Якщо ви вже підключили асинхронний електродвигун за схемою, що передбачає одностороннє обертання, але виникла потреба реверсу, перед вами постає питання: як змінити полярність на електродвигуні? Існує кілька способів зміни напрямку обертання двигуна.

Перепідключаємо робочу обмотку

Для цього можна відкрити корпус, дістати і перевернути намотування, потім повернути кришки на місце. Але є більш ергономічний варіант, при якому вам не доведеться розбирати агрегат - достатньо перепідключити контакти, які виходять назовні (це працює тільки в тому випадку, якщо виведено 4 контакти). Отже, від вас вимагається:

• Вимкнути двигун.
• Визначити, яка пара висновків відповідає початку та кінцю робочої обмотки (друга пара належить пусковій обмотці і зараз вам не потрібна).
• Перекинути фазу з початкового кінця обмотки на кінцевий, а нуль з кінцевого кінця на початковий (або навпаки).

В результаті цих дій ротор обертатиметься в протилежний бік, що вам і потрібно.

Перепідключаємо пускову намотування

Ваші дії аналогічні тим, що описані в попередньому варіанті, тільки місцями змінюються початок та кінець пускової обмотки. Це також можна зробити, не вдаючись до розтину корпусу. Спочатку з'ясуйте, яка пара проводів відповідає початку та кінцю пускової обмотки. Потім підключіть початок робочої обмотки до початку пускової обмотки (яка до цього була підключена до пускозарядного конденсатора), а ємність підключіть до кінця пускової обмотки.

Таким чином, початок і кінець пускової обмотки змінюються місцями, що змінює напрямок обертання двигуна.

Змінюємо пускову обмотку на робочу або робочу на пускову

У багатьох моделях двигунів назовні виходять лише 3 висновки. Це зроблено для того, щоб убезпечити агрегат від поломки, спричиненої втручанням у його роботу. Але і в цьому випадку ви можете змусити двигун обертатися в інший бік за дотриманням таких умов:

• Довжина та площа поперечного перерізу робочої та пускової обмоток повинні бути однаковими.
• Провіди виконані з одного і того ж матеріалу.

Ці дані впливають на опір, який має залишатися незмінним. При зміні полярності у разі, якщо довжина або площа перерізу проводів не збігаються, опір пускової намотування стане таким самим, як було у робочої (або навпаки). Це перешкоджатиме запуску мотора.

Майте на увазі, ККД електродвигуна знизиться, а його експлуатація в робочому режимі повинна бути нетривалою, інакше неминучий перегрів агрегату з наступним виходом з ладу.

Щоб зробити реверс, не розбираючи пристрій, вам потрібно:

• Зняти конденсатор із початкового виведення пускової обмотки.
• Приєднати його до кінцевого висновку робочої обмотки.
• Пустить відведення від обох цих висновків та фази.

За такої схеми для обертання двигуна в один бік (наприклад, за годинниковою стрілкою) слід підключити фазу до відведення кінця робочої обмотки. Для обертання ротора у протилежний бік потрібно перекинути фазний провід на відведення початку пускової обмотки. З'єднувати та роз'єднувати дроти можна вручну, але краще використовувати ключ.

Якщо передбачається тривалий робочий період двигуна, цим способом користуватися не слід. Відкрийте корпус двигуна та здійсніть перепідключення способом, описаним у першому чи другому пунктах. І тут ККД агрегату не знизиться.

Усіх цих маніпуляцій можна уникнути, якщо спочатку при підключенні електродвигуна передбачити можливість реверсування та встановити кнопковий пост перемикання.

Здрастуйте, шановні читачі та відвідувачі сайту «Нотатки електрика».

Минулої статті ми говорили про , знайомилися зі схемою його підключення до електричної мережінапругою 220 (В), позначенням та маркуванням висновків.

У тій статті я обіцяв Вам найближчим часом розповісти про те, як можна організувати його реверс, тобто. керувати напрямком обертання двигуна дистанційно, а не за допомогою перемичок у клемній коробці.

Отже, почнемо.

У принципі, нічого складного немає. Принцип схеми управління аналогічний, крім деяких деталей. Взагалі раніше мені не доводилося стикатися зі схемою реверсу однофазних двигунів, і дана схема була втілена мною на практиці вперше.

Суть схеми зводиться до зміни напрямку обертання валу однофазного конденсаторного двигуна дистанційно за допомогою кнопок ( кнопкового посту). Пам'ятайте, що в попередній статті ми вручну змінювали на клемнику двигуна положення двох перемичок, щоб змінити напрямок робочої обмотки (U1-U2). Тепер Вам потрібно забрати ці перемички, т.к. їх роль цій схемі здійснюватимуть нормально-відкриті (н.о.) контакти контакторів.

Підготовка обладнання для реверсу однофазного двигуна

Для початку перерахуємо все електрообладнання, яке нам необхідно придбати для організації реверсу конденсаторного двигуна АІРЕ 80С2:

1. Автоматичний вимикач

Застосовуємо двополюсний 16 (А) з характеристикою «С» від фірми IEK.

У цьому кнопковому посту є 3 кнопки:

• кнопка "вперед" (чорного кольору)
• кнопка "назад" (чорного кольору)
• кнопка «стоп» (червоного кольору)

Розберемо пост кнопки.

