محركات مكثف أحادية الطور متعددة السرعات

المحركات الحثية أحادية الطور متاحة للتشغيل بدون التحكم في السرعة. في الحالات التي يكون فيها من الضروري تغيير السرعة ، غالبًا ما يتم استخدام المحركات مع تغيير عدد أزواج القطب.

بشكل عام ، يمكن تطبيق 3 طرق مختلفة لتغيير سرعة محرك أحادي الطور. إحداها أن الجزء الثابت يحتوي على مجموعتين كاملتين من اللفات ، كل منها لعدد مختلف من الأعمدة. بعد ذلك ، وفقًا للمعادلة 2 ، يتم الحصول على سرعات مختلفة عند نفس تردد الشبكة. الطريقتان الأخريان هما تغيير الجهد عند أطراف المحرك أو تغيير عدد الدورات على الملف الرئيسي عن طريق التفرع منه.

تُستخدم الطريقة القائمة على استخدام مجموعتين من اللفات بشكل أساسي لمحركات الطور المنفصل ومحركات بدء المكثف. تُستخدم الطرق القائمة على تباين الجهد أو استخدام اللفات الملولبة بشكل أساسي لمحركات المكثف ذات السعة المتغيرة بشكل دائم.

حاليًا ، يتم استخدامها على نطاق واسع لقيادة آليات مختلفة محركات مكثف غير متزامن متعددة السرعات (محركات كهربائية ذات سعة ثابتة واحدة)... لا يتطلب هذا النوع من المحركات الكهربائية عناصر إضافية لازمة للاتصال بالشبكة ، كما يسمح لك ببساطة بتغيير اتجاه دوران العمود. للقيام بذلك ، يكفي تغيير نهايات اللفات الرئيسية أو المساعدة في الدائرة.

الخامس محركات مكثف الدوائر الأساسية لتشغيل الملفات الموضحة في الشكل. 1. الأكثر انتشارا هو ما يسمى ب اتصال متوازي لللفات (الشكل 1 ، أ). كما يتضح من الشكل ، فإن لفات الجزء الثابت متصلة بالتوازي مع مصدر الطاقة. مكثف تحويل الطور C متصل بالتسلسل مع الملف المساعد.

يتم تحديد قيمة سعة المكثف من شروط توفير المطلوب خصائص المحركات الكهربائية... من حيث المبدأ ، في المحركات المكثفة ، يتم اختيار السعة بحيث يقترب تحول الطور للتيارات في اللفات الرئيسية والملفات المساعدة في الوضع الاسمي من 90 درجة. في هذه الحالة ، يتمتع المحرك بأفضل كفاءة في استخدام الطاقة عند نقطة التشغيل ، ولكن يبدأ في التدهور.

أرز. 1. مخططات لربط اللفات من المحركات غير المتزامنة

يتم إجراء التغيير في وتيرة دوران محركات مكثف في أغلب الأحيان عن طريق تغيير عدد أزواج القطب... لهذا الغرض ، يتم وضع مجموعتين من الملفات ذات أعداد مختلفة من الأعمدة ، أو مجموعة واحدة ، مع تغيير في عدد الأعمدة ، على الجزء الثابت.

في الحالات التي لا تتطلب نطاقًا كبيرًا من التحكم في السرعة ، يتم استخدام أبسط طريقة— تغيير في عدد لفات ملف العمل... في هذه الحالة ، عندما يظل جهد التيار الكهربائي دون تغيير ، يتغير حجم التدفق المغناطيسي للمحرك الكهربائي ، وبالتالي ، العزم الكهرومغناطيسي وسرعة الدوار.

محركات ذات سرعتين مع ملفات ملولبة

سبق أن ذكر أن سرعة المحرك أحادي الطور يمكن تغييرها إما عن طريق تغيير الجهد عند أطرافه أو عن طريق تغيير عدد لفات لفه الثانوي.تتطلب الطريقة الأولى استخدام محول ذاتي وتستخدم بشكل أساسي في مكثف المحركات مع مكثف بشكل دائم ، مع مروحة رمح.

