Водяний насос 220 вольт пускова робоча обмотка. Схеми обмоток однофазних електродвигунів

Інструкція

Уважно вивчіть двигун. Якщо у ньому є шість висновків з перемичками, перевірте, в якому порядку вони встановлені. Якщо двигун має шість висновків і немає колодки, висновки повинні бути зібрані в два пучки, причому в одному пучку зібрані повинні бути початку обмоток, а в другому - кінці.

Якщо у двигуна лише три висновки, розберіть двигун: зніміть з боку колодки кришку і знайдіть в обмотках з'єднання трьох проводів. Потім від'єднайте між собою ці три дроти, пропаяйте до них вивідні дроти та об'єднайте їх у пучок. Згодом ці шість дротів будуть з'єднані за схемою трикутника.

Розрахуйте орієнтовну ємність конденсатора. Для цього підставте значення у формулу: Cмкф = P/10, у якій Cмкф – це ємність одного конденсатора у мікрофарадах, Р – номінальна потужність (у ватах). І ось що ще важливо: робоча напругаконденсатора має бути високим.

Зверніть увагу: якщо увімкнути вольтові конденсаторипослідовним способом підключення, «втратиться» половина ємності, але при цьому напруга зросте вдвічі. З кількох таких конденсаторів може бути зібрана батарея потрібної ємності.

Підключаючи конденсатори, врахуйте їхню особливість: річ у тому, що після відключення конденсаторів вони протягом тривалого часу на затискачах зберігають напругу. З огляду на це такі конденсатори становлять небезпеку для життя, адже занадто високий ризик ураження електричним струмом.

Пускове опір Rn визначається дослідним шляхом. Щоб збільшити момент під час пуску двигуна, одночасно з робочим конденсатором підключіть пусковий (він підключається паралельно до робочого). Ємність пускового конденсатора підрахуйте за такою формулою: Сп=(від 2,5 до 3)Ср, у якій Ср – це ємність робочого конденсатора.

Конденсатори активно застосовуються в автомобільній промисловості у високотехнологічному електрообладнанні. Вони включаються в багато вузлів і механізмів автомобіля, починаючи від блоку управління силовою установкою, закінчуючи ланцюгами живлення аудіосистеми.

Інструкція

Без конденсатора неможлива стабільна робота блоку живлення. Він обов'язково повинен бути включений у електричну схемукрім того, мати певну ємність. Ця деталь, по суті, гасить перепади напруги в електричної мережіЯк це робить амортизатор , згладжуючи нерівності дороги При цьому він накопичує надмірну електроенергію і віддає її за необхідності. Це захищає елементи від перегорання та зносу. Який конденсатор рекомендований для вашого автомобіля, зазвичай вказують у документації до нього. Якщо документи втрачені, зверніться до спеціалізованого автосервісу.

Вибрати правильний, відповідний саме вам, конденсатор - важливе завдання. Адже цей ринок динамічно розвивається, провокуючи розробників і виробників на випуск нових моделей. Та й кількість виробників невпинно зростає. Тим не менш, все

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

Мене часто запитують про те, як можна відрізнити робочу обмотку від пускової в однофазних двигунах, коли на дротах відсутнє маркування.

Щоразу доводиться докладно пояснювати, що як. І ось сьогодні я вирішив написати про це цілу статтю.

Як приклад візьму однофазний електродвигун КД-25-У4, 220 (В), 1350 (об/хв.):

• КД - конденсаторний двигун
• 25 - потужність 25 (Вт)
• У4 - кліматичне виконання

Ось його зовнішній вигляд.

Як бачите, маркування (кольорове та цифрове) на дротах відсутнє. На бирці двигуна можна побачити, яке маркування повинні мати дроти:

• робоча (С1-С2) - дроти червоного кольору
• пускова (В1-В2) - дроти синього кольору

Насамперед я Вам покажу, як визначити робочу та пускову обмотки однофазного двигуна, а потім зберу схему його включення. Але про це буде така стаття. Перед тим, як приступити до читання цієї статті, рекомендую Вам прочитати: .

Отже, почнемо.

1. Перетин проводів

Візуально дивимося переріз провідників. Пара проводів, у яких переріз більше, відносяться до робочої обмотки. І навпаки. Проводи, у яких переріз менший, відносяться до пускової.

Потім беремо щупи мультиметра і робимо замір опору між двох будь-яких проводів.

Якщо на дисплеї немає показань, то потрібно взяти інший провід і знову зробити замір. Тепер виміряне значення опору становить 300 Ом.

Це знайшли висновки однієї обмотки. Тепер підключаємо щупи мультиметра на пару проводів і вимірюємо другу обмотку. Вийшло 129 (Ом).

Робимо висновок:перша обмотка - пускова, друга - робоча.

Щоб надалі не заплутатися у проводах під час підключення двигуна, підготуємо бирочки («кембрики») для маркування. Зазвичай, як бирок я використовую або ізоляційну трубку ПВХ, або силіконову трубку (Silicone Rubber) необхідного мені діаметра. У цьому прикладі я застосував силіконову трубку діаметром 3 (мм).

За новими ГОСТами обмотки однофазного двигуна позначаються так:

• (U1-U2) - робоча
• (Z1-Z2) - пускова

У двигуна КД-25-У4, взятого в приклад, цифрове маркування виконане ще по-старому:

• (С1-С2) - робоча
• (В1-В2) - пускова

Щоб не було невідповідностей маркування проводів та схеми, зображеної на бирці двигуна, маркування я залишив старе.

Одягаю бирки на дроти. Ось що вийшло.

Для довідки:Багато хто помиляється, коли кажуть, що обертання двигуна можна змінити шляхом перестановки мережевої вилки (зміни полюсів напруги живлення). Це не правильно!!! Щоб змінити напрямок обертання, потрібно поміняти місцями кінці пускової або робочої обмоток. Тільки так!!!

Ми розглянули випадок, коли в клемник однофазного двигуна виведено 4 дроти. А буває і так, що в клемник виведено всього 3 дроти.

В цьому випадку робоча та пускова обмотки з'єднуються не в клемнику електродвигуна, а всередині його корпусу.

Як бути у такому разі?

Все робимо аналогічно. Здійснюємо замір опору між кожними проводами. Подумки позначимо їх, як 1, 2 та 3.

Ось що в мене вийшло:

• (1-2) - 301 (Ом)
• (1-3) - 431 (Ом)
• (2-3) - 129 (Ом)

Звідси робимо такий висновок:

• (1-2) - пускова обмотка
• (2-3) - робоча обмотка
• (1-3) - пускова та робоча обмотки з'єднані послідовно (301 + 129 = 431 Ом)

Для довідки:при такому з'єднанні обмоток реверс однофазного двигуна також можливий. Якщо дуже хочеться, то можна розкрити корпус двигуна, знайти місце з'єднання пускової та робочої обмоток, роз'єднати це з'єднання і вивести в клемник вже 4 дроти, як у першому випадку. Але якщо у Вас однофазний двигун є конденсаторним, як у моєму випадку з КД-25, його .

P.S. На цьому все. Якщо є питання щодо матеріалу статті, то ставте їх у коментарях. Спасибі за увагу.

