Реверс в однофазном двигателе: Реверс однофазного двигателя 220В с конденсатором

Реверс однофазного двигателя 220В с конденсатором

Содержание

• 1 Устройство и принцип работы однофазного асинхронного двигателя 
  • 1.1 Как работает
  • 1.2 Как запускается
  • 1.3 Включение в сеть
  • 1.4 Подбирайте конденсаторы грамотно
• 2 Разница между асинхронными и коллекторными электродвигателями
  • 2.1 Устройство коллекторных движков
  • 2.2 Устройство асинхронных движков
• 3 Реверс однофазного асинхронного двигателя с конденсатором
  • 3.1 Смена направления движения привода
  • 3.2 Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками
    • 3.2.1 Решение первое: переподключить главную обмотку
    • 3.2.2 Вариант 2: переподключить вспомогательную обмотку
• 4 Реверс трехфазного двигателя, подключенного к сети с одной фазой
• 5 Пример реверсивного двигателя

Без однофазных двигателей и их реверса многие бытовые приборы не могут существовать. А узнать о том, как работают повседневные вещи всегда интересно, не так ли? Сегодня поговорим о реверсе однофазных двигателей 220В, приводящих в работу стиральные машины, мясорубки и некоторые инструменты для маникюра.

Однофазный двигатель

Перед тем, как говорить об изменении направления вращения любого двигателя, нужно четко понимать как устроен он и его работа. Поэтому сначала мы поговорим о принципе действия и строении однофазного асинхронного двигателя.

Как работает

Однофазный двигатель на 220В с конденсатором может обладать мощностью от 5 Вт до 10 кВт. Все зависит от конструктивных особенностей машины. Ротор такого привода, как правило, представляет собой короткозамкнутую обмотку по типу «беличьей клетки». Это алюминиевые стержни, залитые в пазы и замкнутые накоротко. 

Обмотки в таком приводе две, несмотря на его название. Они всегда смещены относительно друг друга на 90°. При этом больше места в статоре занимает так называемая главная обмотка.  

Однофазный двигатель получил такое имя из-за того, что вместе с двигателем работает только одна, главная (или рабочая), обмотка. По ней протекает переменный ток, создающий магнитное поле, которое время от времени меняется. Можно сказать, что оно состоит из двух полей, которые вращаются навстречу друг другу, а их амплитуда при этом одинаковая.

Схематическое расположение обмоток

Закон электромагнитной индукции говорит о том, что магнитные потоки в замкнутых роторных витках вызывают появление индукционного тока. Последний, в свою очередь, взаимодействует с тем полем, которое его порождает. Если все моменты сил, которые действуют на ротор равны нулю, деталь не двигается. 

А с началом вращения описанное равенство будет тут же нарушено. Это связано со скольжением витков ротора. Оно будет отличным относительно вращающегося магнитного поля. Следовательно, сила Ампера, которая действует на замкнутые роторные витки со стороны прямого магнитного поля станет больше, чем со стороны обратного магнитного поля.

Возникновение индукционного тока в замкнутых роторных витках возможно только в случае, когда витки пересекают силовые линии поля. Чтобы это произошло, скорость вращения витков должна быть немного меньше той, с которой вращается поле. 

Это и послужило источником названия электроприводов такого типа. Их именовали асинхронными. 

Механическая нагрузка обратно пропорциональна скорости вращения. Это значит, что если увеличивается величина нагрузки, уменьшается скорость вращения. Величина индукционного тока в роторных витках при этом увеличивается. Из этого следует увеличение и механической мощности привода, а также мощности переменного тока, который он потребляет.

Внешний вид обмотки

Подведем небольшой промежуточный итог:

1. Электроток – причина возникновения пульсирующего магнитного поля в статоре двигателя. Его можно рассматривать как два отдельных поля, которые вращаются навстречу с равной амплитудой.
2. Если ротор не двигается, оба поля становятся причиной появления моментов, равных нулю, но разнонаправленных.
3. Когда ротор начинает вращаться в одну из сторон, один из моментов будет преобладать над другим, то есть, вращение двигателя будет происходить только в заданную сторону.
4. При отсутствии специальных механизмов пуска в двигателе, во время старта соответствующий момент будет нулевым, то есть привод не начнет вращаться.

