Как изменить направление вращения однофазного двигателя со щетками - Исправление ошибок и поиск оптимальных решений проблем

Большая доля инструментов располагает в составе коллекторный двигатель. Это один из обычных и позволяемых по цене каждому движков, у которого есть отличные характеристики. Собственно этим, да ещё низкой ценой, определена его значительность.

Электродвигатели стали неотъемлемой частью жизни людей, которые упрощают ее и берут много работы на себя. Они обеспечивают произведение обыденной и строительной техники, представлены одной из вспомогательных частей производственного оборудования.

Что такое коллекторный двигатель и его особенности

Коллектором нарекают элемент двигателя, контактирующую с щетками. Данный отдел гарантирует передачу электроэнергии в рабочее деление агрегата. Коллекторный мотор хронического тока — вертящийся электрический аппарат постоянного тока, перерабатывает энергию непрерывного тока в машинную энергию, где одна обмотка, которая содействует в процессе вырабатывания энергии, сплочена с теплообменником. Функционирует через постоянный и не устойчивый поток энергии, сила 300–800 Вт, количество разворотов якоря 11 500–15 000 об/мин.

Коллекторные электродвигатели бывают: постоянного и переменного тока;

Последние универсальные функционируют, как и от неизменного, так и от сменного потока. Они сохраняют популярность, даже если имеют щётки. Известно, что щетки не очень удобны, так как они стираются и искрят. За этим элементом необходимо непрерывное наблюдение и промышленное обслуживание.

К достоинствам коллекторных движков причисляют вероятность мягкой регулировки быстроты в обширных пределах, низкую стоимость. Как и остальные электромоторы, коллекторный складывается из статора и ротора (часто нарекают «якорь»). Его отличительной особенностью представляется существование на валу коллекторного узла, сквозь какой на автомат передаётся электропитание. Механизм коллекторных двигателей долговременного и переменного тока почти одинаковы, но имеют некоторые отличия.

Коллекторный двигатель долговременного тока

Наиболее малые движки предоставленного типа (единицы Ватт) хранят в корпусе:

· трёхполюсной ротор на подшипниках скольжения;

· коллекторный отдел из 2-х щёток, которые присоединены между собой с 3-мя медными пластинами;

· двухполюсной статор из непрерывных магнитов.

Такие двигатели используются, в основном, в младенческих игрушках, музыкальных плеерах, сушках, электрических бритвах, аккумуляторных отвертках и т. (рабочее усилие 3-9 вольт).

Движки более сильной мощности (десятки Ватт), соответственно складываются из:

· семиполярный ротор на подшипниках; коллекторный узел из четырёх графитовых щёток;

· четырехполюсный статор из постоянных магнитов.

Впрочем, такая консистенция аппарата используется в большинство электродвигателей в новых автомобилях (рабочее усилие 12 либо 24 Вольт): препровождение пропеллеров систем охлаждения и вентиляции, «дворников», насосов омывателей.

Коллекторный мотор переменного потока

Коллекторный двигатель переменного тока является довольно специфическим прибором, которое располагает все совершенства механизма долговременного тока и, вне зависимости, характеризовано совпадающими свойствами. Различие данных агрегатов складывается в том, что обивка статора двигателя неустойчивого тока для снижения издержек на вихревой энергетике, производится из раздельных листов электротехнической стали. Обмотки побуждения аппаратуры вводятся поочередно ради оптимизации произведения в бытовой сети 220в.

Существуют также трехфазные, чьи способности действовать от постоянного и переменного тока именуются ещё и универсальными данными. Выключая статор и ротор, механизм содержит щеточно-коллекторный аппарат и тахогенератор. Циркуляция ротора в коллекторном моторе завязывается впоследствии совместной работоспособности потока якоря и магнитного тока намотки возбуждения.

Посредством использования щетки ток перенаправляется на теплообменник, организованный из пластинок трапецеидального разделения и представляется одним из узлов ротора, поочередно объединенного с намотками статора.

Принцип произведения

Инструмент сочетает в себе неподвижную часть, это статор и сменную часть – ротор. В статоре размещаются возбуждающие обвивки, ротор следит за передачей появляющейся машинной силы. Также часть ротора это вал.

Собственно, принцип поведение не различается от прочих движков, ротор инициирует ворочения в магнитной сфере, вследствие индуцированным на нём токам. Но как собственно и зачем данные тока наводятся? Для понимания нужно вспомнить, как создается электродвижущая мощь в постоянном магнитном поле. Ежели поле непрерывного магнита установить прямоугольную рамку, под действием завязывающегося в ней тока она начинает вращение. Направление вращения определяется по правилу буравчика. Для постоянного поля в нем говорится так, ежели установить правую руку в поле так, чтобы магнитные очертания вмещались в ладонь, вытянутые пальцы покажут направленность движения.