Однофазними електродвигунами обладнано велику кількість малопотужних холодильних агрегатів, які використовуються у побуті (домашні холодильники, морозильники, побутові кондиціонери, невеликі теплові насоси...).
Незважаючи на дуже широке поширення, однофазні двигуни з допоміжною обмоткою часто недооцінюються порівняно з трифазними двигунами.
Метою цього розділу є вивчення правил підключення однофазних електродвигунів, їх ремонту та обслуговування, а також розгляд вузлів та елементів, необхідних для їхньої роботи (конденсатори, пускові реле). Звичайно, ми не вивчатимемо, як і чому обертаються такі двигуни, але всі особливості їх використання як двигуни для компресорів холодильного обладнання ми постараємося викласти.
А) Однофазні двигуни з допоміжною обмоткою
Такі двигуни, встановлені у більшості невеликих компресорів, живляться напругою 220 В. Вони складаються із двох обмоток (див. рис. 53.1).

Основна обмотка Р, яка називається ________
часто робочою обмоткою, або англійською Run (R), має провід товстого перерізу, який протягом усього періоду роботи двигуна залишається під напругою та пропускає номінальну силу струму двигуна.
Допоміжна обмотка А, звана також пусковою обмоткою, або англійською S (Start), має провід більш тонкого перерізу, отже, більший опір, що дозволяє легко відрізнити її від основної обмотки.

Допоміжна або пускова обмотка згідно з назвою служить для забезпечення запуску двигуна.
Дійсно, якщо спробувати запустити двигун, подавши напругу тільки на основну обмотку (і не допоміжну запитати), мотор буде гудіти, але обертатися не почне. Якщо в цей момент вручну крутити вал, мотор запуститься і буде обертатися в тому напрямі, в якому його закрутили вручну. Звичайно, такий спосіб запуску зовсім не підходить для практики, особливо якщо мотор захований у герметичний кожух.
Пускова обмотка якраз і служить для того, щоб запустити двигун та забезпечити величину пускового моменту вище, ніж момент опору на валу двигуна.
Далі ми побачимо, що послідовно з пусковою обмоткою в ланцюг вводиться, як правило, конденсатор, що забезпечує необхідний зсув фази (близько 90 °) між струмом в основний і пусковий обмотках. Це штучне розфазування якраз і дозволяє запустити двигун.

Увага! Всі виміри повинні бути виконані з великою акуратністю і точністю, особливо якщо модель двигуна вам незнайома або схема з'єднання обмоток відсутня.

Випадкове переплутування основної та допоміжної обмоток, як правило, закінчується тим, що незабаром після подачі напруги двигун згорає!
Не соромтеся повторити вимірювання кілька разів і накидати схему двигуна, забезпечивши її максимумом позначок, це дозволить вам уникнути багатьох помилок!
ПРИМІТКА
Якщо трифазний двигун, омметр покаже однакові значення опорів між усіма трьома клемами. Таким чином, видається, що важко помилитися, продзвонюючи цей тип двигуна трифазним двигунамдив. розділ 62).
У будь-якому випадку, візьміть за звичкою читати довідкові дані на корпусі двигуна, а також подумайте про те, як заглянути всередину клемної коробки, знявши її кришку, оскільки там часто наводиться схема з'єднання обмоток двигуна.

Перевірка двигуна. Одним з найбільш складних для ремонтника-початківця питань є прийняття рішення про те, що за результатами перевірки двигун слід вважати згорілим. Нагадаємо основні дефекти електричного характеру, що найчастіше зустрічаються в двигунах (неважливо, однофазних або трифазних). Більшість цих дефектів спричиняють сильний перегрів двигуна, зумовлений надмірною величиною споживаного струму. Підвищення сили струму може бути наслідком електричних (тривале падіння напруги, перенапруга, погане налаштування запобіжних пристроїв, поганий електричний контакт, несправний контактор) або механічних (заклинювання через нестачу олії) неполадок, а також аномалій у холодильному контурі (занадто великий тиск конденсації). присутність кислот у контурі...).

Одна з обмоток може бути обірвана. У цьому випадку омметр при вимірі її опору показуватиме дуже велику величинузамість нормального опору. Переконайтеся, що ваш омметр справний і його затискачі мають хороший контакт з клемами обмотки. Не соромтеся перевірити омметр за допомогою еталона.
Нагадаємо, що обмотка звичайного мотора має максимальний опір у кілька десятків Ом для невеликих двигунів і кілька десятих часток Ома для величезних двигунів. Якщо обмотка обірвана, потрібно буде або замінити двигун (або повністю агрегат), або перемотати його (у тому випадку, коли така можливість є, перемотування тим вигідніше, чим більша потужність двигуна).
Між двома обмотками може існувати коротке замикання. Щоб виконати таку перевірку, необхідно прибрати з'єднувальні дроти (і сполучні перемички на трифазному двигуні).
Коли ви проводите від'єднання, ніколи не соромтеся попередньо розробити детальну схему вимірів і зробити максимум позначок, щоб надалі спокійно і без помилок знову поставити на місце з'єднувальні дроти та перемички.

В омметр має показувати нескінченність. Однак, він показує нуль (або дуже низький опір), що означає можливість короткого замикання між двома обмотками.
Така перевірка є менш показовою для однофазного двигуна з допоміжною обмоткою у випадку, якщо дві обмотки неможливо роз'єднати (коли загальна точка С, що з'єднує дві обмотки, знаходиться всередині двигуна). Дійсно, залежно від точного місця знаходження короткого замикання, виміри опорів, здійснені між трьома клемами (С -> А, С -> Р і Р -> А), дають знижені, але досить незв'язані між собою величини. Наприклад, опір між точками А і Р може не відповідати сумі опорів С -> А + С -> Р.
Також, як і у разі обриву обмоток, при короткому замиканні між обмотками необхідно замінити або перемотати двигун.

Обмотка може бути замкнена масою. Опір ізоляції нового двигуна (між кожною з обмоток та масою) має досягати 1000 MQ. Згодом цей опір зменшується і може впасти до 10...100 MQ. Як правило, прийнято вважати, що починаючи з 1 MQ (1000 kQ) потрібно передбачати заміну двигуна, а при величині опору ізоляції 500 kQ і нижче експлуатація двигуна не допускається (нагадаємо: 1 MQ = 103kQ = 10°>Q).
Обмотка замкнута на масу
Опір прагне нуля
Якщо ізоляція порушена, вимірювання опору між клемою обмотки та корпусом двигуна дає нульову шинку (або дуже низький опір) замість нескінченності (див. рис. 53.8). Зауважимо, що такий вимір має бути виконаний на кожній клемі двигуна за допомогою найточнішого омметра. Перед кожним виміром переконайтеся, що ваш омметр у справному стані, і що його затискачі мають хороший контакт із клемою та металом корпусу двигуна (при необхідності, зіскребіть фарбу на корпусі, щоб досягти гарного контакту).
У прикладі на рис. 53.8 вимірювання вказує на те, що обмотка, безперечно, може бути замкнута на корпус.
Рис. 53.8.
Однак контакт обмотки з масою може бути не повним. Дійсно, опір ізоляції між обмотками і корпусом може ставати досить низьким, коли двигун знаходиться під напругою, щоб викликати спрацьовування запобіжного автомата, в той же час залишаючись досить високим, щоб відсутність напруги не бути виявленим за допомогою звичайного омметра.
В цьому випадку необхідно використовувати мегомметр (або аналогічний прилад), який дозволяє контролювати опір ізоляції з використанням постійної напругивід 500 В замість кількох вольт для звичайного омметра
При обертанні ручного індуктора мегомметра, якщо опір ізоляції в нормі, стрілка приладу повинна відхилятися вліво (поз. 1) і вказувати на нескінченність (оо). Більш слабке відхилення, наприклад, на рівні 10 MQ (поз. 2), вказує на зниження ізоляційних характеристик двигуна, яке хоч і недостатньо для того, щоб воно призвело до спрацьовування захисного автомата, але, проте, повинно бути відмічено і усунуто , оскільки навіть незначні пошкодження ізоляції, до того ж вже існуючим, здебільшого рано чи пізно призведуть до повної зупинки агрегату.
Відзначимо також, що тільки мегомметр може дозволити виконати якісну перевірку ізоляції двох обмоток між собою, коли їх неможливо роз'єднати (див. вище проблему короткого замикання між обмотками в однофазному двигуні). Насамкінець вкажемо, що перевірку підозрілого електродвигуна необхідно проводити дуже суворо.
У будь-якому випадку недостатньо тільки замінити двигун, але необхідно також визначити, також до цього причину несправності (механічного, електричного або іншого характеру) для того, щоб радикально виключити будь-яку можливість її повторення. У холодильних компресорах, де є велика ймовірність наявності кислоти в робочому тілі (що виявляється простим аналізом масла), після заміни згорілого мотора необхідно буде вжити додаткових запобіжних заходів. Не слід нехтувати і оглядом електроапаратури (при необхідності замінюючи контактор і переривник, перевіряючи з'єднання та запобіжники...).