Как запускается

1. Фактически, двигатель запускает магнитное поле. Оно начинает вращать ротор – подвижный элемент мотора. Создается оно с помощью двух обмоток: рабочей и пусковой. Пусковая (вспомогательная) по размеру меньше. К электросети ее подключают через индуктивность или емкость. Включается она только в момент запуска. Маломощные моторы обладают замкнутой накоротко пусковой обмоткой.
2. Осуществление запуска делается с помощью нажатия на кнопку пуска. Ее удерживают несколько секунд, пока ротор разгоняется.
3. Когда кнопка запуска отпускается, перестает работать пусковая обмотка, то есть двигатель переходит в двухфазный режим работы. Его поддерживает соответствующая компонента переменного магнитного поля.
4. Пусковая обмотка работает достаточно малое количество времени. Обычно, не более трех секунд. Если увеличить время работы вспомогательной обмотки, двигатель перегреется, что станет причиной возгорания изоляции или поломки всего мотора. Своевременное нажатие пусковой кнопки очень важный момент в работе с однофазным двигателем.
5. В электродвигателях обычно имеется центробежный выключатель или тепловое реле. Это повышает надежность корпуса машины.
6. Центробежный выключатель нужен для отключения вспомогательной обмотки во время набора скорости ротором. Пользователь в это не вмешивается, так как процесс полностью автоматизирован.
7. Тепловое реле нужно, чтобы отключить обе обмотки в случае их перегрева.

Включение в сеть

Чтобы устройство работало, нужна однофазная сеть, напряжение в которой составляет 220 В. То есть, такой двигатель легко подключается в обычную бытовую розетку. Это и является одной из основных причин распространенности таких механизмов. Все бытовые приборы, от мясорубки до соковыжималки, обладают именно такими электроприводами.

Все однофазные асинхронные двигатели на 200 В можно разделить на две подгруппы:Существует 2 типа электромоторов: с пусковой обмоткой и с рабочим конденсатором:

1. Машины с пусковой фазой. В таких моторах обмотка работает так, как описано выше (отключается, когда двигатель набирает нормальную скорость и работает с одной обмоткой).
2. С рабочим конденсатором. Тут вспомогательная обмотка не отключается, а работает на протяжении всего времени работы двигателя. Она подключается через конденсатор.

Однофазный двигатель с пусковым конденсатором

Электромотор от одного прибора можно подключить к другому, здесь нет никакой разницы. К примеру, его можно снять с поломанной стиральной машины (если причина поломки не в двигателе, конечно) и поставить в пылесос, газонокосилку или какой-либо станок для обработки.

Мы уже говорили о том, что пусковая и рабочая обмотки перпендикулярны друг другу. Исходя из этого, чтобы появилось вращающееся магнитное поле, ток вспомогательной обмотки должен быть сдвинут перпендикулярно току в главной. 

Это можно осуществить, если подключить к цепи питания фазосмещающий элемент. Обычно, в целях смещения фазы на 90° используют конденсатор. Но можно использовать и пусковой резистор. Он последовательно подключается к вспомогательной обмотке. Так получают сдвиг между токами двух обмоток на 30°. Это хватит, чтобы запустить механизм. Между токами обмоток, чего будет вполне достаточно для старта механизма.

Помимо этого, сдвиг фаз можно осуществить, если использовать пусковую фазу, сопротивление относительно рабочей у которой выше, а индуктивность ниже. Такая обмотка состоит из меньшего количества витков, а провода в ней более тонкие.

Однофазный двигатель с рабочим конденсатором

Но только с конденсатором однофазный электропривод переменного тока будет обладать лучшими пусковыми характеристиками.  

С конденсатором в роли фазосмещающего элемента, электромоторы с одной рабочей фазой могут иметь следующие конструктивные особенности:

1. Когда работа вспомогательной обмотки происходит с помощью конденсатора и только в момент пуска. Такая цепь хорошо запускается, но выдает мощность ниже номинальной. Пусковая обмотка в таких электродвигателях обладает повышенным активным сопротивлением. 
2. Вторая версия подключения конденсатора самая популярная. Устройство в ней постоянно подключено к электрическому источнику (в первой схеме только в момент пуска). Такой способ подключения конденсатора обладает не совсем хорошими показателями во время запуска, зато рабочие характеристики у него отменные.
3. В третьем случае, с подключением двух конденсаторов, также предусмотрено кратковременное включение пусковой обмотки, но осуществляется оно не с помощью конденсатора, а через сопротивление. В итоге получается, так сказать, среднее «арифметическое» между двумя приведенными выше ситуациями. Здесь также требуется кнопка ПНВС, включающая конденсатор только на то время, пока мотор набирает скорость. Только включенными потом будут обе обмотки (пусковая через конденсатор).

 Из всей этой информации можно сделать вывод о том, что первая схема будет актуальна в том случае, когда пусковые характеристики важнее рабочих (это могут быть устройства с тяжелым пуском, например, бетономешалки). А вот рабочий конденсатор пригодится там, где важна рабочая характеристика электродвигателя (вентилятор).