Ми бачимо, що кожна кнопка має 2 контакти:

• нормально-відкритий контакт (1-2), який замикається в тому випадку, коли натиснете кнопку
• нормально-закритий контакт (3-4), який замкнутий доти, доки натиснути кнопку

Прошу помітити, що на фотографії крайня кнопка зліва перевернута. Якщо підключатимете схему реверсу однофазного двигуна самостійно, то будьте уважні, кнопки в посту кнопки можуть бути перевернуті. Орієнтуйтесь на маркування контактів (1-2) та (3-4).

3. Контактори

Також необхідно придбати два контактори. У своєму прикладі я використовую малогабаритні контактори КМІ-11210 від фірми IEK, які встановлюються на DIN-рейку. Ці контактори мають 4 нормально-відкритих (н.о.) контакту і здатні комутувати навантаження до 3 (кВт) при змінному напрузі 230 (В). Ось вони якраз і підходять, т.к. наш випробуваний однофазний двигун АІРЕ 80С2 має потужність 2,2 (кВт).

Замість контакторів можна придбати, на прикладі яких я розповідав їхній пристрій і принцип дії.

Котушки цього контактора розраховані на змінну напругу 220 (В), що потрібно буде врахувати при складанні схеми керування реверсом однофазного двигуна.

Ось, власне, мій твір.

Я вже говорив у минулій статті, що один із читачів сайту «Нотатки електрика» на ім'я Володимир, попросив мене допомогти йому потужністю 2,2 (кВт) і скласти (придумати) для нього схему реверсу. За моїми ескізами (у тому числі монтажними) Володимир зібрав наведену вище схему в . Трохи пізніше відписався мені до пошти, що схему випробував, все працює, претензій немає.

Якщо у Вас за матеріалами сайту є якісь питання, то задавайте мені їх у коментарях або на . Протягом 12-24 години, а може і швидше, все залежить від моєї зайнятості, я відповім Вам.

А зараз я розповім, як ця схема працює.

Принцип роботи схеми реверсу однофазного двигуна

Насамперед включаємо живильний автомат.

1. Обертання у прямому напрямку

При натисканні на кнопку «вперед» котушка контактора К1 отримує живлення наступним ланцюгом: фаза - н.з. контакт (3-4) кнопки "стоп" - н.з. контакт (3-4) кнопки "назад" - н.о. контакт (1-2) натиснутої кнопки "вперед" - котушка контактора К1 (А1-А2) - нуль.

Контактор К1 підтягується і замикає всі свої нормально відкриті (н.о.) контакти:

• 1L1-2T1 (самопідхоплення котушки К1)
• 5L3-6T3 (імітує перемичку U1-W2)
• 13НО-14НО (імітує перемичку V1-U2)

Кнопку вперед утримувати не потрібно, т.к. котушка контактора К1 встає на «самопідхоплення» через свій же н. контакт (1L1-2T1).

Однофазний двигун починає обертатися у прямому напрямку.

2. Обертання в зворотному напрямку

При натисканні на кнопку «назад» котушка контактора К2 отримує живлення наступним ланцюгом: фаза - н.з. контакт (3-4) кнопки "стоп" - н.з. контакт (3-4) кнопки "вперед" - н.о. контакт (1-2) натиснутої кнопки "назад" - котушка контактора К2 (А1-А2) - нуль.

Контактор К2 спрацьовує та замикає такі свої нормально-відкриті (н.о.) контакти:

• 1L1-2T1 (самопідхоплення котушки К2)
• 3L2-4T2 (фаза на двигун у силовому ланцюгу)
• 5L3-6T3 (імітує перемичку W2-U2)
• 13НО-14НО (імітує перемичку U1-V1)

Кнопку "назад" утримувати пальцем не потрібно, тому що. котушка контактора К2 встає на «самопідхоплення» через свій н.о. контакт (1L1-2T1).

Однофазний двигун починає обертатися у зворотному напрямку.

Щоб зупинити двигун, потрібно натиснути кнопку «стоп».

3. Блокування

Подана схема реверсу однофазного конденсаторного двигуна має блокування кнопок, тобто. якщо при увімкненому двигуні у прямому напрямку Ви помилково натиснете на кнопку «назад», то спочатку відключиться контактор К1, а потім вже спрацює контактор К2. І навпаки. Таким чином, ми маємо блокування від одночасно двох включених контакторів К1 і К2.

Можна застосувати й інші види блокувань, але я обмежився лише цим.

P.S. На цьому завершую свою статтю. Якщо Вам сподобалася моя стаття, то буду дуже вдячний, якщо Ви поділіться їй соціальних мережах. А також не забувайте підписуватись на мої нові статті — далі буде цікавіше.

Реверсивне підключення однофазного асинхронного двигуна своїми руками

Перед вибором схеми підключення однофазного асинхронного двигуна важливо визначити, чи зробити реверс. Якщо для реальної роботи вам часто потрібно буде змінити напрямок обертання ротора, то доцільно організувати реверсування з використанням кнопкового поста. Якщо однобокого обертання вам буде достатньо, то підійде звичайнісінька схема без можливості перемикання. Але що робити, якщо після приєднання по ній ви вирішили, що напрямок необхідно все-таки змінити?

Постановка задачі

Припустимо, що у вже приєднаного з використанням пускозарядної ємності асинхронного однофазного двигуна спочатку обертання валу спрямоване за годинниковою стрілкою, як на малюнку нижче.

Уточнимо принципові моменти:

• Точкою А відзначено початок пускової обмотки, а точкою - її закінчення. До вихідної клеми A приєднаний провід кавового, а до кінцевої - зеленого кольору.
• Точкою С позначено початок робочої обмотки, а точкою D – її закінчення. До вихідного контакту приєднаний провід червоного, а до кінцевого – блакитного кольору.
• Напрямок обертання ротора позначено за допомогою стрілок.