Крім того, заміна компресора вимагає від персоналу високої кваліфікації та суворого дотримання правил: зливу хладагента, при необхідності промиваючи після цього контур, можливої ​​установки антикислотного фільтра на всмоктувальній магістралі, заміни фільтра-осушувача, пошуку витоків, зневоднення контура шляхом вакуумування. і повного контролю функціонування... Нарешті, особливо якщо спочатку установка була заправлена ​​холодоагентом типу CFC (R12, R502...), може бути можливим і доцільним скористатися заміною компресора, щоб змінити тип холодоагенту?
Б) Конденсатори
Щоб запустити однофазний двигун із допоміжною обмоткою, необхідно забезпечити зсув по фазі змінного струмуу допоміжній обмотці по відношенню до основної. Для досягнення зсуву по фазі і, отже, забезпечення необхідного пускового моменту (нагадаємо, що пусковий момент двигуна обов'язково повинен бути більшим за момент опору на його валу) використовують, в основному, конденсатори, встановлені послідовно з допоміжною обмоткою. Відтепер ми повинні запам'ятати, що якщо ємність конденсатора обрана неправильно (занадто мала або занадто велика), досягнута величина фазового зсуву може не забезпечити запуск двигуна (двигун стопориться).
В електрообладнанні холодильних установок ми матимемо справу з двома типами конденсаторів:
Робочі (ходові) конденсатори (паперові) невеликої ємності (рідко більше 30 мкф) та значних розмірів.
Пускові конденсатори (електролітичні), що мають, навпаки, велику ємність (може перевищувати 100 мкф) за відносно невеликих розмірів. Вони не повинні бути постійно під напругою, інакше такі конденсатори дуже швидко перегріваються і можуть вибухнути. Як правило, вважається, що час їх перебування під напругою не повинен перевищувати 5 секунд, а максимально допустима кількість запусків становить не більше 20 за годину.
З одного боку, розміри конденсаторів залежать від їхньої ємності (чим більше ємність, тим більше і розміри). Місткість вказується на корпусі конденсатора в мікрофарадах (інш, або uF, або MF, або MFD, залежно від розробника) з допуском виробника, наприклад: 15uF±10% (ємність може становити від 13,5 до 16,5 мкФ) або 88 -108 MFD (ємність становить від 88 до 108 мкФ).
Крім того, розміри конденсатора залежать від величини напруги, вказаної на ньому (що вище напруга, тим більше конденсатор). Корисне нагадати, що зазначена розробником напруга є максимальною напругою, яку можна подавати на конденсатор, не побоюючись його руйнування. Так, якщо на конденсаторі вказано 20мкф/360В, це означає, що такий конденсатор вільно можна використовувати в мережі з напругою 220, але в жодному разі не можна подавати на нього напруга 380 В.

53.1. ВПРАВА

Спробуйте для кожного із 5 конденсаторів, зображених на рис. 53.10 в тому самому масштабі, визначити, які з них є робочими (ходовими), а які пусковими.

Конденсатор №1 найбільший за розмірами з усіх представлених має досить низьку ємність у порівнянні з його розмірами. Очевидно, це конденсатор.
Конденсатори №3 і №4, за однакових розмірів, мають дуже невелику ємність (зауважимо, що конденсатор №4, призначений для використання в мережі з напругою живлення, більшим, ніж конденсатор №3, має нижчу ємність). Отже, ці два конденсатори також робітники.
Конденсатор №2 має, порівняно з розмірами, дуже велику ємність, отже це пусковий конденсатор. Конденсатор №5 має ємність трохи менше, ніж №2, але він призначений для більш високої напруги: також пусковий конденсатор.

Перевірка конденсаторів. Вимірювання за допомогою омметра, коли вони дають ті результати, які ми щойно розглянули, є чудовим свідченням справності конденсатора. Тим не менш, вони повинні бути доповнені виміром фактичної ємності конденсатора (невдовзі ми побачимо, як виконати такий вимір).
Тепер вивчимо типові несправності конденсаторів (обрив ланцюга, коротке замикання між пластинами, замикання на масу, знижена ємність) та способи їх виявлення. Насамперед слід зазначити, що абсолютно неприпустимим є здуття корпусу конденсатора.

У конденсаторі може бути обрив виведення
Тоді омметр, підключений до висновків і встановлений на максимальний діапазон, показує нескінченність. За такої несправності все відбувається як у разі відсутності конденсатора. Однак якщо двигун оснащений конденсатором, значить він для чогось потрібен. Отже, ми можемо уявити, що двигун або не буде нормально працювати, або не запускатиметься, що часто обумовлюватиме спрацювання теплового захисту (теплове реле захисту, автомат захисту...).
Усередині конденсатора може бути коротке замикання між пластинами
При такій несправності омметр показуватиме нульовий або дуже низький опір (використовуйте невеликий діапазон). Іноді компресор може запуститися (далі побачимо чому), але у більшості випадків коротке замикання в конденсаторі призводить до спрацьовування теплового захисту.
Пластини можуть бути замкнені на масу
Пластини конденсатора, як і обмотки електродвигуна, ізольовані від маси. Якщо опір ізоляції різко падає (небезпека чого проявляється при надмірному перегріві), витік струму обумовлює відключення установки автоматично захисту.
Така несправність може бути, якщо конденсатор має металеву оболонку. Опір, виміряний між одним із висновків і корпусом у цьому випадку прагне 0, замість того, щоб бути нескінченним (перевіряти потрібно обидва виведення).
Ємність конденсатора може бути зниженою
У цьому випадку дійсна величина ємності, виміряна на його кінцях, нижче за ємність, вказану на корпусі з урахуванням допуску виробника.

У виміряна ємність повинна була перебувати в межах від 90 до 110 мкФ. Отже, насправді, ємність дуже низька, що не забезпечить необхідні величини зсуву по фазі та пускового моменту. Внаслідок цього двигун може більше не запуститися.

Розглянемо тепер, як здійснити вимірювання фактичної ємності конденсатора за допомогою нескладної схеми, що легко реалізується в умовах монтажного майданчика.
Про
УВАГА! Щоб виключити можливі небезпеки, необхідно перед складання цієї схеми перевірити конденсатор за допомогою омметра.
Зовнішньо справний конденсатор достатньо підключити до мережі змінного струму напругою 220 В і виміряти струм, що споживається (звичайно, в цьому випадку, робоча напруга конденсатора повинна бути не нижче 220 В).
Схему необхідно захистити або автоматично захисту, або плавким запобіжником з рубильником. Вимірювання має бути якомога коротшим (пусковий конденсатор небезпечно довго тримати під напругою).

