būti suprojektuota ir kaip įprasta apvija, t.y.su 6 ričių grupėmis.

Fig. 4 parodyta 2 pakopų padalinto fazės variklio su 2 apvijomis schema, taip pat parodytas prijungimas prie tinklo. Sujungimai atliekami taip, kad reikia tik 1 paleidimo jungiklio. Šis paleidimo jungiklis turėtų atsidaryti esant 75–80 % mažo greičio ritės sinchroninio greičio.

Ryžiai. 4. Dviejų greičių padalytos fazės variklio schema

Jei schema parodyta pav. 4, naudojamas kondensatoriaus paleidimo varikliui, tada naudojamas arba 1 kondensatorius, nuosekliai sujungtas su paleidimo jungikliu, arba 2 kondensatoriai, iš kurių 1 nuosekliai jungiamas su gnybtu P2, o kitas su gnybtu P21.

Jei variklį visada galima užvesti naudojant tą patį greitį atitinkančią jungtį, vienos iš pagalbinių apvijų galima praleisti. Tokiu atveju paleidimas yra iš dalies arba visiškai automatizuotas.

Kelių greičių asinchroniniai vienfaziai elektros varikliai DASM

Norint pasiekti didelį buitinių prietaisų greitį, dažnai reikalingi elektros varikliai su dideliu rotoriaus sūkių santykiu. Šiems tikslams naudojami vienfaziai kondensatoriniai asinchroniniai varikliai su 2/12 polių numeriais; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 ir net daugiau.

Tačiau gaminti variklius su dideliu polių santykiu yra technologiškai sunku, todėl naudojami įvairių tipų mechaniniai greičio keitikliai, taip pat puslaidininkiniai maitinimo įtampos dažnio keitikliai. 

Paprasčiausiai šių variklių sukimosi greitis mažose ribose reguliuojamas keičiant maitinimo įtampą; tam su rite nuosekliai jungiami papildomi rezistoriai arba droseliai.

Dar SSRS buvo sukurti DASM-2 ir DASM-4 tipų dviejų greičių kondensaciniai varikliai su 16/2 polių varyti buitines automatines skalbimo mašinas.

Variklis DASM -2 skirtas varyti automatines skalbimo mašinas, kurių talpa 4-5 kg ​​sausų skalbinių. Iš pradžių jis buvo skirtas 75/400 W galiai esant 390/2750 aps./min.

Ryžiai. 5. Dviejų greičių kondensatorinis asinchroninis elektros variklis, tipas DASM-2

Fig. 5 parodytos DASM-2 ir DASM-4 variklių prijungimo prie elektros tinklo schemos. Kaip matyti iš paveikslo, DASM-2 variklis turi keturias statoriaus apvijas. Pirminė ir pagalbinė apvijos yra sujungtos lygiagrečiai.

Variklis DASM-4 esant mažam greičiui pagamintas su trifaziu žvaigždės jungtimi, o esant dideliam greičiui - su lygiagrečiu statoriaus apvijų jungimu. Prie variklio statoriaus pritvirtinama temperatūros relė RK-1-00, apsauganti apvijas esant perkrovos ir trumpojo jungimo režimams. Paprastai uždari relės kontaktai yra prijungti prie bendro variklio statoriaus gnybto.

Ryžiai. 5. Dviejų greičių elektros variklių prijungimo prie maitinimo tinklo schemos: a- DASM-2 elektros variklis; b — DASM-4 elektros variklis. AŠ EINU. — pagrindinė apvija; V.O, - pagalbinė ritė; 1 — bendras mažo ir didelio greičio ritių išėjimas; 2 — didelės spartos pagalbinės apvijos galas; 3 — pagrindinės apvijos pradžia dideliu greičiu; 4 — mažo greičio pagalbinės apvijos pradžia; 5 — pagrindinės apvijos pradžia esant mažam greičiui; Cp — darbinis kondensatorius; Cn — paleidimo kondensatorius; RT-terminės apsaugos relė, tipas RK-1-00; RP paleidimo relė, tipas RTK-1-11; P1, P2 — valdiklio kontaktai.