Ставимо перед собою завдання - створити реверс однофазного двигуна без розтину його корпусу так, щоб ротор почав крутитися в інший бік (у цьому прикладі проти руху стрілки годинника). Її можна вирішити трьома способами. Розглянемо їх докладніше.

Варіант 1: перепідключення робочого намотування

Щоб змінити напрямок обертання мотора, можна лише поміняти місцями початок і кінець робочої (постійної включеної) обмотки, як показано малюнку. Можна подумати, що для цього доведеться розкривати корпус, діставати намотування і крутити його. Цього робити не треба, тому що досить попрацювати з контактами зовні:

1. З корпусу повинні виходити чотири дроти. 2 з них відповідають початкам робочої та пускової намотування, а 2 – їх кінцям. Визначте, яка пара належить лише робочій обмотці.
2. Ви побачите, що до цієї пари приєднано дві смуги: фаза та нуль. При відключеному двигуні здійсніть реверс шляхом перекидання фази з вихідного контакту намотування на кінцевий, а нуля - з кінцевого на вихідний. Або навпаки.

У результаті отримуємо схему, де точки З і D змінюються між собою місцями. Тепер ротор асинхронного двигуна буде крутитися в інший бік.

ЯК ЗМІНИТИ НАПРЯМОК ОБЕРТАННЯ ВАЛА В ОДНОФАЗНОМУ ДВИГУНІ

Моторчик узятий від побутової м'ясорубки. Напрямок руху нас не влаштовував, довелося його змінити всю інформацію.

Як змінити напрямок обертання трифазного асинхронного двигуна?

Розберемося, як легко змінити напрямок обертання трифазного двигуна на протилежне.

Варіант 2: перепідключення пускового намотування

Другий метод організувати реверс асинхронного мотора 220 Вольт - поміняти місцями початок і кінець пускової обмотки. Робиться це за аналогією з першим варіантом:

1. З чотирьох проводів, що виходять із коробки мотора, з'ясуйте, які з них відповідають відведенням пускового намотування.
2. Спочатку кінець пускової обмотки з'єднувався з початком робочої, а початок А підключалося до пускозарядного конденсатора. Зробити реверс однофазного двигуна можна, підключивши ємність до виведення, а початок З з початком А.

Після описаних вище дій отримуємо схему, як у малюнку вище: точки А і помінялися місцями, отже ротор став звертатися у протилежний бік.

Варіант 3: зміна пускової обмотки на робочу, і навпаки

Організувати реверс однофазного мотора 220В тими способами, що описані вище, можна тільки за умови, що з корпусу виходять відведення від обох обмоток з усіма початками та кінцями: А, В, С та D. Але часто зустрічаються мотори, в яких виробник навмисно залишив зовні лише 3 контакти. Цим він убезпечив пристрій від різних «саморобок». Але все ж таки вихід є.

На малюнку вище зображено схему такого, «проблемного», мотора. У нього виходять із корпусу лише три дроти. Вони позначені коричневим, синім та фіолетовими квітами. Зелена та червона лінії, що відповідають кінцю В пусковий і початку З робочої намотування, з'єднані між собою всередині. Доступу до них без розбирання двигуна ми отримати не зможемо. Тому змінити обертання ротора одним з перших двох варіантів неможливо.

У цьому випадку роблять так:

1. Знімають конденсатор із початкового виведення А;
2. Приєднують його до кінцевого висновку D;
3. Від проводів А і D, а також фази пускають відведення (можна зробити реверс із використанням ключа).

Подивіться на малюнок вище. Тепер, якщо підключити фазу до відведення D, ротор обертається в один бік. Якщо фазний провід перекинути на гілку A, то можна змінити напрям обертання в протилежний бік. Реверс можна здійснювати, вручну роз'єднуючи та з'єднуючи дроти. Полегшити роботу допоможе використання ключа.

Важливо! Останній варіант реверсивної схемипідключення асинхронного однофазного двигуна неправильний. Його можна використовувати тільки якщо дотримуються умови:

• Довжина пускової та робочої намоток однакова;
• Площа їхнього поперечного перерізу відповідає один одному;
• Ці дроти виготовлені з одного й того самого матеріалу.

Усі ці величини впливають на опір. Воно у обмоток має бути постійним. Якщо раптом довжина або товщина проводів відрізняються один від одного, то після того, як ви організуєте реверс, виявиться, що опір робочої намотування стане таким самим, як було раніше у пускової, і навпаки. Це може стати і причиною того, що двигун не зможе запуститися.

Увага! Навіть якщо довжина, товщина та матеріал обмоток збігаються, робота при зміненому напрямку обертання ротора не повинна бути тривалою. Це може призвести до перегріву і виходу з ладу двигуна. ККД при цьому теж бажає кращого.

Здійснити реверс асинхронного двигуна 220В легко, якщо кінці обмоток відводяться з корпусу назовні. Складніше його організувати, коли висновків лише три. Розглянутий нами третій спосіб реверсування підходить лише короткочасного включення двигуна в мережу. Якщо робота зі зворотним обертанням обіцяє бути тривалою, ми рекомендуємо розкрити коробку для перемикання методами, описаними в 1 і 2 варіанті: так безпечно для агрегату, і зберігається ККД.

sis26.ru

Як змінити напрямок обертання однофазного асинхронного двигуна

Мал. 1 Схема підключення однофазного двигуна асинхронного двигуна з пусковим конденсатором.