Как поменять движение в коллекторном движке

Первая из токоснимающих щеток соединяется к обмотке статора, а питающее усилие направляется на другую щетку и другой шнур статорной обмотки. Чтобы произошло изменение расположения штепсельной вилки в розетке, случается синхронная смена полюсов магнитов ротора и статора. Следовательно, курс вращения не изменится. К тому же, как это случается в движке долговременного тока с одновременным изменением полярности питающей силы на обмотке возбужденности и якоря. Поменять распорядок следования «фаза – ноль» надобно исключительно производить на один элемент электрического автомата – коллектора, что гарантирует и пространственное, и электрическое разделение проводов – обвивки якоря защищены.

Такое можно совершить парой способов:

· Ручной сменой места конструкции щеток. Это редкость, ибо похоже на внесения изменений в состав устройства. Тем более, итогом будет досрочный выход щеток из строя, ибо фигура выработки на их способном выходе не будет такая, как форма плоскости коллектора.

· Замена расположения переключателя среди щеточного узла и обмоткой в клеммной коробке, а далее точки включения сетевого провода. Дозволено создать с силой одного многопозиционного выключателя либо парой магнитных пускателей.

Как плавно изменить курс вращения коллекторного движка

Если попросту поменять противоположность подводящего усилия на коллекторном двигателе, направленность верчения ротора не изменится. Вдобавок нужно понимать, что в моторах сильной мощности переключат обмотку якоря. При переключении обмоток статора появляется сила самоиндукции, что долетает величин, оно может исключить сердце из строя. Надлежит сменить местами выводы обмотки возбуждения. Когда присутствует третий шнур, то его не используют.

Не на всяком коллекторном двигателе дозволено реализовать реверс, ежели в корпусе направлен указатель вращения, то его невозможно приспособлять в реверсивных устройствах. Все двигатели, обладающие высокими витками, специализированы для вращения в одну сторону. Например, у электродвигателя, констатирующего в болгарках. У двигателя, что обладает незначительными оборотами, циркуляция возможна в разные стороны. Программа включения его обмоток подобна той, что и на двигателях непрерывного тока с последовательным возбуждением.

Реально весь электрический ассортимент моторов для бытового использования, дома или на даче, одновременные — коллекторные. Редко могут быть асинхронные. Коллекторный двигатель употребляется в стиральных аппаратах для прокрутки барабана, электродрелях и так далее. Такие движки имеют крепление к обмотке и не двигаются. Вдобавок в данном моторе на якоре имеется обмотка. На обе эти обмотки направляется сила с коллектора. Чинить такой двигатель дешево, при этом он элементарен для реализации в домашних условиях. Только оно нуждается в понимании устройства и соблюдение техники безопасности. Еще желательно проверять клавиши подключения на работоспособность устройства и питающие шнура. Данные характеристики можно исследовать с помощью индикаторной отвертки или мультиметра.

Схемы включения

Стандартная методика включения предугадывает заключение на контактную планку до 10 контактов. Текущий стороной одной из щеток течение L устраивается на коллектор и якорь, дальше проходит к обмоткам статора сквозь вторую щетку и перемычку, высовываясь в нейтраль N. Реверса двигателя похожий метод подключения не предугадывает, поелику соединение обмоток синхронное приводит к одновременной перемене полюсов в магнитных полях.

Следственно, направленность обстоятельства постоянно такое. Скорректировать направленность верчения возможно, когда можно сменить выходы на контактной планке местами в обмотке. Начистоту двигатель соединяют если провода ротора и статора соединены к щеточно-коллекторный аппарату. Для переключения второй быстроты применяются шнуры только полу обмотки.

Важно помнить, что с фактора подобного включения сердце инструмента действует на наибольшей мощности, следовательно, время его эксплуатации никак не должен превосходить 15 сек. Примитивно данный метод дозволено изобразить подобными пунктами:

· на затвор симистора сервируется команда от электрической схемы;

· заслонка открывается, поток идет по намоткам статора, активизируя циркуляцию якоря двигателя М;

· моментальные величины частоты кручения реорганизуются тахогенератором в электронные сигналы, которые создают с импульсами управления возвратную связь;

· В итоговом моменте обращение ротора при любой прочности, остается равномерным;

· с дополнительным использованием реле R и R1 исполняется реверсирование мотора.

Модифицирование вращения

Перед тем как «менять щётки» или другие провода, приглядитесь, каким способом приспособлены щётки касательно коллектора. Ежели, щетки поставлены вертикально к поверхности цилиндра, какой образует коллектор, дальше позволено любым методом изменять направленность верчения двигателя технологий только два: изменить положение проводов между собой, подходящие к щеткам, или провода , которые установлены к обмотке возбужденности (статору). Но когда щётки введены не вертикально , дальше обменивать направления верчения очень не желательно. Ротор кружиться будет, однако будет увеличенное выделение искр и скорый износ щеток.

Обследовать конструкцию щеток легко: убираем щетку и смотрим разрез выработки, если он симметричный -щётки находятся перпендикулярно, поэтому наоборот. Дозволено еще послушать звук, организовывается щетками при верчении теплообменника вручную — при инвариантной установке он будет один для любого направления вращения.