Подбирайте конденсаторы грамотно

Конденсаторы

Для правильного подбора конденсатора нужно знать, какой емкостью он должен обладать. Для этого существует очень сложная формула, но в бытовых условиях будет достаточно и соблюдения нескольких рекомендаций ниже:

• если устройство будет выполнять функцию рабочего конденсатора, его нужно выбирать из расчета 0,7-0,8 мкФ на 1 кВт мощности привода;
• если функция будет пусковой, то емкость конденсатора должна быть в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение всех конденсаторов обязательно должно быть на 150% больше, чем рабочее напряжение сети. То есть для сети на 200 В, нужно брать устройство с напряжением минимум 330 В. Для пусковых конденсаторов существуют специальные маркировки со словами Start (Starting). Запуск двигателя с таким прибором будет проходить гораздо лучше, но покупать их необязательно.

Самый простой способ понять отличия между двигателями можно по специальному шильдику – табличек, на который есть все данные о машине. Но если электродвигатель уже подвергался ремонту, доверять этой информации уже нельзя, ведь кто знает, что может вас ждать под корпусом. Так что всегда лучше узнавать нужную информацию опытным путем.

Устройство коллекторных движков

Главное отличие асинхронных и коллекторных двигателей заключается в их устройстве. У коллекторного двигателя в конструкции всегда будут щетки, которые располагаются возле коллектора. Медный барабан, который разделен на секции – тоже один из главных признаков двигателя коллекторного типа.

Их выпускают только однофазными и часто ставят в бытовые приборы. Это связано с возможностью получения большего количества оборотов как на старте, так и после завершения пуска. Они очень удобные, ведь менять их направление легко. Для этого требуется лишь смена полярности. Поменять скорость вращения тоже не сложно: нужно изменить амплитуду напряжения, которое питает прибор. 

Коллекторный двигатель

Главный недостаток коллекторного движка – высокий шум при работе на высокой скорости. 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.

Еще один минус использования коллекторного электродвигателя – постоянное трение, которое происходит из-за щеток, требует более регулярного техобслуживания. Его отсутствие может привести к полной остановке работы мотора.

Устройство асинхронных движков

В асинхронном двигателе, как и везде, есть статор и ротор. Такой мотор может быть трех или однофазным. Ниже мы рассмотрим однофазную машину, так речь в этой статье именно о ней.

Асинхронные двигатели характерны низким уровнем шума, поэтому их ставят в те приборы, тихая работа которых очень важна. Примером может быть холодильник, кондиционер, сплит-система.

Однофазные двигатели можно поделить на еще два подвида: бифилярные (те, в которых есть пусковая обмотка) и конденсаторные. Их основная разница (мы это уже обсуждали) состоит в продолжительности работы вспомогательных обмоток. В первом случае обмотка выключается сразу после разгона двигателя. Происходит это с помощью специального центробежного выключателя. Важно выключать пусковую обмотку из-за того, что она снижает КПД машины после пуска и даже может привести к его поломке.

Конденсаторные двигатели характерны тем, что пусковая обмотка в них работает даже после начала работы мотора. Обе они расположены перпендикулярно друг другу. Это и позволяет менять направление вращения ротора. Сам конденсатор, как правило, крепят к корпусу привода, что делает его легким для опознавания.

Точнее определить бифилярный или конденсаторный привод можно измерив сопротивление обмоток. Если показатель во вспомогательной обмотке меньше, чем в рабочей хотя бы в два раза – это, скорее всего, говорит о бифилярности машины, а также о том, что эта обмотка является пусковой. Из этого вывода понятно, что должно быть наличие центробежного выключателя или пускового реле. 

Во втором типе однофазных приводов две обмотки всегда в работе, а значит, включаются они с помощью кнопки, тумблера или автомата.

Если мотор был запущен успешно, но вал начал вращаться не в ту сторону, в которую надо, направление его вращения можно изменить. Для этого нужно изменить обмотки пусковой обмотки. Сделать это можно с помощью двухпозиционного переключателя. На его центральный контакт нужно подключить конденсаторный вывод, а на два остальных выводы от фазы и «нуля».  

Смена направления движения привода

По факту, пусковая обмотка в двигателе нужна для того, чтобы заставить ротор двигаться, ведь он может начать вращение только с посторонней помощью. Иначе его не запустить. 

Обе обмотки, рабочая и пусковая, располагаются на статоре, как уже было сказано, перпендикулярно друг другу. Но вот рабочая фаза места занимает в два раза больше, чем пусковая. Ротор в таком двигателе имеет наиболее простую конструкцию. Как правило, это «беличья клетка».