Візьмемо за основу вже підключений асинхронний однофазний двигун, з напрямком обертання за годинниковою стрілкою (рис.1).

На малюнку 1

• точками A, B умовно позначені початок і кінець пускової обмотки, для наочності до цих точок підключені дроти коричневого та зеленого кольору відповідно.
• точками С, умовно позначені початок і кінець робочої обмотки, для наочності до цих точок підключені дроти червоного і синього кольору відповідно.
• стрілками вказано напрямок обертання ротора асинхронного двигуна.

Змінити напрямок обертання однофазний асинхронний двигун в інший бік – проти годинникової стрілки. Для цього достатньо перепідключити одну з обмоток асинхронного однофазного двигуна - або робочу або пускову.

Варіант №1

Змінюємо напрямок обертання однофазного асинхронного двигуна шляхом перепідключення робочої обмотки.

Рис.2 При такому підключенні робочої обмотки щодо рис. 1, однофазний асинхронний двигун обертатиметься в протилежний бік.

Варіант №2

Змінюємо напрямок обертання однофазного асинхронного двигуна шляхом перепідключення пускової обмотки.

Рис.3 При такому підключенні пускової обмотки щодо рис. 1, однофазний асинхронний двигун обертатиметься в протилежний бік.

Важливе зауваження.

Такий спосіб змінити напрямок обертання однофазного асинхронного двигуна можливий тільки в тому випадку, якщо на двигуні є окремі відводи пускової та робочої обмотки.

Рис.4 При такому підключенні обмоток двигуна реверс неможливий.

На рис. 4 зображено досить поширений варіант однофазного асинхронного двигуна, у якого кінці обмоток і С, зелений і червоний провід відповідно, з'єднані всередині корпусу. Такий двигун має три висновки, замість чотирьох як на рис. 4 коричневий, фіолетовий, синій провід.

UPD 03/09/2014 Нарешті вдалося перевірити на практиці, не дуже правильний, але все ж таки використовуваний метод зміни напрямку обертання асинхронного двигуна. Для однофазного асинхронного двигуна, який має лише три висновки, можна змусити ротор обертатися у зворотному напрямку, достатньо поміняти місцями робочу та пускову обмотку. Принцип такого включення зображено на рис.5

Мал. Нестандартний реверс асинхронного двигуна

zival.ru

Як зменшити обороти електродвигуна схеми та опис ProElectrika.com

егулювання оборотів електродвигуна часто буває необхідна як у виробничих, так і якихось побутових цілях. У першому випадку для зменшення або збільшення частоти обертання застосовуються промислові регулятори напруги – інверторні. частотні перетворювачі. А з питанням, як регулювати обороти електродвигуна у домашніх умовах, спробуємо розібратися докладніше.

Необхідно відразу сказати, що для різних типіводнофазних та трифазних електричних машинповинні застосовуватись різні регулятори потужності. Тобто. для асинхронних машин застосування тиристорних регуляторів, які є основними зміни обертання колекторних двигунів, неприпустимо.

Найкращий спосібзменшити обороти вашого пристрою - не в регулюванні частоти обертання самого двигуна, а за допомогою редуктора або ременної передачі. При цьому збережеться найголовніше потужність пристрою.

Трохи теорії про пристрій та сферу застосування колекторних електродвигунів

Електродвигуни цього типу можуть бути постійного або змінного струму, З послідовним, паралельним або змішаним збудженням (для змінного струму застосовується лише перші два види збудження).

Колекторний електродвигун складається з ротора, статора, колектора та щіток. Струм у ланцюгу, що проходить через з'єднані певним чином обмотки статора та ротора, створює магнітне поле, що змушує останній обертатися. Напруга на ротор передається за допомогою щіток з м'якого електропровідного матеріалу, найчастіше це графіт або мідно-графітова суміш. Якщо змінити напрям струму в роторі або статорі, вал почне обертатися в інший бік, причому це завжди робиться з висновками ротора, що не відбувалося б перемагнічування сердечників.

При одночасному зміні підключення ротора і статора реверсування не відбудеться. Існують також трифазні колекторні електродвигуни, але це зовсім інша історія.

Електродвигуни постійного струму з паралельним збудженням

Обмотка збудження (статорна) у двигуні з паралельним збудженням складається з великої кількості витків тонкого дроту і включена паралельно ротору, опір якого набагато менше. Тому зменшення струму під час запуску електродвигунів потужністю понад 1 Квт в ланцюг ротора включають пусковий реостат. Управління оборотами електродвигуна за такої схеми включення проводиться шляхом зміни струму лише ланцюга статора, т.к. Метод зниження напруги на клемах дуже економічний і вимагає застосування регулятора великий потужності.

Якщо навантаження мала, то при випадковому обриві статора обмотки при використанні такої схеми частота обертання перевищить максимально допустиму і електродвигун може піти "врознос"

Електродвигуни постійного струму з послідовним збудженням

Обмотка збудження такого електродвигуна має невелику кількість витків товстого дроту, і при її послідовному включенні в ланцюг якоря струм у всьому ланцюзі буде однаковий. Електродвигуни цього більш витривалі при перевантаженнях і тому найчастіше зустрічаються в побутових пристроях.