Регулятор частоты вращения коллекторного движка

Если движок переменчивого тока включается на абсолютную мощность, случается передача тока с целой мощностью нагрузки, что повторяется 7-8 раз. Данное течение нагибает обмотки мотора и производит тепло, что будет отходить длительное время. Это может существенно уменьшить живучесть двигателя. Короче говоря, преобразователь – это такой ступенчатый инвертор, какой гарантирует парную смену энергии.

Рекомендуемый стабилизатор частоты вращения специализирован для произведения совместно с коллекторными движками и является безоглядно аналоговое устройство. Регулятор обладает возвратной связью по частоте вращения, также ему не нужны приборы никакого тахогенератора дополнительно. Преимущественно известной разновидностью стабилизаторов частоты циркуляции основного мотора кассетных магнитофонов, представляется стабилизатор с положительной возвратной связью потока. Регулирование проистекает параметрические, следовательно, гармоника достаточно крепко модифицируется при изменении перегрузки на валу двигателя.

Чтобы сделать качества работы больше в стабилизаторе, надо установить возвратную связь по частоте вращения. Нормально при таких данных для вала двигателя ставить особенный датчик. В основном только оптический . Подобный преобразователь охватывает в себе оптопару, оптическое течение что останавливается крыльчаткой (или диском с отверстиями), и дальше он насаживается на вал двигателя. Крыльчатка останавливает оптический поток, и на конце оптопары складываются импульсы с частотой верчения двигателя, поднятой на сумму прорезей в крыльчатке.

Временами приспосабливается и другая разновидность датчиков — магнитные. Когда на вал мотора ставится шестерня из ферромагнитного материала, вблизи которой укрепляется головка с магнитом. При воздействии вращения шестерни на выводах головки, является неустойчивое усилие с амплитудой возле милливольта, и частотой, равновеликой частоте верчения двигателя, поднятой на сумму зубьев на шестерне. Это течение включает в себе неустойчивую составляющую, в которую входит гармоника, что обладает частотой, равноправную частоте циркуляции двигателя, поднятую на количество пластинок коллектора. Двигатели, какие чаще приспосабливаются в магнитофонах, располагают три пластины коллектора. Следовательно данная гармоника равновелика утроенной частоте верчения двигателя. Только на данном принципе и построен регулятор.

Как выбрать редуктор

Имеется изрядно пару характеристик, которые помогут подбирать регулятор:

· Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векториальной либо скалярной системой руководства. Главные чаще применяются, однако, другие числятся надежнее;

· Один из желательных факторов при выборе гальванического преобразователя частот. Нужно выбирать частотник с силой, что отвечает максимально дозволенной на оберегаемом инструменте. Но для мало вольтового мотора предпочтительно, подобрать стабилизатор сильнее, нежели допустимое значение Ватт;

Конечно, тут все предусмотрено для каждого по отдельности, но по способности необходимо приобрести редуктор витков ради электродвигателя, у которого базисная схема располагает просторный спектр дозволительных напряжений;

· Охват частоты. преображение частоты – это ключевая тема предоставленного агрегата, следовательно постарайтесь найти тип, что будет предельно отвечать Вашим нуждам. Примерно, ради ручного фрезера довольно хорошими данными будут 1000 Герц;

· По иным критериям. Это срок гарантии, сумма входов, охват (для станков и ручных приборов имеется специфическая приставка). При этом еще необходимо понимать, что имеется так именованный всеобъемлющий стабилизатор циркуляции. Это частотный агрегат для бесколлекторных движителей.

Совершенства и недостатки коллекторов

Достоинства коллекторных электромоторов такие:

· Элементарное устройство.

· Благородная скорость до 10 000 об/мин.

· Доброкачественный вращающий момент и на малых оборотах.

· Низкая стоимость.

· Вероятность координировать поспешность в пространных пределах.

· Невысокие отправные флюиды и нагрузки.

В роторе можно увидеть, что каждая обвивка представляет собой подобную рамку. Лишь складывается она не из одного провода, а из нескольких, но сути это не меняет. При помощи коллекторного узла, в каком-то пункте времени, обвивка подключается к давлению и, по ней проходит течение и вокруг проводника завязывается магнитное поле. Оно содействует с полем статора. Зависит от типа, используются там долговременные магниты или тоже течет безостановочный ток в обмотках, создавая на полюсах свое магнитное поле.

Аппарат ротора и статора рассчитан так, что при содействии они «проталкивали» ротор в нужную сторону. Чем больше силы сервируется на обмотки ротора, тем сильнее мощная сфера производит статор, тем более сильная их реакцию и скорее ворочается ротор, потому что он сталкиваются с огромной силой. Также при способе уменьшения усилия — взаимодействие уменьшается, итоговая быстрота вращения тоже. Поэтому все что надо, координировать напряжение, такое позволяют сделать с помощью даже несложного авто потенциометр (переменное сопротивление).