А что было бы при отсутствии вспомогательной обмотки на статоре однофазного двигателя 220В? Что если не подавать туда ток? В таком случае, во время подключения привода к сети в главной обмотке будет возникать магнитное поле и оно будет пульсировать. Ротор при этом начинает пронизывать изменяющийся магнитный поток. Вот только если ротор не был в движении с самого начала, а подача переменного тока будет идти только в главную обмотку, то деталь и не заработает. Все потому что вращательный момент по часовой стрелке и против будет нулевым, то есть причин для начала вращения не будет. Даже несмотря на то, что в роторе будет индуцироваться ЭДС.

А вот есть ротор и вал немного подтолкнуть, он будет продолжать вращаться в заданном стартовым толчком направлении.  На это будет две причины:

• возникновение ЭДС и соответствующих токов в роторе, которые отталкиваются от магнитного поля согласно закону Ампера;
• величина результирующего момента по направлению толчка будет больше, чем против его направления.

Как итог – ротор продолжит вращаться. 

Чтобы получить реверс однофазного двигателя 220В с емкостью, нужно лишь позаботиться о подаче пускового толчка в противоположном от изначального направления. Этого можно достигнуть, изменить относительный порядок, в котором чередуются фазы в рабочих и пусковых обмотках.

Чтобы обеспечить подобные условия, потребуется переключение одной из двух обмоток. Другими словами, «полярность» включения выводов обмотки в сеть и конденсатор нужно изменить. Реализация достаточно проста, ведь на однофазных движках всегда есть клеммники, куда выводятся все концы обмоток. Главная обмотка характерна маленьким сопротивлением относительно пусковой, так что обнаружить их с мультиметром в режиме омметра очень легко. 

Лучше всего вывести концы вспомогательной обмотки на переключатель с двумя полюсами без фиксации.

Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками

Выбирая схему, по которой будете подключать однофазный асинхронный двигатель, определитесь, понадобиться ли вам осуществлять реверс. Если полноценная работа вашего устройства предполагает переключение направления вращения, логично будет исполнять реверсирование с кнопочным постом. Для вращения в одну сторону достаточно будет и простой схемы, где возможность переключения отсутствует. 

Вы подключили двигатель по схеме, которая не предусматривает реверса, а она вам вдруг понадобился. Что делать в такой ситуации?

Допустим, подсоединенный асинхронный однофазный двигатель с конденсатором уже вращается по часовой стрелке (изображение ниже).

Тут нужно уточнить несколько важных деталей:

1. Точка А стоит в начале вспомогательной обмотки. Точка В в ее конце. В начальной клемме А – коричневый провод, в конечной – зеленый.
2. Точка С отмечает начало главной обмотки, точка D – ее конец. Начальный контакт соединен с проводом красного цвета, конечный – с синим.
3. В какую сторону вращается ротор, указывают стрелки.

Задача перед нами стоит следующая: произвести смену движения ротора в однофазном двигателе не вскрывая при этом его корпус. Ротор должен начать вращение против часовой стрелки.

Решение задачи возможно тремя способами.

Решение первое: переподключить главную обмотку

Для изменения направления движения ротора достаточно изменить положение начала и конца главной обмотки (схематически это изображено на рисунке ниже). Вы можете подумать, что придется все же вскрыть корпус, что достать и перевернуть намотку. Совершенно не так. Работы с концами, выходящими наружу двигателя вполне хватит: 

1. Обратите внимание на сам корпус: из него видно четыре провода. Два – это концы главной и вспомогательной обмоток, два – их же начало. Ваша задача на этом этапе найти начало и конец только главной обмотки.
2. С этой парой соединяются еще две линии: это фаза и нуль. Отключите двигатель и перекиньте фазу с начала обмотки на ее конец, а нуль наоборот.

Результат – точки С и D занимают место друг друга. После этого подвижная часть привода начнет движение в противоположную сторону.

Вариант 2: переподключить вспомогательную обмотку

Еще один способ реверса однофазного двигателя 200 В – сменить начало конец теперь уже вспомогательной (пусковой) обмотки аналогично первому варианту:  

1. Выясните, какие провода из всего вывода (4 провода) принадлежат пусковой намотке.
2. Сначала конец В вспомогательной был соединен с началом С главной. А начало А было подключено к конденсатору. Если подключить конденсатор к В, соединить начало С и начало А, можно провести реверс. 

Все эти действия приведут к схеме, которая изображена на рисунке выше. Теперь Точки А и В заняли место друг друга, а ротор начал вращаться в другую сторону.

Смена направления вращения ротора двигателя с одной рабочей фазой выполняется гораздо легче, чем трехфазного. Тем не менее в жизни бывают ситуации, когда необходимо осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного в однофазную сеть. Что же делать в такой ситуации? Вначале скажем, что такая возможность есть.

И все же при наличии дома трехфазного двигателя на 380 В, не спешите включать его в розетку. Чтобы использование трехфазного двигателя в однофазной сети было безопасным, схема и подключение электропривода нуждаются в значительном совершенствовании. 