Регулювання оборотів електродвигуна постійного струму з послідовно включеною статора обмоткою може здійснюватися двома способами:

1. Підключенням паралельно статору регулювального пристрою, що змінює магнітний потік. Однак цей спосіб досить складний у реалізації і не застосовується у побутових пристроях.
2. Регулювання (зниження) оборотів за допомогою зменшення напруги. Цей спосіб застосовується практично у всіх електричних пристроях – побутових приладах, інструменті тощо.

Електродвигуни колекторні змінного струму

Ці однофазні мотори мають менший ККД, ніж двигуни постійного струму, але через простоту виготовлення і схем управління знайшли найбільш широке застосування в побутової технікита електроінструмент. Їх можна назвати "універсальними", т.к. вони здатні працювати як при змінному, так і при постійному струмі. Це пов'язано з тим, що з включенні до мережі змінного напруга напрямок магнітного поляі струму буде змінюватися в статорі та роторі одночасно, не викликаючи зміни напрямку обертання. Реверс таких пристроїв здійснюється переполюсування кінців ротора.

Для поліпшення характеристик потужних (промислових) колекторних електродвигунах змінного струму застосовуються додаткові полюси і компенсаційні обмотки. У двигунах побутових пристроїв таких пристроїв немає.

Регулятори обертів електродвигуна

Схеми зміни частоти обертання електродвигунів у більшості випадків побудовані на тиристорних регуляторах через свою простоту і надійність.

Принцип роботи представленої схеми наступний: конденсатор С1 заряджається до напруги пробою диністора D1 через змінний резистор R2, диністор пробивається і відкриває симістор D2, що керує навантаженням. Напруга на навантаженні залежить від частоти відкривання D2, що залежить у свою чергу від положення двигуна змінного опору. Ця схема не забезпечена зворотним зв'язком, тобто. при зміні навантаження обороти також змінюватимуться і їх доведеться підлаштовувати. За такою ж схемою відбувається керування оборотами імпортних побутових пилососів.

Ось так працює хороший регулятор обертів двигуна:

Зміна швидкості обертання валу двигуна пральної машининаприклад, відбувається із залученням зворотного зв'язку від таходатчика, тому її обороти при будь-якому навантаженні постійні.

proelectrika.com

Управління швидкістю обертання однофазних двигунів

Однофазні асинхронні двигуни живляться від звичайної мережі змінної напруги 220 Ст.

Найбільш поширена конструкція таких двигунів містить дві (або більше) обмотки - робочу та фазозсувну. Робоча живиться безпосередньо, а додаткова через конденсатор, який зрушує фазу на 90 градусів, що створює магнітне поле, що обертається. Тому такі двигуни ще називають двофазними або конденсаторними.

Регулювати швидкість обертання таких двигунів необхідно, наприклад, для:

• зміни витрати повітря у системі вентиляції
• регулювання продуктивності насосів
• зміни швидкості рухомих деталей, наприклад у верстатах, конвейєрах

У системах вентиляції це дозволяє економити електроенергію, зменшити рівень акустичного шуму установки, встановити необхідну продуктивність.

Способи регулювання

Розглядати механічні способи зміни швидкості обертання, наприклад, редуктори, муфти, шестерні трансмісії ми не будемо. Також не торкнемося способу зміни кількості полюсів обмоток.

Розглянемо способи зі зміною електричних параметрів:

• зміна напруги живлення двигуна
• зміна частоти напруги живлення

Регулювання напругою

Регулювання швидкості цим способом пов'язане зі зміною, так званого, ковзання двигуна - різницею між швидкістю обертання магнітного поля, створюваного нерухомим статором двигуна і його ротором, що рухається:

n1 – швидкість обертання магнітного поля

n2 - швидкість обертання ротора

При цьому обов'язково виділяється енергія ковзання – через що сильніше нагріваються обмотки двигуна.

Даний спосіб має невеликий діапазон регулювання, приблизно 2:1, а також може здійснюватися тільки вниз - тобто зниженням напруги живлення.

При регулюванні швидкості у такий спосіб необхідно встановлювати двигуни підвищеної потужності.

Але, незважаючи на це, цей спосіб використовується досить часто для двигунів невеликої потужності з вентиляторним навантаженням.

Насправді при цьому застосовують різні схеми регуляторів.

Автотрансформаторне регулювання напруги

Автотрансформатор - це звичайний трансформатор, але з однією обмоткою та з відведеннями від частини витків. При цьому немає гальванічної розв'язки від мережі, але вона в даному випадку і не потрібна, тому економія виходить через відсутність вторинної обмотки.

На схемі зображений автотрансформатор T1, перемикач SW1, на який приходять відводи з різною напругою, двигун М1.

Регулювання виходить ступінчастим, зазвичай використовують не більше 5 ступенів регулювання.

Переваги цієї схеми:

• неспотворена форма вихідної напруги (чиста синусоїда)
• хороша перевантажувальна здатність трансформатора

Недоліки:

• велика маса та габарити трансформатора (залежать від потужності навантажувального мотора)
• всі недоліки властиві регулюванню напругою

Тиристорний регулятор обертів двигуна

У цій схемі використовуються ключі - два тиристори, включені зустрічно-паралельно (напруга змінна, тому кожен тиристор пропускає свою напівхвилю напруги) або симистор.

Схема управління регулює момент відкриття та закриття тиристорів щодо фазового переходу через нуль, відповідно "відрізається" шматок спочатку або, рідше в кінці хвилі напруги.

Таким чином змінюється середньоквадратичне значення напруги.

Дана схема досить широко використовується для регулювання активного навантаження - ламп розжарювання та всіляких нагрівальних приладів (так звані димери).