При напрузі 220 В дійсна ємність конденсатора (мкФ) приблизно в 14 разів більше споживаного струму (в амперах).

Наприклад, ви хочете перевірити ємність конденсатора (очевидно, це пусковий конденсатор, тому час його знаходження під напругою має бути дуже невеликим, див. рис. 53.21). Оскільки на ньому зазначено, що робоча напруга дорівнює 240, його можна включити в мережу напругою 220 В.

Якщо ємність, позначена на конденсаторі, становить 60 мкФ ± 10% (тобто від 54 до 66 мкФ), теоретично він повинен споживати струм силою: 60/14 = 4,3 А.
Встановимо автомат або плавкий запобіжник, розрахований на такий струм, підключимо трансформаторні кліщі і встановимо на амперметрі діапазон вимірювання, наприклад, 10 А. Подамо напругу на конденсатор, вважаємо показання амперметра і відключимо живлення.

УВАГА, НЕБЕЗПЕКА! Коли ви вимірюєте ємність пускового конденсатора, час його перебування під напругою не повинен перевищувати 5 секунд (практика показує, що при невеликих витратах на організацію процесу вимірювання цього часу цілком достатньо для виконання виміру).
У нашому прикладі, фактична ємність становить близько 4,1 х 14 = 57 мкФ, тобто справний конденсатор, оскільки його ємність повинна знаходитися між 54 і 66 мкФ.
Якщо виміряний струм становив би, наприклад, 3 А, фактична ємність була б 3 х 14 = 42 мкФ. Ця величина виходить межі допуску, отже треба було замінити конденсатор.

В) Пускові реле

У більшості випадків (але не завжди) ці реле підключаються безпосередньо до компресора за допомогою двох або трьох (залежно від моделей) гнізд, в які входять штеккери обмоток електродвигуна, запобігаючи можливим помилкам при підключенні реле до допоміжної та основної обмоток. На верхній кришці реле, як правило, нанесені такі позначення:
Р/М -> Робоча (Main) -> Основна обмотка А/S -> Пускова (Start) -> Допоміжна обмотка L Лінія (Line) -> Фаза мережі живлення
Якщо реле перевернути верхньою кришкою вниз, можна чітко почути стукіт рухливих контактів, які ковзають вільно.
Тому, при встановленні такого реле необхідно суворо витримувати його просторову орієнтацію, щоб напис "Верх" (Тор) знаходився зверху, тому що якщо реле перевернуто, його нормально розімкнений контакт буде постійно замкнений.

При перевірці омметром опору між контактами пускового реле струму (у разі його правильного розташування) між гніздами A/S та Р/М, а також між гніздами L та A/S, повинен мати місце розрив ланцюга (опір одно зі), оскільки при знятому живлення контакти реле розімкнені.
Між гніздами Р/М і L опір близько 0, відповідаючи опору котушки реле, яка мотається проводом товстого перерізу і призначена для пропускання пускового струму.
Можна також перевірити опір реле у перевернутому стані. У такому разі, між гніздами A/S і L замість нескінченності має бути опір, близький до нуля.
При монтажі реле струму в перевернутому положенні його контакти залишатимуться постійно замкнутими, що не дозволить відключати пускову обмотку. Внаслідок цього виникає небезпека швидкого згоряння електродвигуна.

Вивчимо тепер роботу пускового реле струму у схемі, наведеній на відсутність напруги.
Як тільки на схему буде подано напругу, струм піде через теплове реле захисту, основну обмотку та котушку реле. Оскільки контакти A/S і L розімкнені, пускова обмотка знеструмлена і двигун не запускається - це викликає різке зростання споживаного струму.
Підвищення пускового струму (приблизно п'ятикратне по відношенню до номіналу) забезпечує таке падіння напруги на котушці реле (між точками L і Р/М), яке стає достатнім, щоб сердечник втягнувся в котушку, контакти A/S і L замкнулися і пускова обмотка виявилася під напругою.

Завдяки імпульсу, отриманому від пускової обмотки, двигун запускається і в міру того, як кількість його оборотів зростає, споживаний струм падає. Поруч із цим падає напруга на котушці реле (між L і Р/М). Коли мотор набере приблизно 80% від номінального числа оборотів, напруга між точками L і Р/М стане недостатнім для утримання сердечника всередині котушки, контакт між A/S і L розімкнеться і повністю відключить пускову обмотку.
Однак, за такої схеми пусковий момент на валу двигуна дуже незначний, оскільки в ній відсутній пусковий конденсатор, що забезпечує достатню величину зсуву по фазі між струмом в основний і пусковий обмотках (нагадаємо, що головним призначенням конденсатора є збільшення пускового моменту). Тому дана схемавикористовується лише у невеликих двигунах з незначним моментом опору на валу.
Якщо йдеться про невеликі холодильні компресори, в яких як розширювальний пристрій обов'язково використовуються капілярні трубки, що забезпечують вирівнювання тиску в конденсаторі і тиску у випарнику при зупинках, то в цьому випадку запуск двигуна відбувається при мінімально можливому моменті опору на валу (див. розділ 51 ."Капілярні розширювальні пристрої").
При необхідності підвищення пускового моменту послідовно з пусковою обмоткою необхідно встановлювати пусковий конденсатор (Cd). Тому часто реле струму випускаються із чотирма гніздами, як, наприклад, у моделі, представленій.
Реле такого типу поставляються з шунтуючої перемичкою між гніздами 1 і 2. При необхідності встановлення пускового конденсатора шунт видаляється.
Зазначимо, що при продзвонюванні такого реле омметром між гніздами М і 2 опір буде близьким до нуля і дорівнює опору обмотки реле. Між гніздами 1 і S опір одно нескінченності (при нормальному положенні реле) і нулю (при реле, перевернутому кришкою вниз).

УВАГА! При заміні несправного реле струму нове реле завжди має бути з тим самим індексом, що й несправне.

Дійсно, існують десятки різних модифікацій реле струму, кожна з яких має свої характеристики (сила струму замикання та розмикання, максимально допустима сила струму...). Якщо реле, що встановлюється, має відмінні від замінного реле характеристики, то або його контакти ніколи не будуть замикатися, або будуть залишатися постійно замкнутими.

Якщо контакти ніколи не замикаються, наприклад, через те, що пускове реле струму занадто потужне (розраховане на замикання при пусковому струмі 12 А, тоді як насправді пусковий струм не перевищує 8 А), допоміжна обмотка не може бути запитана і двигун не запускається. Він гуде та відключається тепловим реле захисту.
Зауважимо, що ці ознаки супроводжують таку несправність, як поломка контактів реле
В крайньому випадку, перевірити цю гіпотезу можна замкнувши коротко на кілька секунд контакти 1 і S, наприклад. Якщо двигун запускається, це буде доказом несправності реле.
Якщо контакт залишається постійно замкненим, наприклад, через низьку потужність пускового реле струму (воно має розмикатися при падінні струму до 4 А, а двигун на номінальному режимі споживає 6 А), пускова обмотка виявиться постійно під напругою. Зауважимо, що те саме станеться, якщо внаслідок надмірної сили струму, контакти реле "приваряться" або якщо реле встановлено верхом вниз*, через що контакти залишатимуться постійно замкнутими.
Компресор тоді споживатиме величезний струм і, у кращому разі, відключиться тепловим реле захисту (у гіршому випадку він згорить). Якщо при цьому в схемі присутній пусковий конденсатор, він буде весь час під напругою і при кожній спробі запуску сильно перегріватися, що в кінцевому рахунку призведе до його руйнування.