Удовлетворительные качества, но просматриваются и минусы, причем они вполне серьёзные. Минусы коллекторных электродвигателей такие:

· Большая степень гулов при движении.

· В особенности при воздействии на больших скоростях.

· Щетки стираются о аппарат триммера, вследствие образуя шумы.

· Щеточки искрятся и изнашиваются

· Потребность периодического поддержания коллекторного узла.

· Мало устойчивость характеристик при изменении нагрузки.

· Рослая частотность отказов через присутствие коллектора и щеток, небольшой промежуток работоспособности данного узла.

В целом, коллекторное сердце хороший выбор, по-другому его не ставили бы на хозбытовой технике. При обычном свойстве работы, функционируют подобные моторы годами. Могут и 10-15 лет работать нормально без аварий.

Проверка коллекторного электродвигателя на повреждение

Самая трудная задача, что поднимется с таким аппаратом это разбор. Как ни странно, коллекторный мотор непросто разбирать. Приводить анализ демонтажа мотора для всех вариантов устройств долгое время, предпочтительно определить особое руководство естественно под ваш тип механизма. Важно не пренебрегать техникой безопасности, все приборы при разборе обязаны быть выключены.

Берите инструменты с изоляционным материалом. Если электромотор демонтирован, пробуйте дать на него напряжение. Ежели он работает, однако искры в щеточках увеличились (хвосты искр при кружении неравномерны, облегают временами больше 90°), быстрее всего, наступил период их сменить либо откорректировать прикрепление аппарата.

При нестабильном соединении могут обнаруживаться неполадки. Также это может значить и межвитковое перемыкание внутри. Заменять приборы должны исключительно на такие же как предыдущие. Щетки в принципе укрепляются фиксатором либо болтами. Порой они зафиксированы на особом рычаге. Когда щетки в норме, но плохо прикреплены, требовательно прикрепить пружины.

Когда контакты на аппарате потемнели, нужно совершить чистку. Хорошим способом будет использование наждачной бумаги с небольшой крошкой. Когда таков метод не посодействовал, тогда источником поломки может быть износ подшипников. Также когда заметен слишком большой шум, лишнюю вибрацию, то вполне вероятно и надобно сменить подшипники.

Когда агрегат нельзя никак включить, посмотрите зрительно целость обмоток, лишение почернения. Сгоревшую изоляцию требовательно почистить, в случае присутствия графитовой пыли все тщательно прочистить. Прах вызывает замыкание. Всю проводку надо опробовать мультиметром. Когда обвивка не дает проводимости, возможно в этом случае реставрация агрегата станет дороже нового.

Источник

Содержание

Однофазный двигатель 220В — постановка задачи
Вариант 1: переподключение рабочей намотки (однофазный двигатель 220В)
Вариант 2: переподключение пусковой намотки (однофазный двигатель 220В)
Вариант 3: смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот
Важно понимать

Перед выбором схемы подключения однофазного асинхронного двигателя важно определить, сделать ли реверс. Если для полноценной работы вам часто нужно будет менять направление вращения ротора, то целесообразно организовать реверсирование с использованием кнопочного поста. Если одностороннего вращения вам будет достаточно, то подойдет самая простая схема без возможности переключения. Но что делать, если после подсоединения по ней вы решили, что направление нужно все же поменять? Однофазный двигатель 220В — как поменять направление вращения?

Предположим, что у уже подсоединенного с использованием пускозарядной емкости асинхронного однофазного двигателя изначально вращение вала направлено по часовой стрелке, как на картинке ниже (однофазный двигатель 220В)

Схема подключения однофазного двигателя

Уточним важные моменты:

Точкой А отмечено начало пусковой обмотки, а точкой В – ее окончание. К начальной клемме A подсоединен провод коричневого, а к конечной – зеленого цвета.
Точкой С помечено начало рабочей обмотки, а точкой D – ее окончание. К начальному контакту подсоединен провод красного, а к конечному – синего цвета.
Направление вращения ротора обозначено с помощью стрелок.

Ставим перед собой задачу – сделать реверс однофазного двигателя без вскрытия его корпуса так, чтобы ротор начал вращаться в другую сторону (в данном примере против движения стрелки часов). Ее можно решить тремя способами. Рассмотрим их подробнее.

Вариант 1: переподключение рабочей намотки (однофазный двигатель 220В)

Чтобы изменить направление вращения двигателя, можно только поменять местами начало и конец рабочей (постоянной включенной) обмотки, как это показано на рисунке. Можно подумать, что для этого придется вскрывать корпус, доставать намотку и переворачивать ее. Этого делать не нужно, потому что достаточно поработать с контактами снаружи:

Из корпуса должны выходить четыре провода. 2 из них соответствуют началам рабочей и пусковой намоток, а 2 – их концам. Определите, какая пара принадлежит только рабочей обмотке.
Вы увидите, что к этой паре подсоединяются две линии: фаза и ноль. При отключенном двигателе произведите реверс путем перекидывания фазы с начального контакта намотки на конечный, а нуля – с конечного на начальный. Или наоборот.