باستخدام المحول التلقائي ، يمكنك الحصول على أكثر من سرعتين. يتم الحصول على التغيير في عدد لفات اللف الرئيسي عن طريق التفرع منه. ثم يحتوي الجزء الثابت على 3 لفات: أولية ومتوسطة ومساعدة. الملفان الأولان لهما نفس المحور المغناطيسي ، أي. يتم لف الملف الوسيط في نفس فتحات الملف الرئيسي (فوقه).

التنفيذ العملي لهذه الطريقة على النحو التالي. في فتحات الجزء الثابت ، بالإضافة إلى أسلاك التشغيل (RO) ولفائف المكثف (KO) ، يتم وضع أسلاك الملف الإضافي (DO). نتيجة للجمع بين دوائر تبديل متعرجة مختلفة (الشكل 2) ، سيكون من الممكن الحصول على خصائص ميكانيكية مختلفة للمحرك الكهربائي بجهد إمداد ثابت.

أرز. 2. مخططات توصيل لفات الجزء الثابت لمحرك مكثف متعدد السرعات عند الحد الأدنى (أ) ، وزيادة (ب) والسرعة القصوى (ج)

في عملية ضبط سرعة الدوران في المحركات الكهربائية ذات المكثف متعدد السرعات ، تحدث عمليات عابرة مرتبطة بتغيير في دوائر التبديل لملفات الجزء الثابت.تحدث هذه العمليات ، كقاعدة عامة ، في المجالات المغناطيسية المستمرة ويمكن أن تسبب تيارات تدفق كبيرة وجهد زائد في لفات المحرك ومكثف تحويل الطور.

اثنان من محركات السرعة مع مجموعتين من الملفات

وضع مجموعتين من الملفات على سبيل المثال. ملفان رئيسيان وملفان مساعدان ، يتطلبان زيادة كبيرة في الحجم. لتقليل هذه الأبعاد ، غالبًا ما يتم استخدام اتصال متعرج إضافي أو منخفض السرعة ، حيث يكون عدد اللفات أقل من عدد الأعمدة.

في التين. يوضح الشكل 3 مخطط توصيل اللفات لأقطاب 4 و 6 (حوالي 1435 و 950 دورة في الدقيقة عند 50 هرتز). اللف الخارجي - لف رئيسي ذو 4 أقطاب. التالي هو ملف 6 القطب الأساسي. والثالث عبارة عن ملف إضافي مكون من 4 أقطاب مع مجموعتين فقط من اللفات. الملف الداخلي عبارة عن ملف مساعد مكون من 6 أقطاب مع مجموعتين فقط من الملفات.

أرز. 3. مخطط الأسلاك لمحرك ذو سرعتين (4 و 6 أقطاب).

في التين. 3 وكلا الملفين المساعد لهما عدد أقل من مجموعات اللف. يمكنك أيضًا عمل الملف الرئيسي من نفس النوع.

لنلق نظرة على مثالين. يمكن أن يحتوي ملف الجزء الثابت لأقطاب 4 و 8 على ملف رئيسي عادي من 4 أقطاب و 3 لفات أخرى مع عدد أقل من مجموعات اللف ، أي ملف رئيسي من 8 أقطاب مع 4 مجموعات لف ، ملف إضافي رباعي الأقطاب مع مجموعتي لف و 8 - ملف إضافي للقطب مع 4 مجموعات لف.

يمكن أن يحتوي ملف الجزء الثابت لأقطاب 6 و 8 على ملف رئيسي عادي من 6 أقطاب ، ولفتان من 8 أقطاب مع عدد مخفض من المجموعات ، أي ملف رئيسي من 8 أقطاب وملف مساعد من 8 أقطاب مع مجموعات من 4 أقطاب لكل مجموعة ، وملف مساعد من 6 أقطاب مع مجموعتي لف. يمكن أيضًا تصميم اللف المساعد سداسي الأقطاب كملف عادي ، أيمع 6 مجموعات من الملفات.

في التين. يوضح الشكل 4 مخططًا لمحرك ذي مرحلتين مقسم إلى مرحلتين مع لفتين ويوضح أيضًا الاتصال بالتيار الكهربائي. يتم إجراء التوصيلات بطريقة تتطلب مفتاح بدء واحد فقط. يجب أن يفتح مفتاح التشغيل هذا بنسبة 75 إلى 80٪ من السرعة المتزامنة للملف منخفض السرعة.