Нормальну роботу пускового реле струму можна легко перевірити за допомогою трансформаторних кліщів, встановлених у лінії конденсатора та пускової обмотки. Якщо реле працює нормально, то в момент запуску струм буде максимальним, а коли контакт розімкнеться, амперметр покаже відсутність струму.
Нарешті, щоб завершити розгляд пускового реле струму, потрібно зупинитись на одній несправності, яка може виникати за надмірного зростання тиску конденсації. Дійсно, будь-яке підвищення тиску конденсації, чим би воно не обумовлювалося (наприклад, забруднений конденсатор), неминуче призводить до зростання струму, що споживається двигуном (див. розділ 10. "Вплив величини тиску конденсації на силу струму, споживаного електромотором компресора"). Це зростання може виявитися достатнім, щоб призвести до спрацьовування реле і замиканню контактів, тоді як двигун обертається. Наслідки такого явища ви можете собі уявити!
* Установка пускового реле в горизонтальній площині, як правило, дає такий самий результат і також є неправильною (прим. ред.).

Коли потужність двигуна зростає (становлячись вище, ніж 600 Вт), зростає і сила струму, що споживається, і використання пускового реле струму стає неможливим через те, що збільшується потрібний діаметр котушки реле. Пускове реле напруги теж має котушку та контакти, але на відміну від реле струму, котушка реле напруги має дуже високий опір (намотується тонким проводом з великою кількістю витків), а його контакти нормально замкнуті. Тому можливість переплутати ці два пристрої дуже незначна.
представлений зовнішній вигляд найбільш поширеного пускового реле напруги, що є герметичною коробкою чорного кольору. Якщо продзвонити клеми реле за допомогою омметра, можна виявити, що між клемами 1 і 2 опір дорівнює 0, а між 1-5 і 2-5 воно дорівнює і становить, наприклад 8500 Ом (зауважимо, що клеми 4 не включаються до схеми і використовуються тільки для зручності з'єднання та розведення проводів на корпусі реле).

Контакти реле напевно знаходяться між клемами 1 і 2, оскільки опір між ними дорівнює нулю, проте до якої з цих клем підключений один із висновків котушки визначити не можна, оскільки результат при вимірюваннях буде однаковим (див. схему на рис. 53.29).
Якщо у вас є схема реле, проблем із визначенням загальної точки не буде. В іншому випадку вам потрібно виконати додатково маленький досвід, тобто подати харчування спочатку на клеми 1 і 5, а потім 2 і 5 (виміряний між ними опір склало 8500 Ом, отже, один з кінців котушки підключений або до клеми 1, або до клеми 2).

Припустимо, що при подачі напруги на клеми 1-5, реле буде працювати в режимі "брязкання" (як зумер) і ви чітко розрізніте постійне замикання і розмикання його контакту (представте наслідки такого режиму для двигуна). Це буде ознакою того, що клема 2 є загальною і один з кінців котушки підключений саме до неї. В разі
невпевненості ви можете перевірити себе, подавши харчування на клеми 5 та 2 (контакти 1 та 2
розімкнуться і залишатимуться розімкненими).
УВАГА! Якщо ви подасте напругу на клеми 1 і 2 (клеми нормально замкнутих контактів), то отримайте коротке замикання, що може бути дуже небезпечним

Щоб виконати таку перевірку, ви повинні використовувати напругу 220 В, якщо реле призначене для оснащення двигуна на 220 В (рекомендуємо використовувати в ланцюгу плавкий запобіжник, щоб захистити схему від можливих помилок при підключенні).Однак може статися так, що контакти реле не розмикатимуться ні при подачі живлення на клеми 1 і 5, ні при його подачі на клеми 2 і 5, хоча котушка буде справною (при продзвінку омметром опір 1-5 і 2-5 однаково високий) . Це може бути обумовлено самим принципом, закладеним в основу роботи схеми з реле напруги (відразу після цього абзацу ми його розглянемо), який вимагає спрацьовування реле підвищеної напруги. Щоб продовжити перевірку, ви можете збільшити напругу до 380 В (релі при цьому нічого не загрожує, оскільки вона здатна витримати напругу до 400 В).

Як тільки на схему подається харчування, струм проходить через теплове реле захисту та основну обмотку (С->Р). Одночасно він проходить через пускову обмотку (С-А). нормально замкнуті контакти 2-1 та пусковий конденсатор (Cd). Всі умови для запуску дотримані та двигун починає обертання.
У міру того, як двигун набирає обертів, у пусковій обмотці наводиться додаткова напруга, яка додається до напруги живлення.

В кінці запуску наведена напруга стає максимальною і напруга на кінцях пускової обмотки може досягати 400 (при напрузі живлення 220 В). Котушка реле напруги сконструйована таким чином, щоб розімкнути контакти точно в той момент, коли напруга на ній перевищить напругу живлення на величину, визначену розробником двигуна. Коли контакти I -2 розімкнуться, котушка реле залишається запитаною напругою, наведеною в пусковий обмотці (ця обмотка, намотана на основну обмотку, являє собою вторинну обмотку трансформатора).
Під час запуску дуже важливо, щоб напруга на клемах реле точно відповідала напрузі на кінцях пускової обмотки. Тому пусковий конденсатор завжди повинен включатися в схему між точками I і Р, а не між А та 2 Зазначимо, що при розмиканні контактів 1-2 пусковий конденсатор повністю виключається із схеми.
Існує безліч різних моделей реле напруги, що відрізняються своїми характеристиками (напругою замикання та розмикання контактів...).

Тому, при необхідності заміни несправного реле напруги, для цього потрібно використовувати реле тієї ж моделі.
Якщо реле для заміни не цілком відповідає двигуну - це означає, що його контакти при запуску не будуть замкнені, або будуть замкнуті постійно.
Коли при запуску контакти реле виявляються розімкненими, наприклад, через те, що реле занадто малопотужне (воно спрацьовує при 130 В, тобто відразу після подачі напруги і пускова обмотка запитана тільки як вторинна обмотка), двигун не зможе запуститися, гудітиме і відключиться тепловим реле захисту (див. рис. 53.33).

Зазначимо, що такі самі ознаки матимуть місце у разі поломки контакту. В крайньому випадку, завжди можна перевірити цю гіпотезу, замкнувши на мить коротко контакти 1 і 2. Якщо двигун запуститься, значить контакт відсутній.