Схема подключения однофазного двигателя

В результате получаем схему, где точки С и D меняются между собой местами. Теперь ротор асинхронного двигателя будет вращаться в другую сторону.

Вариант 2: переподключение пусковой намотки (однофазный двигатель 220В)

Второй способ организовать реверс асинхронного мотора 220 Вольт – поменять местами начало и конец пусковой обмотки. Делается это по аналогии с первым вариантом:

Из четырех проводов, выходящих из коробки мотора, выясните, какие из них соответствуют отводкам пусковой намотки.
Изначально конец В пусковой обмотки соединялся с началом С рабочей, а начало А подключалось к пускозарядному конденсатору. Сделать реверс однофазного двигателя можно, подключив емкость к выводу В, а начало С с началом А.

Переподключение пусковой намотки

После описанных выше действий получаем схему, как на рисунке выше: точки А и В поменялись местами, значит ротор стал обращаться в противоположную сторону.

Вариант 3: смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

Организовать реверс однофазного мотора 220В теми способами, что описаны выше, можно только при условии, что из корпуса выходят отводки от обеих обмоток со всеми началами и концами: А, В, С и D. Но часто встречаются моторы, в которых производитель намеренно оставил снаружи только 3 контакта. Этим он обезопасил устройство от различных «самоделок». Но все же выход есть.

Смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

На рисунке выше изображена схема такого, «проблемного», мотора. У него выходят из корпуса только три провода. Они помечаются коричневым, синим и фиолетовым цветами. Зеленая и красная линии, соответствующие концу В пусковой и началу С рабочей намотки, соединены между собой внутри. Доступ к ним без разборки двигателя мы получить не сможем. Поэтому изменить вращение ротора одним из первых двух вариантов не представляется возможным.

В этом случае поступают так:

Снимают конденсатор с начального вывода А;
Подсоединяют его к конечному выводу D;
От проводов А и D, а также фазы, пускают отводки (можно сделать реверс с использованием ключа).

Схема подключения однофазного двигателя

Посмотрите на рисунок выше. Теперь, если подключить фазу к отводку D, то ротор вращается в одну сторону. Если же фазный провод перекинуть на ветку A, то можно изменить направление вращения в противоположную сторону. Реверс можно осуществлять, вручную разъединяя и соединяя провода. Облегчить работу поможет использование ключа.

Важно понимать

Важно! Последний вариант реверсивной схемы подключения асинхронного однофазного мотора неправильный. Его можно использовать, только если соблюдаются условия:

Длина пусковой и рабочей намоток одинакова;
Площадь их поперечного сечения соответствует друг другу;
Эти провода изготавливаются из одного и того же материала.

Все эти величины влияют на сопротивление. Оно у обмоток должно быть постоянным. Если вдруг длина или толщина проводов отличаются друг от друга, то после того, как вы организуете реверс, окажется, что сопротивление рабочей намотки станет таким же, как было раньше у пусковой, и наоборот. Это может стать и причиной того, что мотор не сможет запуститься.

Внимание! Даже если длина, толщина и материал обмоток совпадают, работа при измененном направлении вращения ротора не должна быть продолжительной. Это чревато перегревом и выходом из строя двигателя. КПД при этом тоже оставляет желать лучшего.

Осуществить реверс асинхронного мотора 220В просто, если концы обмоток отводятся из корпуса наружу. Сложнее его организовать, когда выводов всего три. Рассмотренный нами третий способ реверсирования подходит только для кратковременного включения двигателя в сеть. Если работа с обратным вращением обещает быть продолжительной, то мы рекомендуем вскрыть коробку для переключения методами, описанными в 1 и 2 варианте: так безопасно для агрегата, и сохраняется КПД.

Ещё по теме:

— Схемы подключения асинхронного и синхронного однофазных двигателей

— Схемы подключения электродвигателя через конденсаторы

— Реверсивная схема подключения электродвигателя

— Плавный пуск электродвигателя своими руками

—В чем разница асинхронного и синхронного двигателей

— Переделка электрического двигателя с 380 на 220 Вольт

— Как проверить электродвигатель

— Ремонт электродвигателей

Источник

Иногда у мастеровых и
самодельщиков возникает необходимость изменить направление вращения
электроинструмента.

Казалось бы, что может быть проще, необходимо просто
поменять местами провода, идущие на щётки и якорь будет вращаться в другую
сторону.

И действительно, якорь вращается в другом направлении, но повышается
искрение на щётках, мощность двигателя падает, а потребляемый ток растёт. И как
следствие двигатель греется. В чём же причина? Что пошло не так? Давайте
попробуем разобраться.

По своей сути двигателя
большинства ручного электроинструмента являются двигателями постоянного тока
(ДПТ) с последовательным возбуждением. И могут работать не только от
переменного тока, но и от постоянного. Причём при подключении двигателя
электроинструмента к постоянному току, его мощность увеличится.

