Содержание:
Асинхронные двигатели получили широкое применение и в промышленности, и в быту. Сфера применения их достаточно широка, что объясняется относительной простотой конструкции и минимальным обслуживанием такого мотора в процессе эксплуатации. Они используются в различных сферах и изготавливаются в широком диапазоне мощностей и питающих напряжений. Принцип работы такого электродвигателя также достаточно прост: обмотки статора создают вращающееся электромагнитное поле, за которым, благодаря вихревым токам в роторе и создаваемым ими электромагнитным полем, ротор вращается и частота его оборотов стремится сравняться с частотой вращения электромагнитного поля статора.
В асинхронных двигателях, где используется три обмотки для генерации поля, питающихся от трехфазной промышленной сети, нет никаких проблем с пуском и определением направления вращения мотора.Три обмотки с естественным сдвигом фазы на 120 градусов задают стабильное вращение электромагнитного поля, которое обеспечивает запуск мотора и его вращение на номинальной частоте. Главный недостаток таких электромоторов – сложности регулировки частоты вращения, скорости запуска и торможения, но они с успехом компенсируются использованием современного трехфазного преобразователя частоты, позволяющего менять частоту и амплитуду трехфазного тока.
Особенности однофазных асинхронных двигателей
В случае однофазного асинхронного двигателя не все так просто, поскольку одна питающая фаза генерирует переменное поле, которое не вращается и часто его рассматривают как два встречно вращающихся поля, равных по значению и противоположных по направлению. Поэтому пуск двигателя одной обмоткой невозможен, но, если придать начальное вращение ротору, оно будет поддерживаться таким переменным полем, и частота вращения будет стремиться к частоте питающей сети. Поэтому используют дополнительную обмотку, расположенную под углом 90 градусов, которая компенсирует одно из двух вращающихся полей, в результате создается одно вращающееся электромагнитное поле, способное раскрутить ротор.
Современный однофазный двигатель асинхронного типа состоит из:
-
одной главной обмотки;
-
вспомогательной пусковой обмотки, питание которой может отключаться после запуска;
-
фазосдвигающих элементов.
Именно наличие двух обмоток часто приводит к тому, что такие двигатели называют двухфазными и, соответственно для их управления часто ищут двухфазный частотный преобразователь, которых в серийном производстве просто нет, поскольку отдельное управление пусковой обмоткой нецелесообразно. Поэтому вместо теоретически возможного двухфазного преобразователя для управления однофазными асинхронными двигателями с пусковой обмоткой используют:
-
специализированные однофазные преобразователи, которые рассчитаны на подключение к однофазной сети и на выходе дают одну фазу с регулируемыми параметрами частоты и напряжения;
-
некоторые модели трехфазных преобразователей, которые допускают управление однофазной нагрузкой. Вариант не самый оптимальный, поскольку используется дорогое оборудование, имеющие однофазные аналоги, которые значительно дешевле. К тому же, не каждый трехфазный частотник может работать с однофазным двигателем, и при выборе нужно учитывать этот момент.
Также нужно учитывать тот факт, что управление однофазным мотором даже с помощью инвертора не дает такого же уровня управляемости, как у трехфазных двигателей. В общем случае придется столкнуться с такими проблемами:
-
ограниченность диапазона управления частотой без значительной потери мощности или перегрева мотора;
-
ограничения в режимах пуска и старта двигателя;
-
невозможность изменения направления вращения при конденсаторной схеме сдвига фазы без перекоммутации обмоток.
И еще одна небольшая рекомендация. Часто в качестве двигателя, который питается от однофазной сети, используют обычный трехфазник, обмотки которого коммутируют по схеме “треугольника”. Если вы столкнулись именно с таким вариантом – самым оптимальным решением будет подключение такого двигателя по трехфазной схеме к однофазной сети через специализированный частотный преобразователь. В этом случае вы получите максимальную управляемость и экономичность системы.