Запуск за допомогою термістора (СТР)

Термістор, або терморезистор (СТР* - скорочення, означає позитивний температурний коефіцієнт, тобто підвищення опору при зростанні температури) включається в ланцюг так, як показано на рис. 53.37.
При нерухомому роторі двигуна СТР холодний (має навколишню температуру) та його опір дуже низький (дещо Ом). Як тільки двигун подається напруга, запитується основна обмотка. Одночасно струм проходить через низький опір СТР та пускову обмотку, внаслідок чого двигун запускається. Однак струм, що тече через пускову обмотку, проходячи через СТР, нагріває його, що обумовлює різке підвищення температури, а отже і опору. Після закінчення однієї-двох секунд температура СТР стає більше 100°С, яке опір легко перевищує 1000 Ом.
Різке підвищення опору СТР знижує струм у пусковий обмотці до кількох міліампер, що еквівалентно відключення цієї обмотки так, як це зробило б звичайне пускове реле. Слабкий струм, не впливаючи на стан пускової обмотки, продовжує проходити через СТР, залишаючись цілком достатнім, щоб підтримувати його температуру на потрібному рівні.
Такий спосіб запуску використовується деякими розробниками, якщо момент опору при запуску дуже малий, наприклад, в установках з капілярними розширювальними пристроями (при зупинці неминуче вирівнювання тисків).
Однак, коли компресор зупинився, тривалість зупинки повинна бути досить великою, щоб не тільки забезпечити вирівнювання тисків, але і, головним чином, охолодити СТР (за розрахунками для цього потрібно щонайменше 5 хвилин).
Будь-яка спроба запуску двигуна при гарячому СТР (має, отже, дуже високий опір) не дозволить пусковий обмотці запустити двигун. За таку спробу можна поплатитися значним зростанням струму та спрацюванням теплового реле захисту.
Терморезистори являють собою керамічні диски або стрижні та основним видом несправностей цього типу пускових пристроївє їх розтріскування та руйнування внутрішніх контактів, найчастіше обумовлене спробами запуску при гарячих СТР, що
неминуче спричиняє надмірне підвищення пускового струму.
. Ми часто вказували на важливість дотримання ідентичності моделей при заміні несправних елементів електрообладнання ( теплові релезахисту, пускові реле...) на нові, або ті, які рекомендуються для заміни розробником. Ми радимо також при заміні компресора змінювати комплект пускових пристроїв (реле + конденсатор(и)).
* Іноді зустрічається термін РТС, який означає те саме, що і СТР (прим. peo.j.

Г) Узагальнення схем пускових пристроїв, що найчастіше зустрічаються.

У документації різних розробників зустрічається безліч схем із кількома екзотичними назвами, які ми зараз роз'яснимо. Скориставшись цим випадком, ми поповнимо наші знання і побачимо роль робочих конденсаторів.
Для кращого розуміння подальшого матеріалу нагадаємо, що на відміну від пускових конденсаторів, робочі конденсатори розраховані на постійне знаходження під напругою і що конденсатор включається до схеми послідовно з пусковою обмоткою, дозволяючи підвищити момент, що крутить, на очу двигуна.
1) Схема PSC (Permanent Split Capacitor) – схема із постійно підключеним конденсатором є найпростішою, оскільки в ній відсутнє пускове реле.
Конденсатор, постійно перебуваючи під напругою (див. рис. 53.40 має бути робочим конденсатором. Оскільки зі зростанням ємності такий тип конденсаторів швидко збільшується в розмірах, їх ємність обмежується невеликими значеннями (рідко більше 30 мкФ).
Отже, схема PSC використовується, як правило, у невеликих двигунах з незначним моментом опору на валу (малі холодильні компресори для капілярних розширювальних пристроїв, що забезпечують вирівнювання тиску під час зупинок, вентиляторні двигуни невеликих кондиціонерів).
При подачі напруги на схему, постійно підключений кон-
Денсатор (СР) дає поштовх, дозволяючи запустити двигун. Коли двигун запущений, пускова обмотка залишається під напругою разом із послідовно включеним конденсатором, що обмежує силу струму і дозволяє підвищити момент, що крутить, при роботі двигуна.
2) Схема СТОР. вивчена раніше, називається також РТС (Positive Temperature Coefficient) і використовується як відносно простого пускового пристрою.
Вона може бути вдосконалена додаванням постійно підключеного конденсатора.
При подачі напруги на схему (після зупинки тривалістю не менше 5 хвилин), опір термістора СТР дуже низький і конденсатор Ср, будучи замкненим коротко, не впливає на процес запуску (отже, момент опору на валу повинен бути незначним, що вимагає вирівнювання тиску при зупинці ).
В кінці запуску опір СТР різко зростає, але допоміжна обмотка залишається підключеною до мережі через конденсатор Ср, який дозволяє підвищити момент, що крутить, при роботі двигуна (наприклад, при зростанні тиску конденсації).
Оскільки конденсатор постійно перебуває під напругою,
пускові конденсатори у схемах цього типу використовувати не можна.

53.2. ВПРАВА 2

Однофазний двигун із напругою живлення 220 В, оснащений робочим конденсатором з ємністю 3 мкФ, обертає вентилятор кондиціонера. Перемикач має 4 клеми: "Вхід" (В), "Мала швидкість" (МС), "Середня швидкість" (СС), "Велика швидкість" (БС), що дозволяють скомутувати двигун з мережею таким чином, щоб вибрати потрібне значення (МС) , СС чи БС) числа оборотів.

Рішення

Накидаємо, згідно з нашим припущенням внутрішню схему двигуна, звіряючись з даними вимірювання опорів (наприклад, між Г і Ж має бути 290 Ом, а між Г та 3 - 200 Ом).
Залишається тільки включити в схему перемикач, пам'ятаючи, що максимальна швидкістьобертання (БС) досягається, якщо двигун безпосередньо підключено до мережі. І навпаки, мінімальне число оборотів буде забезпечене при найслабшій напрузі живлення, отже, при задіянні максимального значення опору, що гасить.

Такі двигуни, що рідко зустрічаються в даний час, можуть однак використовуватися як привод сальникових компресорів. Щоб змінити напрямок обертання двигуна, достатньо хрест-навхрест поміняти точку з'єднання пусковий та основний обмоток.
Як приклад на рис. показано, як кінець пускової обмотки став початком, а початок – кінцем.
Зауважимо, що в цьому випадку напрямок проходження струму по пусковій обмотці змінилося на протилежне, що дозволяє дати в момент запуску імпульс магнітного поля у зворотному напрямку.
Нарешті, відзначимо також двопровідні двигуни з "витком Фраже" або з "фазосдвігающім кільцем", що широко використовуються для приводу невеликих вентиляторів з низьким моментом опору (як правило, лопатевих). Ці двигуни дуже надійні, хоча і мають малий момент, що крутить, і при їх включенні в мережу відсутні які-небудь особливі проблеми, оскільки вони мають всього два дроти (звичайно, плюс заземлення).

В) Пускові реле
Незалежно від конструкції, завданням пускового реле є відключення пускової обмотки, як двигун набере приблизно 80% номінального числа оборотів. Після цього двигун вважається запущеним і продовжує обертання тільки за допомогою робочої обмотки.
Існує два основних типи пускових реле: реле струму та реле напруги. Ми також згадаємо запуск за допомогою термістора СТР.
Спочатку вивчимо пускове реле струму
Цей тип реле зазвичай застосовується в невеликих однофазних двигунах, що використовуються для приводу компресорів, потужність яких не перевищує 600 Вт (домашні холодильники, невеликі морозильні камери...).

Однофазні асинхронні електродвигунипотужністю до 1 кВт, рідко до 2 кВт, широко застосовуються в умовах, коли є тільки однофазна мережа, наприклад для приводу механізмів різних приладів, електрифікованого інструменту, в побутових механізмах тощо. Якщо обмотку двигуна живити однофазним струмом, то електромагнітне поле в ньому буде таким, що не обертається, як у трифазних машинах, а пульсуючим, енергетичні показники стануть гірше, ніж у трифазних, а. пусковий момент дорівнюватиме нулю, тобто двигун без спеціальних пристроїв не запускатиметься. Тому в статорах однофазних двигунів встановлюють дві обмотки, які часто називають фазами обмотки. Одна їх головна, чи робоча, інша допоміжна. Обмотки розташовуються по пазах статора так, що осі їх зсунуті відносно один одного в просторі на електричний кут 90° (рис.1).

Рис.1. Осі обмоток двох- та однофазних двигунів: а - розташування котушок різних фаз у пазах статора; б - умовне зображення фаз обмотки.