Подключение трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220 В требует переключения обмоток и подключения в цепь конденсатора.

Моторный редуктор РД-09

Яркий пример реверсивного двигателя – однофазный двигатель асинхронного типа РД 09. Электропривод РД 9 впервые был выпущен в Советском Союзе и до сих применяется, когда производят дозаторы подачи жидких или сыпучих веществ/материалов, игровые автоматы, следящие системы в автоматизированных приборах.

Главные особенности 09:

• реверсивный электродвигатель переменного тока;
• многоступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор;
• размещение двигателя и редуктора в одном корпусе;
• продолжительный режим работы.

Реверс однофазного двигателя | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта «Заметки электрика».

В прошлой статье мы говорили про однофазный конденсаторный двигатель АИРЕ 80С2, знакомились со схемой его подключения к электрической сети напряжением 220 (В), обозначением и маркировкой выводов.

В той же статье я обещал Вам в ближайшее время рассказать о том, как можно организовать его реверс, т. е. управлять направлением вращения двигателя дистанционно, а не с помощью перемычек в клеммной коробке.

Итак, приступим.

В принципе ничего сложного нет. Принцип схемы управления аналогичен реверсу трехфазного двигателя, за исключением некоторых деталей. Вообще то раньше мне не приходилось сталкиваться со схемой реверса однофазных двигателей, и данная схема была воплощена мною на практике впервые.

Суть схемы сводится к изменению направления вращения вала однофазного конденсаторного двигателя дистанционно с помощью кнопок (кнопочного поста). Помните, в предыдущей статье мы вручную меняли на клеммнике двигателя положение двух перемычек, чтобы изменить направление рабочей обмотки (U1-U2). Теперь Вам нужно убрать эти перемычки, т.к. их роль в данной схеме будут осуществлять нормально-открытые (н.о.) контакты контакторов.

 

Подготовка оборудования для реверса однофазного двигателя

Для начала перечислим все электрооборудование, которое нам необходимо приобрести для организации реверса конденсаторного двигателя АИРЕ 80С2:

1. Автоматический выключатель

Применяем двухполюсный автоматический выключатель с номинальным током 16 (А), с характеристикой «С» от фирмы IEK.

2. Кнопочный пост ПКЕ 222-3

В этом кнопочном посту есть 3 кнопки:

• кнопка «вперед» (черного цвета)
• кнопка «назад» (черного цвета)
• кнопка «стоп» (красного цвета)

Разберем кнопочный пост.

Мы видим, что каждая кнопка имеет 2 контакта:

• нормально-открытый контакт (1-2), который замыкается в том случае, когда нажмете на кнопку
• нормально-закрытый контакт (3-4), который замкнут до тех пор, пока не нажать кнопку

Прошу заметить, что на фотографии самая крайняя кнопка слева перевернута. Если будете подключать схему реверса однофазного двигателя самостоятельно, то будьте внимательны, кнопки в кнопочном посту могут быть перевернуты. Ориентируйтесь на маркировку контактов (1-2) и (3-4).

3. Контакторы

Также необходимо приобрести два контактора. В своем примере я использую малогабаритные контакторы КМИ-11210 от фирмы IEK, которые устанавливаются на DIN-рейку. Эти контакторы имеют 4 нормально-открытых (н.о.) контакта и способны коммутировать нагрузку до 3 (кВт) при переменном напряжении 230 (В). Вот они как раз нам и подходят, т.к. наш испытуемый однофазный двигатель АИРЕ 80С2 имеет мощность 2,2 (кВт).

Вместо контакторов можно приобрести магнитные пускатели ПМЛ-1100, на примере которых я рассказывал их устройство и принцип действия. 

Катушки этого контактора рассчитаны на переменное напряжение 220 (В), что нужно будет учесть при сборке схемы управления реверсом однофазного двигателя.

 

Схема реверса однофазного двигателя

Вот, собственно говоря, мое произведение.

Я уже говорил в прошлой статье, что один из читателей сайта «Заметки электрика» по имени Владимир, попросил меня помочь ему подключить однофазный двигатель АИРЕ 80С2 мощностью 2,2 (кВт) и составить (придумать) для него схему реверса. По моим эскизам (в том числе монтажным) Владимир собрал вышеприведенную схему в электрическом щитке. Чуть позже отписался мне в почту, что схему испытал, все работает, претензий нет.

Если у Вас по материалам сайта имеются какие то вопросы, то задавайте мне их в комментариях или на личную почту. В течение 12-24 часов, а может и быстрее, все зависит от моей занятости, я отвечу Вам.

А сейчас я расскажу, как эта схема работает.