Этим, при
необходимости, можно воспользоваться в некоторых, исключительных случаях. Но не
нужно забывать, что и режим работы такого двигателя изменится, и необходимо
будет следить за его температурой.

А также не будут работать некоторые
электронные устройства, плавный пуск, регулятор оборотов, константная электроника,
если они установлены после диодного моста.

Простейший двигатель
постоянного тока стоит из статора

Статор

с постоянными магнитами или электромагнитами и
якоря

Якорь

Статор имеет 2 полюса – положительный и
отрицательный, распложенные напротив. А на якорь подаётся ток через щёточный
узел, и при его вращении полюса его магнитного поля остаются практически на
одном месте, а не вращаются вместе с якорем.

Давайте рассмотрим несколько
положений магнитных полюсов якоря и статора
относительно друг друга.

1.
положительный
полюс якоря повёрнут к отрицательному полюсу статора, а отрицательный к
положительному. Такой якорь вращаться не будет, так как на него не действуют
силы приводящие к вращению. А действуют две силы направленные от центра к
полюсам. Назовём для удобства это положение «мёртвым»

2.
Положительный
полюс якоря повёрнут к положительному полюсу статора, а отрицательный к
отрицательному. Практически такое положение найти очень трудно, но теоретически
оно существует. В этом положении силы будут направлены от полюсов к центру и
вращения также не произойдёт. Это положение якоря тоже назовём «мёртвым».

3.
Положение якоря
равноудалённое от мёртвых положений. То есть оси полюсов якоря и статора
перпендикулярны. В этом положении на якорь будет действовать наибольшие силы
приводящие его в движение в одну сторону, а при повороте на 180градусов – в
другую.

Вот такое положение якоря
относительно статора является наилучшим.
И даёт возможность производить реверс сменой полярности на щётках.

Но, вот здесь и ожидает нас
неожиданный подвох. До сих пор мы с вами рассматривали статичную картинку. А на
самом деле якорь вращается. И на него действуют дополнительные факторы.
Например, якорь провернулся, щётки коснулись других ламелей и якорю нужно
перемагнитится. Вот как раз на
перемагничивание и нужно определённое время.

И это время зависит от многих
факторов. От состава металла, от массы и габаритов якоря, от толщины пластин и
пр. И пока якорь будет перемагничиваться, он успеет провернуться на некоторый
угол, уйдёт от оптимального положения и
приблизится к мёртвой точке.

Причём чем больше обороты якоря, тем больше будет
угол отклонения и соответственно ухудшаться характеристики двигателя. И чтобы
вернуть якорь в оптимальное положение, мы должны начать перемагничивание заранее, то есть
повернуть щётки на точно такой угол против направления вращения.

Учитывая это,
промышленные двигателя постоянного тока делают с подвижным щёточным узлом.
Который позволяет настраивать положение щёток в зависимости от направления
вращения и оборотов двигателя, добиваясь наилучшего КПД.

Как же этот вопрос решается в
электроинструменте, ведь щётки зачастую
расположены перпендикулярно статорным катушкам. Этот угол учитывается при
намотке якоря. И у обмотчиков называется «сдвиг».

То есть якорю уже при намотке задаётся в
какую сторону он будет вращаться. Либо двигатель может быть реверсивным,
например двигатель современной стиральной машины, но это ухудшит его
характеристики.

Возникает вопрос, как же
выполнен реверс в реверсивном электроинструменте, дрелях, шуруповёртах,
перфораторах? Здесь всё зависит от
производителя, габаритов якоря, назначения реверса. Некоторые шуруповёрты, которые должны и
откручивать и закручивать, соответственно хорошо вращаться в разных
направлениях сделаны реверсивными.

А так как масса якоря у них маленькая и
обороты сравнительно небольшие, то и угол отклонения соответственно небольшой.
В дрелях, где реверс нужен не часто, и не на полную мощность, производители
зачастую ограничивают обороты на реверсе ограничителем в самой кнопке.

А вот
уже на большинстве перфораторов (и на некоторых мощных брендовых дрелях), мы можем
наблюдать переключатель реверса со смещением положения щёток.

Учитывая всё вышесказанное,
можно сделать вывод, что если на электроинструменте реверс не предусмотрен, то изменив
направление вращения якоря, только поменяв местами провода, идущие к щёткам, мы
ухудшим электромеханические характеристики двигателя. А добиться хорошего
результата мы сможем, изменив положение щёток. Сместив их примерно на 60
градусов против нужного нам вращения.

Удачных Вам самоделок!

Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками

Если одностороннего вращения вам будет достаточно, то подойдет самая простая схема без возможности переключения.

Но что делать, если после подсоединения по ней вы решили, что направление нужно все же поменять? Однофазный двигатель 220В — как поменять направление вращения?