Ще один спосіб регулювання – пропуск напівперіодів хвилі напруги, але при частоті в мережі 50 Гц для двигуна це буде помітно – шуми та ривки при роботі.

Для керування двигунами регулятори модифікують через особливості індуктивного навантаження:

• встановлюють захисні LRC-ланцюги для захисту силового ключа (конденсатори, резистори, дроселі)
• додають на виході конденсатор для коригування форми хвилі напруги
• обмежують мінімальну потужність регулювання напруги - для гарантованого старту двигуна
• використовують тиристори зі струмом, який у кілька разів перевищує струм електромотора.

Переваги тиристорних регуляторів:

• низька вартість
• мала маса та розміри

Недоліки:

• можна використовувати для двигунів невеликої потужності
• при роботі можливий шум, тріск, ривки двигуна
• при використанні симісторів на двигун потрапляє постійна напруга
• всі недоліки регулювання напругою

Варто відзначити, що у більшості сучасних кондиціонерів середнього та вищого рівня швидкість вентилятора регулюється саме таким способом.

Транзисторний регулятор напруги

Як називає його сам виробник – електронний автотрансформатор або ШІМ-регулятор.

Зміна напруги здійснюється за принципом ШІМ (широтно-імпульсна модуляція), а у вихідному каскаді використовуються транзистори - польові або біполярні із ізольованим затвором (IGBT).

Вихідні транзистори комутуються з високою частотою(близько 50 кГц), якщо змінити ширину імпульсів і пауз між ними, то зміниться і результуюча напруга на навантаженні. Чим коротший імпульс і довше паузи між ними, тим менше в результаті напруга і потужність, що підводиться.

Для двигуна, на частоті кілька десятків кГц, зміна ширини імпульсів рівносильно зміні напруги.

Вихідний каскад такий самий як і у частотного перетворювача, тільки для однієї фази - діодний випрямляч і два транзистори замість шести, а схема управління змінює вихідну напругу.

Плюси електронного автотрансформатора:

• Невеликі габарити та маса приладу
• Невисока вартість
• Чиста, неспотворена форма вихідного струму
• Відсутній гул на низьких обертах
• Управління сигналом 0-10 Вольт

Слабкі сторони:

• Відстань від приладу до двигуна трохи більше 5 метрів (цей недолік усувається під час використання дистанційного регулятора)
• Усі недоліки регулювання напругою

Частотне регулювання

Ще зовсім недавно (10 років тому) частотних регуляторів швидкості двигунів на ринку була обмежена кількість і коштували вони досить дорого. Причина - не було дешевих силових високовольтних транзисторів та модулів.

Але розробки в галузі твердотільного електроніки дозволили вивести на ринок силові IGBT-модулі. Як наслідок - масова поява на ринку інверторних кондиціонерів, зварювальних інверторівперетворювачів частоти.

На даний момент частотне перетворення - основний спосіб регулювання потужності, продуктивності, швидкості всіх пристроїв та механізмів, приводом в яких є електродвигун.

Однак, перетворювачі частоти призначені для керування трифазними електродвигунами.

Однофазні двигуни можуть керуватися:

• спеціалізованими однофазними ПЧ
• трифазними ПЧ з винятком конденсатора

Перетворювачі для однофазних двигунів

В даний час лише один виробник заявляє про серійний випуск спеціалізованого ПЧ для конденсаторних двигунів – INVERTEK DRIVES.

Це модель Optidrive E2

Для стабільного запуску та роботи двигуна використовуються спеціальні алгоритми.

При цьому регулювання частоти можливе і вгору, але в обмеженому діапазоні частот, цьому заважає конденсатор встановлений в ланцюзі фазозсувної обмотки, так як його опір безпосередньо залежить від частоти струму:

f - частота струму

С - ємність конденсатора

У вихідному каскаді використовується бруківка з чотирма вихідними IGBT транзисторами:

Optidrive E2 дозволяє керувати двигуном без винятку із схеми конденсатора, тобто без зміни конструкції двигуна – у деяких моделях це зробити досить складно.

Переваги спеціалізованого частотного перетворювача:

• інтелектуальне керування двигуном
• стабільно стійка робота двигуна
• величезні можливості сучасних ПЛ:
• можливість керувати роботою двигуна для підтримки певних характеристик (тиску води, витрати повітря, швидкості при змінному навантаженні)
• численні захисту (двигуна та самого приладу)
• входи для датчиків (цифрові та аналогові)
• різні виходи
• комунікаційний інтерфейс (для керування, моніторингу)
• встановлені швидкості
• ПІД-регулятор

Мінуси використання однофазного ПЛ:

• обмежене керування частотою
• висока вартість

Використання ЧП для трифазних двигунів

Стандартний частотник має на виході трифазну напругу. При підключенні до нього однофазного двигуна з нього витягають конденсатор і з'єднують за наведеною нижче схемою:

Геометричне розташування обмоток один щодо одного в статорі асинхронного двигуна становить 90°:

Фазовий зсув трифазної напруги-120 °, як наслідок цього - магнітне поле буде не кругове, а пульсуючий і його рівень буде менше ніж при живленні зі зсувом в 90 °.

У деяких конденсаторних двигунах додаткова обмотка виконується більш тонким проводом і має більш високий опір.

