Eenfasige condensatormotoren met meerdere snelheden

Eenfasige inductiemotoren zijn beschikbaar voor gebruik zonder snelheidsregeling. In gevallen waarin het nodig is om de snelheid te wijzigen, worden meestal motoren met een verandering in het aantal poolparen gebruikt.

Over het algemeen kunnen 3 verschillende methoden worden toegepast om de snelheid van een eenfasemotor te wijzigen. Een daarvan is dat de stator 2 complete sets wikkelingen bevat, elk voor een ander aantal polen. Vervolgens worden volgens vergelijking 2 verschillende snelheden verkregen bij dezelfde netfrequentie. De andere 2 methoden zijn om de spanning op de motorklemmen te wijzigen of om het aantal windingen op de hoofdwikkeling te wijzigen door er vanaf te vertakken.

De methode gebaseerd op het gebruik van 2 sets wikkelingen wordt voornamelijk gebruikt voor fasesplitsingsmotoren en condensatorstartmotoren. Methoden op basis van spanningsvariatie of het gebruik van schroefdraadwikkelingen worden voornamelijk gebruikt voor condensatormotoren met permanent geschakelde capaciteit.

Momenteel worden ze veel gebruikt om verschillende mechanismen aan te drijven asynchrone condensatormotoren met meerdere snelheden (elektromotoren met één constante capaciteit)… Dit type elektromotoren heeft geen extra elementen nodig om verbinding te maken met het netwerk, en stelt u ook in staat om eenvoudig de draairichting van de as te veranderen. Om dit te doen, volstaat het om de uiteinden van de hoofd- of hulpwikkelingen in het circuit te veranderen.

V condensator motoren de basiscircuits voor het inschakelen van de spoelen getoond in Fig. 1. De meest voorkomende is de zogenaamde Parallelle aansluiting van de wikkelingen (Fig. 1, a). Zoals te zien is in de figuur, zijn de statorwikkelingen parallel aangesloten op de voeding. De faseverschuivende condensator C is in serie geschakeld met de hulpwikkeling.

De waarde van de capaciteit van de condensator wordt gekozen uit de voorwaarden voor het leveren van de vereiste eigenschappen van elektromotoren… In principe wordt bij condensatormotoren de capaciteit zo gekozen dat de faseverschuiving van de stromen in de hoofd- en hulpwikkelingen in de nominale modus bijna 90 ° bedraagt. In dit geval heeft de motor de beste energie-efficiëntie op het werkpunt, maar de starts verslechteren.

Rijst. 1. Schema's voor het aansluiten van wikkelingen van asynchrone motoren

De verandering in de rotatiefrequentie van condensatormotoren wordt het vaakst uitgevoerd door het aantal poolparen te veranderen… Hiertoe worden ofwel twee sets wikkelingen met een verschillend aantal polen, of één set, met een wijziging in het aantal polen, op de stator geplaatst.

In die gevallen waarin geen significant bereik van snelheidsregeling vereist is, wordt de eenvoudigste methode gebruikt: verandering in het aantal windingen van de werkende spoel… In dit geval, wanneer de netspanning ongewijzigd blijft, verandert de grootte van de magnetische flux van de elektromotor en dus het elektromagnetische moment en de snelheid van de rotor.

Motoren met twee snelheden en wikkelingen met schroefdraad

Eerder werd vermeld dat de snelheid van een enkelfasige motor kan worden gewijzigd door de spanning op de klemmen te wijzigen of door het aantal windingen van de secundaire wikkeling te wijzigen.De eerste methode vereist het gebruik van een autotransformator en wordt voornamelijk gebruikt voor condensatormotoren met permanent ingeschakelde condensor, met asventilator.

Met een autotransformator kun je meer dan 2 snelheden halen. De verandering in het aantal windingen van de hoofdwikkeling wordt verkregen door er vanaf te vertakken. Dan heeft de stator 3 wikkelingen: primair, tussen- en hulpwikkeling. De eerste 2 spoelen hebben dezelfde magnetische as, dwz. de tussenwikkeling wordt in dezelfde sleuven gewikkeld als de hoofdwikkeling (erboven).

De praktische implementatie van deze methode is als volgt. In de gleuven van de stator worden naast de draden van de werkende (RO) en condensatorwikkelingen (KO) de draden van de extra wikkeling (DO) gelegd. Als resultaat van de combinatie van verschillende wikkelingsschakelcircuits (Fig. 2), zal het mogelijk zijn om verschillende mechanische kenmerken van de elektromotor te verkrijgen met een constante voedingsspanning.

Rijst. 2. Aansluitschema's van de statorwikkelingen van een condensatormotor met meerdere snelheden bij minimaal (a), verhoogd (b) en maximaal toerental (c)

Tijdens het aanpassen van de rotatiesnelheid in elektromotoren met condensatoren met meerdere snelheden, treden overgangsprocessen op die verband houden met een verandering in de schakelcircuits van de statorwikkelingen.Deze processen vinden in de regel plaats in continue magnetische velden en kunnen aanzienlijke inschakelstromen en overspanningen in de motorwikkelingen en de faseverschuivende condensator veroorzaken.

Motoren met twee snelheden en 2 sets spoelen

Het plaatsen van 2 sets spoelen dwz. 2 hoofdspoelen en 2 hulpspoelen, vereist een aanzienlijke toename in grootte. Om deze afmetingen te verkleinen, wordt vaak een hulp- of langzame wikkelverbinding gebruikt, waarbij het aantal wikkelingen kleiner is dan het aantal polen.