Однофазный двигатель 220В — постановка задачи

Схема подключения однофазного двигателя

Уточним важные моменты:

Точкой А отмечено начало пусковой обмотки, а точкой В – ее окончание. К начальной клемме A подсоединен провод коричневого, а к конечной – зеленого цвета.
Точкой С помечено начало рабочей обмотки, а точкой D – ее окончание. К начальному контакту подсоединен провод красного, а к конечному – синего цвета.
Направление вращения ротора обозначено с помощью стрелок.

Вариант 1: переподключение рабочей намотки (однофазный двигатель 220В)

Из корпуса должны выходить четыре провода. 2 из них соответствуют началам рабочей и пусковой намоток, а 2 – их концам. Определите, какая пара принадлежит только рабочей обмотке.
Вы увидите, что к этой паре подсоединяются две линии: фаза и ноль. При отключенном двигателе произведите реверс путем перекидывания фазы с начального контакта намотки на конечный, а нуля – с конечного на начальный. Или наоборот.

Схема подключения однофазного двигателя

Вариант 2: переподключение пусковой намотки (однофазный двигатель 220В)

Из четырех проводов, выходящих из коробки мотора, выясните, какие из них соответствуют отводкам пусковой намотки.
Изначально конец В пусковой обмотки соединялся с началом С рабочей, а начало А подключалось к пускозарядному конденсатору. Сделать реверс однофазного двигателя можно, подключив емкость к выводу В, а начало С с началом А.

Переподключение пусковой намотки

Вариант 3: смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

Смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

На рисунке выше изображена схема такого, «проблемного», мотора. У него выходят из корпуса только три провода. Они помечаются коричневым, синим и фиолетовым цветами.

Зеленая и красная линии, соответствующие концу В пусковой и началу С рабочей намотки, соединены между собой внутри. Доступ к ним без разборки двигателя мы получить не сможем.

Поэтому изменить вращение ротора одним из первых двух вариантов не представляется возможным.

В этом случае поступают так:

Снимают конденсатор с начального вывода А;
Подсоединяют его к конечному выводу D;
От проводов А и D, а также фазы, пускают отводки (можно сделать реверс с использованием ключа).

Схема подключения однофазного двигателя

Важно понимать

Важно! Последний вариант реверсивной схемы подключения асинхронного однофазного мотора неправильный. Его можно использовать, только если соблюдаются условия:

Длина пусковой и рабочей намоток одинакова;
Площадь их поперечного сечения соответствует друг другу;
Эти провода изготавливаются из одного и того же материала.

Внимание! Даже если длина, толщина и материал обмоток совпадают, работа при измененном направлении вращения ротора не должна быть продолжительной. Это чревато перегревом и выходом из строя двигателя. КПД при этом тоже оставляет желать лучшего.

Осуществить реверс асинхронного мотора 220В просто, если концы обмоток отводятся из корпуса наружу. Сложнее его организовать, когда выводов всего три.

Рассмотренный нами третий способ реверсирования подходит только для кратковременного включения двигателя в сеть.

Если работа с обратным вращением обещает быть продолжительной, то мы рекомендуем вскрыть коробку для переключения методами, описанными в 1 и 2 варианте: так безопасно для агрегата, и сохраняется КПД.

Ещё по теме:
— Схемы подключения асинхронного и синхронного однофазных двигателей
— Схемы подключения электродвигателя через конденсаторы
— Реверсивная схема подключения электродвигателя
— Плавный пуск электродвигателя своими руками
—В чем разница асинхронного и синхронного двигателей
— Переделка электрического двигателя с 380 на 220 Вольт
— Как проверить электродвигатель
— Ремонт электродвигателей

Коллекторные и бесколлекторные электродвигатели разница

Как изменить направление вращения коллекторного электродвигателя. Практически все электрические двигатели для бытового использования, дома или на даче, синхронные — коллекторные.

В редких случаях нам могут встретиться асинхронные двигатели, например, в бытовых электростанциях или вентиляторах.

Коллекторный электродвигатель используется в стиральных машинах для прокрутки барабана, электродрелях, и подобных устройствах.

В этих двигателях обмотка закреплена и не двигается. Также в этом двигателе на якоре есть обмотка. На обе эти обмотки подается напряжение с коллектора.

Ремонтировать данный электродвигатель недорого, и он прост для реализации в бытовых условиях. Для этого необходимо минимальное знакомство с устройством двигателя и соблюдение техники безопасности.

Прежде всего, если какое-либо устройство, использующее данный тип двигателя, перестало работать, проверьте исправность розеток наличие напряжения и исправность питающего блока устройства. Также в проверке нуждаются клавиши включения устройства и питающие провода.

Все это вы можете проверить при помощи индикаторной отвертки или мультиметра.

Проверка коллекторного электродвигателя на неисправность

Самая сложна задача, которая встанет перед вами это разбор. Оказывается коллекторный электродвигатель сложно разбирать. Приводить разбор демонтажа двигателя для всех видов устройств в рамках одной статьи будет излишним, так что лучше найти специальную инструкцию непосредственно под ваше устройство.