Принцип работы схемы реверса однофазного двигателя

Первым делом включаем питающий автомат.

1. Вращение в прямом направлении

При нажатии на кнопку «вперед» катушка контактора К1 получает питание по следующей цепи: фаза — н.з. контакт (3-4) кнопки «стоп» — н.з. контакт (3-4) кнопки «назад» — н.о.  контакт (1-2) нажатой кнопки «вперед» — катушка контактора К1 (А1-А2) — ноль.

Контактор К1 подтягивается и замыкает все свои нормально-открытые (н.о.) контакты:

• 1L1-2T1 (самоподхват катушки К1)
• 3L2-4T2 (фаза на двигатель в силовой цепи)
• 5L3-6T3 (имитирует перемычку U1-W2)
• 13НО-14НО (имитирует перемычку V1-U2)

Кнопку «вперед» удерживать не нужно, т. к. катушка контактора К1 встает на «самоподхват» через свой же н.о. контакт (1L1-2T1).

Однофазный двигатель начинает вращаться в прямом направлении.

Чтобы остановить двигатель, нужно нажать на кнопку «стоп».

2. Вращение в обратном направлении

При нажатии на кнопку «назад» катушка контактора К2 получает питание по следующей цепи: фаза — н.з. контакт (3-4) кнопки «стоп» — н.з. контакт (3-4) кнопки «вперед» — н.о.  контакт (1-2) нажатой кнопки «назад» — катушка контактора К2 (А1-А2) — ноль.

Контактор К2 срабатывает и замыкает следующие свои нормально-открытые (н.о.) контакты:

• 1L1-2T1 (самоподхват катушки К2)
• 3L2-4T2 (фаза на двигатель в силовой цепи)
• 5L3-6T3 (имитирует перемычку W2-U2)
• 13НО-14НО (имитирует перемычку U1-V1)

Кнопку «назад» удерживать пальцем не требуется, т.к. катушка контактора К2 встает на «самоподхват» через свой же н.о. контакт (1L1-2T1).

Однофазный двигатель начинает вращаться в обратном направлении.

Чтобы остановить двигатель, нужно нажать на кнопку «стоп».

3. Блокировка 

Представленная схема реверса конденсаторного однофазного двигателя имеет блокировку кнопок, т.е. если при включенном двигателе в прямом направлении Вы ошибочно нажмете на кнопку «назад», то вначале отключится контактор К1, а потом уже сработает контактор К2. И наоборот. Таким образом мы имеем блокировку от одновременно двух включенных контакторов К1 и К2.

Можно применить и другие виды блокировок, но я ограничился только этой.

P.S. На этом я завершаю свою статью. Если Вам понравилась моя статья, то буду очень благодарен, если Вы поделитесь ей в социальных сетях. А также не забывайте подписываться на мои новые статьи — дальше будет интереснее. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Реверсивный однофазный двигатель (2 метода)

12.12. 2021
Инженер
ИНСТРУМЕНТ
0

Узнайте о принципе действия реверсивного однофазного двигателя . Во-первых, мы поговорим о структуре и принципе работы однофазного двигателя.

Содержание

1. Структура и принцип работы

+ Структура: Статор однофазного двигателя имеет только одну обмотку, ротор обычно представляет собой короткозамкнутый ротор. Когда двигатель работает, обмотка статора будет подключена к однофазной сети переменного тока.

+ Принцип работы: Когда переменный ток течет в обмотку статора, он не создает вращающегося магнитного поля. Из-за изменения тока меняются направление и величина магнитного поля, но направление магнитного поля фиксировано в пространстве. Это магнитное поле называется импульсным магнитным полем.

=> Итак, нам нужен способ запуска однофазного двигателя.

+ Преимущества и недостатки однофазного двигателя

Преимущество однофазного электродвигателя в том, что он проще и дешевле трехфазного двигателя. Поэтому он используется в таких устройствах, как вентиляторы, стиральные машины, водяные насосы и много используется в автоматических системах.

Недостатками однофазных двигателей являются низкий cosφ, большие потери в роторе, малый крутящий момент и плохая перегрузочная способность.

2. Пуск однофазного двигателя

Когда мы подаем питание на однофазный асинхронный двигатель, двигатель не может вращаться сам по себе. Мы можем использовать силу, чтобы заставить двигатель вращаться в определенном направлении. После этого ротор будет продолжать вращаться в этом направлении.

Обычно используемый метод самозапуска однофазных двигателей заключается в использовании вспомогательной обмотки или короткого замыкания на магнитном полюсе.