In afb. 3 toont het aansluitschema van de wikkelingen voor 4- en 6-polig (circa 1435 en 950 rpm bij 50 Hz). Buitenwikkeling — 4-polige hoofdwikkeling. Vervolgens is de 6-polige primaire wikkeling. De derde is een 4-polige hulpwikkeling met slechts 2 groepen wikkelingen. De binnenspoel is een 6-polige hulpspoel met slechts 2 groepen spoelen.

Rijst. 3. Aansluitschema van een motor met 2 snelheden (4 en 6 polig).

In afb. 3 en beide hulpwikkelingen hebben een beperkt aantal wikkelgroepen. U kunt ook de hoofdspoel van hetzelfde type maken.

Laten we 2 voorbeelden bekijken. De statorwikkeling voor 4 en 8 polen kan een normale 4-polige hoofdwikkeling hebben en 3 andere wikkelingen met een beperkt aantal wikkelgroepen, d.w.z. 8-polige hoofdwikkeling met 4 wikkelgroepen, 4-polige hulpwikkeling met 2 wikkelgroepen en 8-polige hulpwikkeling met 4 wikkelgroepen.

De statorwikkeling voor 6 en 8 polen kan een normale 6-polige hoofdwikkeling hebben, twee 8-polige wikkelingen met een beperkt aantal groepen, d.w.z. 8-polige hoofdwikkeling en 8-polige hulpwikkeling met elk 4-polige groepen en 6-polige hulpwikkeling met 2 wikkelgroepen. De 6-polige hulpwikkeling kan ook als normale wikkeling worden uitgevoerd, d.w.z.met 6 groepen spoelen.

In afb. 4 toont een schema van een 2-traps split-phase motor met 2 wikkelingen en toont tevens de aansluiting op het net. De aansluitingen zijn zo gemaakt dat er maar 1 startschakelaar nodig is. Deze startschakelaar moet openen bij 75 tot 80% van de synchrone snelheid van de lagesnelheidsspoel.

Rijst. 4. Schema van een split-phase motor met twee snelheden

Als het schema getoond in Fig. 4, wordt gebruikt voor een condensatorstartmotor, dan wordt ofwel 1 condensator in serie geschakeld met de startschakelaar of 2 condensatoren gebruikt, waarvan er 1 in serie is geschakeld met klem P2 en de andere met klem P21.

Als de motor altijd kan worden gestart met een aansluiting die overeenkomt met hetzelfde toerental, kan een van de hulpwikkelingen worden weggelaten. In dit geval is de opstart gedeeltelijk of volledig geautomatiseerd.

Multi-speed asynchrone enkelfasige elektromotoren DASM

Om hoge snelheden in huishoudelijke apparaten te bereiken, zijn vaak elektromotoren met een hoge rotorsnelheid nodig. Hiervoor worden enkelfasige asynchrone condensatormotoren met 2/12 poolnummers gebruikt; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 en zelfs hoger.

De productie van motoren met een grote poolverhouding is echter technologisch moeilijk, daarom worden verschillende soorten mechanische snelheidsomvormers gebruikt, evenals halfgeleider frequentieomvormers van de voedingsspanning. 

Eenvoudig gezegd wordt de rotatiesnelheid in kleine limieten voor deze motoren geregeld door de voedingsspanning te wijzigen; hiervoor worden extra weerstanden of smoorspoelen in serie met de spoel geschakeld.

Terug in de USSR werden condensatormotoren met twee snelheden van het type DASM-2 en DASM-4 met 16/2 polen ontwikkeld om automatische wasmachines voor huishoudelijk gebruik aan te drijven.

De DASM -2 motor is ontworpen om automatische wasmachines aan te drijven met een capaciteit van 4 à 5 kg droog linnen. Het werd oorspronkelijk ontworpen voor vermogens van 75/400 W bij 390/2750 tpm.

Rijst. 5. Asynchrone elektromotor met twee snelheden, type DASM-2

In afb. 5 toont de schema's voor het aansluiten van de DASM-2- en DASM-4-motoren op het elektriciteitsnet. Zoals te zien is in de figuur, heeft de DASM-2-motor vier statorwikkelingen. De primaire en hulpwikkelingen zijn parallel geschakeld.

De DASM-4-motor op lage snelheid is gemaakt met een driefasige sterverbinding en op hoge snelheid - met een parallelle aansluiting van de statorwikkelingen. Een temperatuurrelais RK-1-00 is bevestigd aan de stator van de motor om de wikkelingen te beschermen bij overbelasting en kortsluiting. De normaal gesloten relaiscontacten zijn verbonden met de gemeenschappelijke klem van de motorstator.

Rijst. 5. Schema's voor het aansluiten van elektromotoren met twee snelheden op het voedingsnetwerk: a- DASM-2 elektromotor; b — DASM-4 elektromotor. IK GA. — hoofdwikkeling; V.O, — hulpspoel; 1 — gemeenschappelijke uitvoer van spoelen met lage en hoge snelheid; 2 - einde van de snelle hulpwikkeling; 3 — het begin van de hoofdwikkeling met hoge snelheid; 4 - het begin van de hulpwikkeling met lage snelheid; 5 — het begin van de hoofdwikkeling bij lage snelheid; Cp - bedrijfscondensator; Cn - startcondensator; RT-thermisch beveiligingsrelais, type RK-1-00; RP-startrelais, type RTK-1-11; P1, P2 — contacten van de controller.