При роботі без конденсатора це призведе до:

• сильнішому нагріванню обмотки (термін служби скорочується, можливі кз та міжвиткові замикання)
• різному струму в обмотках

Багато ПЧ мають захист від асиметрії струмів в обмотках, при неможливості відключити цю функцію в приладі робота за даною схемою буде неможлива

Переваги:

• нижча вартість порівняно зі спеціалізованими ПЛ
• величезний вибір за потужністю та виробниками
• ширший діапазон регулювання частоти
• всі переваги ПЛ (входи/виходи, інтелектуальні алгоритми роботи, комунікаційні інтерфейси)

Недоліки методу:

• необхідність попереднього підбору ПЧ та двигуна для спільної роботи
• пульсуючий та знижений момент
• підвищений нагрів
• відсутність гарантії під час виходу з ладу, т.к. трифазні ПЧ не призначені для роботи з однофазними двигунами

masterxoloda.ru

Способи регулювання швидкості асинхронного двигуна

Асинхронні двигуни змінного струму є застосовуваними електродвигунами абсолютно у всіх господарських сферах. У їх перевагах відзначається конструктивна простота та невелика ціна. При цьому важливе значення має регулювання швидкості асинхронного двигуна. Існуючі способипоказано нижче.

Відповідно до структурної схеми швидкістю електродвигуна можна керувати у двох напрямках, тобто зміною величин:

1. швидкість електромагнітного полястатора;
2. ковзання двигуна.

Перший варіант корекції, що використовується для моделей із короткозамкненим ротором, здійснюється за рахунок зміни:

• частоти,
• кількості полюсних пар,
• напруги.

В основі другого варіанта, який застосовується для модифікації з фазним ротором, лежать:

• зміна напруги живлення;
• приєднання елемента опору в ланцюг ротора;
• використання вентильного каскаду;
• застосування подвійного харчування.

Внаслідок розвитку силової перетворювальної техніки на даний момент у широкому масштабі виготовляються всілякі види частотників, що визначило активне застосування частотно-регульованого приводу. Розглянемо найпоширеніші методи.

Частотне регулювання

Лише десять років тому у торговельній мережі регуляторів частоти обертання швидкості ЕД була невелика кількість. Причиною тому було те, що тоді ще не вироблялися дешеві силові високовольтні транзистори та модулі.

Сьогодні частотне перетворення – найпоширеніший спосіб регулювання швидкості двигунів. Трифазні перетворювачі частоти створюються для керування 3-фазними електродвигунами.

Однофазні ж двигуни керуються:

• спеціальними однофазними перетворювачами частоти;
• 3-фазними перетворювачами частоти з усуненням конденсатора.

Схеми регуляторів обертів асинхронного двигуна

Для двигунів повсякденного призначення легко можна виконати необхідні розрахунки, і своїми руками зробити складання пристрою на напівпровідниковій мікросхемі. Приклад схеми регулятора електродвигуна наведено нижче. Така схема дозволяє досягти контролю параметрів приводної системи, витрат на технічне обслуговування, зниження споживання електроенергії наполовину.

Принципова схема регулятора обертів ЕД для повсякденних потреб значно спрощується, якщо застосувати так званий симистор.

Оберти обертання ЕД регулюються за допомогою потенціометра, що визначає фазу вхідного імпульсного сигналу, що відкриває симистор. На зображенні видно, що як ключі застосовуються два тиристори, підключених зустрічно-паралельно. Тиристорний регулятороборотів ЕД 220 В досить часто застосовується для регулювання такого навантаження, як димери, вентилятори та нагрівальна техніка. Від обертів асинхронного ЕД залежать технічні показники та ефективність роботи рухового обладнання.

Висновок

На техноринку сьогодні пропонуються у великому асортименті регулятори та частотні перетворювачі для асинхронних електродвигунів змінного струму.

Управління методом варіювання частоти зараз – найоптимальніший метод, тому що він дозволяє плавно регулювати швидкість асинхронного ЕД в найширшому діапазоні, без значних втрат і зниження перевантажувальних здібностей.

Тим не менш, на основі розрахунку можна самостійно зібрати простий і ефективний пристрій з регулюванням оборотів обертання однофазних електродвигунів за допомогою тиристорів.

electricdoma.ru

Перед вибором схеми підключення однофазного асинхронного двигуна важливо визначити, чи зробити реверс. Якщо для повноцінної роботи вам часто потрібно буде змінювати напрямок обертання ротора, то доцільно організувати реверсування з використанням посту кнопки. Якщо одностороннього обертання вам буде достатньо, підійде без можливості перемикання. Але що робити, якщо після приєднання по ній ви вирішили, що напрямок потрібно все ж таки поміняти?

Припустимо, що вже під'єднаного з використанням пускозарядної ємності асинхронного однофазного двигуна спочатку обертання валу направлено за годинниковою стрілкою, як на малюнку нижче.

Уточнимо важливі моменти:

• Точкою А відзначено початок пускової обмотки, а точкою - її закінчення. До початкової клеми A приєднано провід коричневого, а до кінцевої – зеленого кольору.
• Точкою С позначено початок робочої обмотки, а точкою D – її закінчення. До початкового контакту приєднано дріт червоного, а до кінцевого – синього кольору.
• Напрямок обертання ротора позначено стрілками.

Ставимо собі завдання – зробити реверс однофазного двигуна без розкриття його корпусу те щоб ротор почав обертатися в інший бік (у цьому прикладі проти руху стрілки годин). Її можна вирішити трьома способами. Розглянемо їх докладніше.