أرز. 4. رسم تخطيطي لمحرك ذي مرحلتين مقسمتين

إذا كان المخطط الموضح في الشكل. 4 ، يستخدم لمحرك بدء مكثف ، ثم يتم استخدام مكثف واحد متصل في سلسلة مع مفتاح البدء أو مكثفين ، أحدهما متصل في سلسلة مع الطرف P2 والآخر مع طرف P21.

إذا كان من الممكن دائمًا بدء تشغيل المحرك باتصال يطابق نفس السرعة ، فيمكن عندئذٍ حذف إحدى اللفات المساعدة. في هذه الحالة ، يكون بدء التشغيل آليًا جزئيًا أو كليًا.

محركات كهربائية أحادية الطور غير متزامنة متعددة السرعات DASM

لتحقيق سرعات عالية في الأجهزة المنزلية ، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى محركات كهربائية ذات نسبة سرعة دوران عالية. تستخدم المحركات غير المتزامنة ذات المكثف أحادي الطور بأرقام قطب 2/12 لهذه الأغراض ؛ 2/14 ؛ 2/16 ؛ 2/18 ؛ 2/24 وما فوق.

ومع ذلك ، فإن إنتاج محركات ذات نسبة قطب كبيرة أمر صعب من الناحية التكنولوجية ، لذلك يتم استخدام أنواع مختلفة من محولات السرعة الميكانيكية ، وكذلك محولات تردد أشباه الموصلات لجهد الإمداد. 

ببساطة ، يتم تنظيم سرعة الدوران في حدود صغيرة لهذه المحركات عن طريق تغيير جهد الإمداد ؛ لهذا الغرض ، يتم توصيل مقاومات أو اختناقات إضافية في سلسلة مع الملف.

مرة أخرى في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية تم تطوير محركات مكثف ثنائية السرعات من النوعين DASM-2 و DASM-4 مع أعمدة 16/2 لتشغيل الغسالات الأوتوماتيكية المنزلية.

تم تصميم محرك DASM -2 لتشغيل الغسالات الأوتوماتيكية بسعة 4-5 كجم من الكتان الجاف. تم تصميمه في الأصل لطاقة 75/400 واط عند 390/2750 دورة في الدقيقة.

أرز. 5. محرك كهربائي غير متزامن مكثف بسرعتين ، نوع DASM-2

في التين. يوضح الشكل 5 المخططات الخاصة بتوصيل محركات DASM-2 و DASM-4 بشبكة الطاقة. كما يتضح من الشكل ، يحتوي محرك DASM-2 على أربع لفات للجزء الثابت. يتم توصيل اللفات الأولية والمساعدة بالتوازي.

يتم تصنيع محرك DASM-4 بسرعة منخفضة من خلال اتصال نجمي ثلاثي الأطوار ، وبسرعة عالية - مع اتصال متوازي لملفات الجزء الثابت. يتم توصيل مرحل درجة الحرارة RK-1-00 بالجزء الثابت للمحرك لحماية اللفات في أوضاع الحمل الزائد وقصر الدائرة. يتم توصيل جهات اتصال الترحيل المغلقة عادة بالطرف المشترك للجزء الثابت للمحرك.

أرز. 5. مخططات لتوصيل محركات كهربائية ذات سرعتين بشبكة إمداد الطاقة: أ- محرك كهربائي DASM-2 ؛ ب - محرك كهربائي DASM-4. انا ذاهب. - اللف الرئيسي VO ، - ملف مساعد ؛ 1 - إخراج مشترك للملفات منخفضة وعالية السرعة ؛ 2 - نهاية الملف المساعد عالي السرعة ؛ 3 - بداية اللف الرئيسي بسرعة عالية ؛ 4 - بداية اللف المساعد منخفض السرعة ؛ 5 - بداية اللف الرئيسي بسرعة منخفضة ؛ Cp - مكثف التشغيل ؛ Cn - مكثف البدء ؛ مرحل الحماية الحرارية RT ، نوع RK-1-00 ؛ مرحل RP ، اكتب RTK-1-11 ؛ P1 ، P2 - جهات اتصال وحدة التحكم.