Якщо фази струмів обмоток будуть не однакові, тобто зсунуті в часі, то електромагнітне поле в статорі двигуна стає обертовим. Енергетичні показники двигуна покращуються та з'являється пусковий момент. При зрушенні фаз струмів на електричний кут 90 ° і однакових МДС обмоток поле стає круговим і ККД однофазного двигуна буде найбільшим. Досягти цього можна, виконавши обидві обмотки двигуна однаковими та послідовно підключивши до однієї з них конденсатор (рис. 2.а). Такі двигуни називаються однофазними конденсаторними.

Рис. 2.. Схеми включення однофазних двигунів: а - з постійно увімкненим конденсатором (конденсаторні двигуни); б - з робочим та пусковим конденсаторами; в - із пусковим елементом; Ср – робочий конденсатор; Сп - пусковий конденсатор; ПЕ – пусковий елемент.

Ємність конденсатора, необхідна отримання кругового поля, залежить від активних і індуктивних опорів обмоток двигуна і його навантаження. Для однофазних конденсаторних двигунів конденсатор розраховують так, щоб поле було круговим за номінального навантаження. Його включають послідовно з однією із фаз обмоток на весь час роботи. Цей конденсатор називають робітником і позначають Порівн. Під час пуску двигуна ємність робочого конденсатора виявляється недостатньою для утворення кругового поля та пусковий момент двигуна невеликий. Для збільшення пускового моменту паралельно з робочим конденсатором включається другий пусковий конденсатор (Сп). Сумарна ємність пускового і робочого конденсаторів забезпечує отримання кругового поля, що обертається під час пуску двигуна і пусковий момент його збільшується. Після розгону двигуна пусковий конденсатор відключається, а робітник залишається увімкненим (рис. 2.б). Таким чином, двигун запускається і працює з номінальним навантаженням при круговому полі, що обертається.

Рис. 3. Схема одношарової концентричної обмотки з m = 2, z = 16, 2р = 2,
виконаною перевалку.

У статорах більшості одно- та двофазних двигунів застосовують всипні одношарові обмотки з концентричними котушками (рис. 3). Вони мають або чотири висновки - початку та кінці головної та допоміжної фаз, або лише три. При трьох висновках кінці головної та допоміжної фаз з'єднуються між собою всередині корпусу та назовні виводиться провід від місця їхнього з'єднання загальної точки обмотки.

Рис. 4. Схема одношарової концентричної обмотки з m = 2, z = 24, 2р = 4, q = 3, виконаної з «розчесаними» котушками.

Для зменшення вильоту лобових частин котушок одношарові обмотки часто виконують перевалку. Якщо число пазів на полюс і фазу парне, то обмотки перевалку по суті не відрізняються від таких же обмоток трифазних машин. Якщо ж число ц непарне, то великі котушки у групах роблять «розчесаними», тобто відгинають лобові частини половини їх витків в одну, а в другій половині — в іншу сторону (рис. 4).
Необхідність установки конденсаторів подорожчає однофазні двигуни, збільшує їх габарити і знижує надійність, тому що конденсатори виходять з ладу частіше, ніж двигуни. Тому більшість однофазних асинхронних двигуніврозраховують на роботу лише з однією – головною обмоткою. Однак для того, щоб їх можна було пускати, встановлюють і другу – допоміжну обмотку, яку часто називають пусковою. Вона призначається тільки для створення обертового поля при запуску двигуна. Такі однофазні двигуни називаються двигунами з пусковою фазою (або з пусковою обмоткою).
Зсув фаз струмів головної (робочої) і пускової обмоток досягається зміною опору пускової обмотки шляхом послідовного включення з нею так званого пускового елемента (рис. 2.в) – конденсатора або резистора (найчастіше використовують більш дешевий – резистор).
Пускові обмотки, як правило, відрізняються від робочих і за кількістю витків, і за кількістю котушок, і перетином дроту. Вони зазвичай займають 1/3 всіх пазів статора. У 2/3 пазів, що залишилися, розташовується робоча обмотка. Схеми з'єднань та числа полюсів робочої та пускової обмоток однакові (рис. 5).

Рис. 5. Схема одношарової концентричної обмотки однофазного двигуна з пусковою фазою з z = 24, 2р = 4; С1-С2 – головна фаза, В1-В2 – пускова фаза.

Щоб уникнути установки резисторів, які мають бути розраховані на повний пусковий струм, у багатьох однофазних двигунах пускову обмотку виконують із підвищеним опором пускової фази. Для цієї мети пускову обмотку намотують із дроту меншого перерізу, ніж робочу, або виконують її з частково біфілярним намотуванням.

Рис. 6. Утворення біфілярних витків.

При цьому довжина дроту зростає, її активний опірзбільшується, а індуктивний опір та МДС залишаються такими ж, як і без біфілярних витків. Щоб утворилися біфілярні витки, котушку пускової обмотки виконують із двох секцій із зустрічним напрямком намотування (рис. 6). Одна секція, напрямок намотування якої збігається з потрібною для пуску машини полярністю, називається основною, а секція із зустрічною намоткою - біфілярною. Остання завжди має менше витків, ніж основна. На схемах обмоток котушки, що мають частково біфілярне намотування, позначаються петлею (рис. 7а). На рис. 7б показана схема обмотки з пусковою фазою, що має частково біфілярну намотування. Головна обмотка виконана концентричними котушками перевалку. Петлі у котушок пускової фази вказують на те, що котушки виконані з частково біфілярним намотуванням.

Рис. 7. Схема обмотки з котушками, що мають біфілярні витки: a – зображення котушок із біфілярними витками на схемі обмотки, б – схема обмотки з z = 24, 2р = 4.

В обмотці з біфілярними котушками треба враховувати, що у кожній котушці допоміжної фази частина витків намотана зустрічно. Це зменшує кількість ефективних провідників у пазу, нейтралізуючи дію такої ж кількості витків, намотаних в основному напрямку, тому для знаходження числа ефективних витків у котушці (ефективних провідників у пазу) треба від загального числа відняти подвійну кількість зустрічно намотаних витків. Якщо, наприклад, у пазу лежить котушка, у якій лише 81 виток, їх зустрічно намотані 22, число ефективних провідників у пазу буде: 81-2-22 = 37.
Для визначення кількості зустрічно намотаних витків при відомих загальному числіпровідників у пазу та числі ефективних провідників у пазу треба зробити зворотну дію, тобто від загальної кількості відняти кількість ефективних провідників і отриманий результат розділити на два. При загальній кількості провідників 81 та кількості ефективних 37 число зустрічно намотаних витків має бути: (81-37)/2 = 22.
Біфілярну котушку можна отримати, якщо укласти в одні й ті самі пази дві секції котушки, одна з яких повертається на 180° навколо осі паралельної пазам. Права і ліва сторони поверненої секції змінюються місцями.
Пускова обмотка однофазних двигунів розрахована лише на короткочасну роботу – на час запуску двигуна. Її необхідно відключати від мережі відразу ж, як тільки двигун розженеться, інакше вона перегріється і двигун вийде з ладу. Такі двигуни застосовуються, наприклад, для приводу компресорів у всіх побутових холодильниках, приводу пральних машин і т. д. пральних машинахвключає обидві обмотки двигуна, а після його розгону відключає пускову обмотку. Двигун працює з однією включеною робочою обмоткою.