Варіант 1: перепідключення робочого намотування

Щоб змінити напрямок обертання двигуна, можна лише поміняти місцями початок і кінець робочої (постійної включеної) обмотки, як це показано на малюнку. Можна подумати, що для цього доведеться розкривати корпус, діставати намотування і перевертати його. Цього робити не потрібно, тому що достатньо попрацювати із контактами зовні:

1. З корпусу повинні виходити чотири дроти. 2 з них відповідають початкам робочої та пускової намоток, а 2 – їх кінцям. Визначте, яка пара належить лише робочій обмотці.
2. Ви побачите, що до цієї пари приєднані дві лінії: фаза та нуль. При відключеному двигуні зробіть реверс шляхом перекидання фази з початкового контакту намотування на кінцевий, а нуля – з кінцевого на початковий. Або навпаки.

В результаті отримуємо схему, де точки С та D змінюються між собою місцями. Тепер ротор асинхронного двигуна обертатиметься в інший бік.

Варіант 2: перепідключення пускового намотування

Другий метод організувати реверс асинхронного мотора 220 Вольт - поміняти місцями початок і кінець пускової обмотки. Робиться це за аналогією з першим варіантом:

1. З чотирьох проводів, що виходять із коробки мотора, з'ясуйте, які з них відповідають відведенням пускового намотування.
2. Спочатку кінець пускової обмотки з'єднувався з початком робочої, а початок А підключалося до пускозарядного конденсатора. Зробити реверс однофазного двигуна можна, підключивши ємність до виведення, а початок З з початком А.

Після описаних вище дій отримуємо схему, як у малюнку вище: точки А і помінялися місцями, отже ротор став звертатися у протилежний бік.

Варіант 3: зміна пускової обмотки на робочу, і навпаки

Організувати реверс однофазного мотора 220В тими способами, що описані вище, можна тільки за умови, що з корпусу виходять відведення від обох обмоток з усіма початками та кінцями: А, В, С та D. Але часто зустрічаються мотори, в яких виробник навмисно залишив зовні лише 3 контакти. Цим він убезпечив пристрій від різних «саморобок». Але все ж таки вихід є.

На малюнку вище зображено схему такого, «проблемного», мотора. У нього виходять із корпусу лише три дроти. Вони позначені коричневим, синім та фіолетовим кольорами. Зелена та червона лінії, що відповідають кінцю В пусковий і початку З робочої намотування, з'єднані між собою всередині. Доступу до них без розбирання двигуна ми отримати не зможемо. Тому змінити обертання ротора одним з перших двох варіантів неможливо.

У цьому випадку роблять так:

1. Знімають конденсатор із початкового виведення А;
2. Приєднують його до кінцевого висновку D;
3. Від проводів А і D, а також фази пускають відведення (можна зробити реверс із використанням ключа).

Подивіться на малюнок вище. Тепер, якщо підключити фазу до відведення D, ротор обертається в один бік. Якщо фазний провід перекинути на гілку A, то можна змінити напрям обертання в протилежний бік. Реверс можна здійснювати, вручну роз'єднуючи та з'єднуючи дроти. Полегшити роботу допоможе використання ключа.

Важливо!Останній варіант реверсивної схеми підключення однофазного асинхронного мотора неправильний. Його можна використовувати тільки якщо дотримуються умови:

• Довжина пускової та робочої намоток однакова;
• Площа їхнього поперечного перерізу відповідає один одному;
• Ці дроти виготовлені з одного й того самого матеріалу.

Усі ці величини впливають на опір. Воно у обмоток має бути постійним. Якщо раптом довжина або товщина проводів відрізняються один від одного, то після того, як ви організуєте реверс, виявиться, що опір робочої намотування стане таким самим, як було раніше у пускової, і навпаки. Це може стати і причиною того, що двигун не зможе запуститися.

Є два способи змінити напрямок обертання моторів у коптері. Можна поміняти два будь-які дроти з трьох, що йдуть до мотора або змінити налаштування в програмі. Сьогодні ми цим і займемося.

Переконуємося, що двигуни обертаються в потрібну сторону

Якщо ви збираєте новий коптер, перед установкою пропів потрібно переконатися, що всі мотори обертаються в правильному напрямку. Якщо один або кілька моторів працюють неправильно, тоді коптер перевернеться під час спроби злетіти.

Ось розташування моторів та їх напрямок обертання, прийняте в Betaflight.

Якщо напрям якогось мотора не збігається із вказаним на малюнку, тоді вам допоможе один з наведених нижче способів.

Змінюємо місцями два дроти

Якщо змінити два БУДЬдроти з 3-х що йдуть до двигуна від регулятора, то напрям обертання двигуна зміниться. Не важливо які дроти ви зміните, результат завжди буде однаковим.

Перепідключаємо два дроти, щоб змінити напрямок обертання мотора

Змінюємо напрямок обертання за допомогою налаштувань BLHeliSuite

Якщо вам не хочеться паяти, напрям можна змінити в налаштуваннях прошивки BLHeli (якщо звичайно ваші регулятори працюють під її керуванням). BLHeliSuite - це програма-конфігуратор дозволяє змінювати безліч параметрів прошивки, у тому числі і напрямок обертання.

За замовчуванням значення параметра « Motor Direction» буде « Normal", щоб змінити напрямок обертання, змініть значення на " Reversed“. Є і третій варіант. 3D», в цьому випадку мотори зможуть обертатися в будь-якому напрямку, це потрібно для акробатики (англ), не використовуйте цей варіант, якщо не впевнені, чи потрібен вам цей режим.