+ Использование вспомогательной обмотки

Для двигателей, использующих вспомогательные обмотки, помимо основной обмотки имеются также вспомогательные обмотки, также известные как пусковые обмотки. Вспомогательные обмотки могут быть выполнены рассчитанными на длительную работу с однофазными двигателями или только при пуске. Катушка, работающая только при пуске, будет отсоединена от двигателя после завершения пуска двигателя.

Пуск однофазного двигателя с вспомогательной обмоткой

Вспомогательная обмотка будет помещена в паз статора для создания потока. Этот поток будет отклоняться на угол 90 градусов в пространстве от потока, создаваемого основной катушкой.

А между током в основной катушке и током во вспомогательной катушке должно быть несовпадение по фазе на 90 градусов. Для этого подключим вспомогательную катушку к конденсатору С.

Ток во вспомогательной обмотке и основной обмотке будет генерировать вращающееся магнитное поле, тем самым создавая крутящий момент для запуска двигателя переменного тока. Тип двигателя с добавлением конденсатора будет иметь хорошие пусковые характеристики.

+ У двигателя короткое замыкание на магнитном полюсе

В этом двигателе люди разделят магнитный полюс и добавят короткое замыкание. Петля короткого замыкания действует как вспомогательная обмотка.

Когда двигатель находится под напряжением, магнитные поля основной и вспомогательной обмоток создают вращающееся магнитное поле. Таким образом, двигатель создает крутящий момент для запуска двигателя.

Этот тип двигателя используется в автоматической трансмиссии, чаще всего это небольшой настольный вентилятор. Потому что двигатель подходит только для небольшой мощности 0,5 — 30 Вт.

3. Реверс однофазного двигателя

Для реверсирования вращения однофазного двигателя необходимо изменить направление вращающегося магнитного поля, создаваемого основной обмоткой и обмоткой стартера. Существует два типа однофазных двигателей: 4-проводные и 3-проводные. Для каждого типа двигателя у нас будет свой способ изменения направления:

+ Реверсивный 4-проводной двигатель

Этот тип двигателя будет иметь две отдельные обмотки, каждая с двумя выходными проводами. Мы можем определить основную и вспомогательную обмотки, измерив сопротивление каждой обмотки. Катушка с большим сопротивлением является вспомогательной (пусковой) катушкой, катушка с меньшим сопротивлением — основной (рабочей).

Чтобы реверсировать этот двигатель, мы реверсируем одну из двух обмоток, работающих или запускаемых. На рисунке ниже показано, как реверсировать 4-проводной двигатель путем реверсирования основной катушки.

                                            Реверсивный 4-проводной однофазный двигатель

+ Реверсивный 3-проводной двигатель

Трехпроводные двигатели по-прежнему имеют две обмотки, но внутри двигателя пусковая и рабочая катушки соединены в общий провод . Таким образом, 3 выходных провода будут проводом стартера, общим проводом и рабочим проводом.

Мы меняем направление вращения двигателя, меняя подключение конденсатора. В частности, на приведенном ниже рисунке показано, что при движении вперед конденсатор включен последовательно с катушкой 2. Когда двигатель работает в обратном направлении, конденсатор включен последовательно с катушкой 1.

См. видео о реверсивных однофазных асинхронных двигателях – Matthias Wandel

>>> См. также:

Что такое контактор? Лучшая статья о контакторе

Принцип работы пускателя звезда-треугольник (4 цепи)

Схема трехфазного выпрямителя с использованием диодов и тринистора (8 схем)

Схема подключения контактора пуск стоп (3 цепи)

Прямое и обратное направление вращения Асинхронный двигатель и двигатель постоянного тока

В этой статье мы обсудим , как мы можем изменить направление вращения асинхронного двигателя и двигателя постоянного тока. Сначала мы познакомимся с электродвигателем, асинхронным двигателем и двигателем постоянного тока.

Электродвигатель представляет собой электромеханическую машину преобразования энергии, которая преобразует входную электрическую энергию в выходную механическую энергию в виде вращения вала. Существует несколько типов электродвигателей, таких как асинхронные двигатели, синхронные двигатели, двигатели постоянного тока и т. д.

Эта статья в первую очередь предназначена для объяснения концепции прямого и обратного направления асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, работа которого основана на электромагнитной индукции между статором и ротором. С другой стороны, двигатель постоянного тока использует a источник постоянного тока для работы.

Кроме того, асинхронные двигатели делятся на категории, а именно – однофазный асинхронный двигатель и трехфазный асинхронный двигатель . Поэтому мы индивидуально обсудим смену направления.

Прямое и обратное направление однофазного асинхронного двигателя

Типовой однофазный асинхронный двигатель состоит из двух обмоток: основной обмотки (или рабочей обмотки) и пусковой обмотки (или вспомогательной обмотки). Однофазный асинхронный двигатель не является самозапускающимся двигателем, как трехфазный асинхронный двигатель. Это потому, что эти двигатели не имеют вращающегося магнитного поля, подобного трехфазным асинхронным двигателям.