Іноді постає питання про те, як здійснюється підключення однофазного двигуна до живильних пристроїв і мереж. Однофазні асинхронні електродвигуни є найпоширенішими, оскільки їх встановлюють на переважній більшості різних побутових приладівта техніки (комп'ютерної тощо). Іноді такі двигуни купуються і встановлюються в майстернях, гаражах тощо для забезпечення проведення будь-яких робіт (наприклад, підйом вантажу).

Однофазні асинхронні електродвигуни встановлюють на переважній більшості різних побутових приладів та техніки.

Роботи вимагають підключення однофазного електродвигуна, а це досить складно для людини, яка не розуміється на електротехніці та електроприводі. Складність пов'язана з тим, що двигун має багато висновків, і дилетант має труднощі внаслідок того, що не знає, який висновок слід підключити до джерела живлення. Тому цей матеріал розглядає питання підключення саме для середнього громадянина, який не має жодного уявлення про електропривод і не розуміється на електротехніці.

Опис машини

Однофазні електродвигуни зазвичай називають асинхронні однофазні електричні машини з малою потужністю. Магнітопровід таких машин має двофазну обмотку, яка поділяється на стартову (пускову) та основну. Необхідність наявності обмоток 2 полягає в наступному: вони повинні викликати обертання ротора у електричного рушія (однофазного). На даний момент такі пристрої умовно ділять на 2 категорії:

1. Наявність пускових обмоток. У цьому варіанті стартова обмотка підключена через пусковий конденсатор. Коли пуск виконано, і машина розвинула номінальну швидкість обертання, пускова обмотка відключається від живлення. Після чого двигун продовжує обертатися на підключеній до мережі робочій обмотці (конденсатор заряджається під час пуску та відключає пускову). Необхідний об'єм конденсатора стандартно вказує виробник машини на табличці з усіма параметрами (стандартно вона повинна бути на всіх двигунах).
2. Машини із робочими конденсаторами. У таких електричних машин допоміжні обмотки завжди підключені через конденсатори. У разі обсяг конденсаторів визначається конструкцією двигуна. При цьому конденсатор залишається увімкненим і при виході машини на номінальний режим роботи.

Щоб правильно здійснити підключення електричної машини, необхідно вміти визначити (або знати), як виведено пускові та робочі обмотки, а також їх характеристики.

Варто зазначити: ці обмотки різні за використовуваними провідниками (їх перетину), а також за витками. Так для робочих обмоток застосовуються провідники більшого перерізу, і вони мають більшу кількість витків. При цьому важливо знати, що опір робочих обмоток у різних машин завжди менше, ніж опір пускових/допоміжних. При цьому виміряти опір обмотки двигуна не складає особливих труднощів, особливо якщо застосовуються спеціальні мультиметри.

На підставі описаного варто навести деякі приклади.

Приклади підключення

Тут розглянемо 3 варіанти двигунів, які відрізняються один від одного.

Варіант №1. У двигуна є 4 висновки. Спочатку знаходять кінці обмоток (зазвичай вони розташовуються попарно, тому побачити їх легко).

Варіантів розташування висновків може бути 2: або 4 в один ряд, або 2 в одному ряду і 2 в другому. У першому випадку визначити обмотки простіше: перша пара – одна обмотка, друга – інша.

У другому випадку можна заплутатися між обмотками. Найчастіше поширений варіант, коли один вертикальний ряд – одна обмотка, інший – друга. Але варто знати, що мультиметр видасть значення нескінченного опору, якщо вибрано висновки різних обмоток. А далі все просто.

Визначають опір у обмоток: там, де менший опір – та робоча, а більша – пускова.

Підключення здійснюється наступним чином: на товсті дроти подають 220, а один висновок пусковий з'єднують з висновком робочої. При цьому не варто турбуватися про правильність з'єднання висновків - робота машини і те, в яку сторону здійснюється обертання, не зміняться від того, який кінець з яким був з'єднаний. Напрямок обертання змінюється через зміну кінців підключення стартової обмотки.

Другий варіант – коли машина має 3 висновки. В цьому випадку при вимірюванні опорів між обмотками мультиметр показуватиме різні значення – мінімальне, максимальне, середнє (якщо їх міряти попарно). Тут загальний кінець, який буде у мінімального та середнього значення, є одним із кінців підключення, інший висновок для підключення мережі – той, який має мінімальне значення. Висновок, що залишиться, – виведення пускової обмотки – має бути підключений з конденсатором та з одним із кінців подачі живлення мережі. У цьому випадку неможливо самостійно змінити напрямок обертання.

Останній приклад. Є 3 висновки, а виміри опору між висновками попарно показали, що є 2 абсолютно однакові значення і одне більше (приблизно в 2 рази). Такі рушії часто ставилися на старі та встановлюються на сучасні пральні машини. Це саме той випадок, коли обмотки у машини ідентичні, тому абсолютно не має значення, як підключати обмотки.

Як це застосувати на практиці? Це питання, що найчастіше задається, адже з підключенням інструментів (болгарок, перфораторів, шуруповертів і т.д.) можуть виникнути складності. Це іноді пов'язано з тим, що в інструменті використовується колекторний двигун, який часто працює без пускових пристроїв. Розглянемо цей варіант докладніше.

Пуск електродвигуна з колектором

Цей випадок найпоширеніший. У розділі вище він позначений за прикладом №3. Такі двигуни часто застосовуються для побутових пристроїв, адже вони прості та дешеві.

Зазвичай кінці таких двигунів нумеруються. Тому для підключення слід з'єднати висновки 2 та 3 один з одним (один йде від якоря, а інший від статора), а номери 1 та 2 підключити до джерела живлення.

Слід знати, що якщо підключити таку машину без спеціальних електронних пристроїв, вона видаватиме лише максимальну кількість обертів і регулювання швидкості буде неможливим. При цьому буде великий пусковий струм та ривкове зусилля під час пуску.

Якщо потрібна зміна напрямку обертання рушія, слід змінити місцями підключення висновків статора чи якоря.

Практичне підключення

Якщо є двигун, який слід підключити до мережі, потрібно уважно вивчити його табличку, де наведено номінальні значення машини і конденсатора (або декількох конденсаторів). Далі за найменуванням моделі електричної машини рекомендується знайти схему.

Схема підключення однофазного електродвигуна для різних пристроїв може бути різною, тому рекомендується підібрати схему для конкретного варіанту. В іншому випадку можуть виникнути проблеми, аж до повного виходу з ладу двигуна (коли він згорить). Далі слід підібрати конденсатор (якщо він вийшов з ладу чи його немає). Підбір здійснюється за спеціальними таблицями, які є у довідковій літературі.

Розглянемо як приклад пральну машину останніх роківвипуску. Там зазвичай застосовується колекторний чи трифазний рушій. У разі наявності трифазного рушія, здійснити його пуск можна тільки підключенням спеціального пускового блоку, який необхідно підібрати під конкретну модель пральної машини.

У разі наявності колекторної машини на клемник будуть виведені близько 7 дротів (±1) без урахування виведення заземлення (він маркується відповідним знаком, і до нього підходить жовто-зелений провід). Пара висновків зазвичай має тахометр, вони не підключаються до мережі. І по 2 виходи мають статор та ротор електричної машини та маркування буквено-цифірне (наприклад, А1-а1, або А-а). Перша буква (заголовна) означає початок обмотки, друга – кінець. Інша обмотка позначається літерою латинського алфавіту. Живлення подається початку роторної і кінець статорної обмотки. Для цього необхідно заздалегідь визначитися з обмоткою (яка звідки). Після цього вільні висновки обмоток з'єднуються за допомогою перемички.

Після цього слід здійснити пробний пуск пристрою, причому дотримуючись правил техніки безпеки.