Таким образом, чтобы запустить однофазный асинхронный двигатель, мы имеем пусковой конденсатор последовательно с пусковой обмоткой. Этот конденсатор разделяет однофазное питание на двухфазное, внося фазовый сдвиг в идеале на 90° электрического. Таким образом, в однофазном асинхронном двигателе создается вращающееся магнитное поле, которое запускает его при подаче одиночного питания на входные клеммы.

Таким образом, направление вращения однофазного индукционного двигателя определяется пусковым конденсатором. Таким образом, мы можем изменить направление вращения однофазного асинхронного двигателя, просто изменив подключение пускового конденсатора.

Для прямого направления , подключаем пусковой конденсатор последовательно с пусковой (или вспомогательной) обмоткой двигателя. В то время как для обратного направления нам нужно подключить пусковой конденсатор последовательно с основной (или рабочей) обмоткой вместо пусковой обмотки. Схемы подключения однофазного асинхронного двигателя для прямого и обратного направления вращения показаны на рисунке-1.

Прямое и обратное направление трехфазного асинхронного двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель питается от трехфазного источника питания. Следовательно, трехфазный асинхронный двигатель является самозапускающимся двигателем, поскольку трехфазное электропитание может создавать в машине вращающееся магнитное поле.

Таким образом, направление вращения трехфазного асинхронного двигателя определяется вращающимся магнитным полем. Это означает, что для изменения направления вращения двигателя нам необходимо изменить направление вращающегося магнитного поля. Это достигается за счет изменения последовательности фаз трехфазной сети.

Например, если трехфазный асинхронный двигатель вращается в прямом направлении для последовательности фаз RYB, как показано на рисунке 2. Тогда двигатель будет вращаться в обратном направлении для последовательности фаз RBY.

Прямое и обратное направление двигателя постоянного тока

Типовой двигатель постоянного тока состоит из двух обмоток, а именно – обмотки возбуждения и обмотки якоря . Обмотка возбуждения создает в машине постоянное рабочее магнитное поле, а обмотка якоря создает рабочий момент для привода механической нагрузки.

Двигатель постоянного тока

Направление вращения двигателя постоянного тока можно изменить двумя способами.

(1). Изменением полярности обмотки якоря

Рисунок 3 – Направление вращения двигателя постоянного тока с изменением полярности обмотки якоря

(2). Путем изменения полярности обмотки возбуждения

Рисунок 4 – Направление вращения двигателя постоянного тока с изменением полярности обмотки возбуждения

Схема подключения двигателя постоянного тока прямого и обратного направления при изменении полярности обмотки якоря и при изменении полярности тока возбуждения показана на рисунке 3 и рисунке 4 соответственно. Никогда не меняйте полярность как обмотки возбуждения, так и обмотки якоря, чтобы изменить направление последовательного двигателя постоянного тока, если мы изменим полярность обеих обмоток, направление останется неизменным.

Шунтирующий двигатель постоянного тока

Направление вращения шунтирующего двигателя постоянного тока можно изменить двумя способами.

(1). Путем изменения полярности обмотки якоря

Рисунок 5 – Направление вращения шунтового двигателя постоянного тока с изменением полярности обмотки якоря

(2). Путем изменения полярности обмотки возбуждения

Рисунок 6 – Направление вращения шунтового двигателя постоянного тока с изменением полярности обмотки возбуждения

Шунтовой двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

Направление вращения шунтового двигателя постоянного тока с независимым возбуждением можно изменить двумя способами.

(1). Путем изменения направления тока якоря

Направление тока якоря можно изменить, изменив полярность источника постоянного тока на клеммах якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. С изменением направления тока якоря меняется направление вращения двигателя. Рисунок 7 – Направление двигателя постоянного тока с независимым возбуждением при изменении направления тока якоря

(1). Путем изменения направления тока поля

Направление тока возбуждения можно изменить, изменив полярность источника постоянного тока на клеммах возбуждения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. С изменением направления тока возбуждения меняется направление вращения двигателя. Рисунок 8. Направление двигателя постоянного тока с независимым возбуждением при изменении направления тока поля0256 Изменение направления вращения однофазного асинхронного двигателя изменением соединения конденсатора с вспомогательной обмоткой или основной обмоткой.

Направление вращения трехфазного асинхронного двигателя изменяется путем изменения последовательности фаз входного трехфазного питания.

Направление вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением можно изменить, изменив направление либо тока возбуждения, либо тока якоря.

Направление вращения двигателя постоянного тока можно изменить, изменив полярность обмотки возбуждения или обмотки якоря.