Более того, это исключит вероятность дополнительных поломок при работе со специфическими конструкциями разных производителей. Не забудьте о технике безопасности, любое устройство при разборе должно быть отключено от источников питания. Используйте инструменты с изоляционным материалом.

В рамках статьи будет рассмотрены случае, когда прибор неисправен полностью, работает с перебоями или некорректно.

Когда электродвигатель демонтирован, попробуйте подать на него напряжение.

Если двигатель работает, но искрение на щеточных контактах повышенное (хвосты искр при вращении распределяются неравномерно, охватывают иногда боле 90°), скорее всего, пришло время их заменить или отрегулировать крепление механизма — при плохом контакте могут возникать неполадки.

В крайнем случае, это может означать даже межвитковое замыкание внутри двигателя. Заменять щетки необходимо только на однотипные. Щетки чаще всего крепятся при помощи фиксатора или болтов. Иногда они закреплены на специальном держателе. Если щетки в порядке, но плохо закреплены, нужно отрегулировать прижимающие пружины.

Если контакты на коллекторы почернели, необходимо произвести чистку. Лучше всего для этого подходит наждачная бумага с мелкой крошкой.

Если же это не помогло тогда в половине случаев причина неисправности — износ подшипников. Если в работе вы замечали шум, дополнительную вибрацию, то это верные признаки необходимости замены подшипников.

Если аппарат совсем не запускается, проверьте визуально целостность обмоток, отсутствие почернения.

Обгоревшую изоляцию необходимо почистить, а в случае наличия графитовой пыли все тщательно прочистить. Пыль может вызывать замыкание. Всю электропроводку необходимо протестировать мультиметром. Если обмотка не показывает проводимости, то, к сожалению, ремонт двигателя в большинстве случаев обойдется дороже нового. Так ремонтируется и проверяется данный электродвигатель.

✅ Как поменять вращение на коллекторном двигателе — tractor-sale.ru

Реверс двигателя — это изменение вращения ротора на противоположное. Изменить направление вращения можно у электродвигателя постоянного тока, асинхронного и коллекторного двигателя переменного тока. Сложно представить себе устройство, в котором не применяется реверсивное вращение электродвигателя.

Без изменения вращения невозможно представить работу тельфера, кран-балки, лебедок, грузоподъемных механизмов, лифтов, задвижек и т.п. Исключение составляют такие устройства, как заточные станки, вытяжки и т.д.

В этой статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, как осуществить реверс электродвигателей разных типов.

Устройство и схема подключения коллекторного двигателя переменного тока

Коллекторные двигатели переменного тока достаточно широко применяются как силовые агрегаты бытовой техники, ручного электроинструмента, электрооборудования автомобилей, систем автоматики.

Схема подключения двигателя, а также его устройство напоминают схему и устройство электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Область применения таких моторов обусловлена их компактностью, малым весом, легкостью управления, сравнительно невысокой стоимостью.

Наиболее востребованы в этом производственном сегменте электродвигатели малой мощности с высокой частотой вращения.

Страницы

Реверс коллекторного двигателя

При использовании такого переключателя как на фото

есть более наглядная схема подключения реверса, может кому-нибудь поможет.

Особенности конструкции и принцип действия

По сути, коллекторный двигатель представляет собой достаточно специфичное устройство, обладающее всеми достоинствами машины постоянного тока и, в силу этого, обладающее схожими характеристиками.

Отличие этих двигателей состоит в том, что корпус статора мотора переменного тока для снижения потерь на вихревые токи выполняется из отдельных листов электротехнической стали. Обмотки возбуждения машины подключаются последовательно для оптимизации работы в бытовой сети 220в.

Могут быть как одно-, так и трехфазными, благодаря способности работать от постоянного и переменного тока называются ещё универсальными. Кроме статора и ротора конструкция включает щеточно-коллекторный механизм и тахогенератор.

Вращение ротора в коллекторном электродвигателе возникает в результате взаимодействия тока якоря и магнитного потока обмотки возбуждения. Через щетки ток подается на коллектор, собранный из пластин трапецеидального сечения и является одним из узлов ротора, последовательно соединенного с обмотками статора.

В целом принцип работы коллекторного мотора можно наглядно продемонстрировать с помощью известного со школы опыта с вращением рамки, помещенной между полюсами магнитного поля. Если через рамку протекает ток, она начинает вращаться под действием динамических сил. Направление движения рамки не меняется при изменении направления движения тока в ней.

Последовательное подсоединение обмоток возбуждения дает большой максимальный момент, но появляются большие обороты холостого хода, способные привести к преждевременному выходу механизма из строя.

Принцип реверсивного движения

Чтобы изменить направление вращения электродвигателя переменного тока, нужно изменить магнитные поля, вызывающие движение в противоположном направлении.

Поскольку в магнитных полях каждый провод подключен к положительному и отрицательному току, замена основного и пускового проводов заставит двигатель вращаться в обратном направлении.

Это простой метод переключения проводов действует, поскольку полярность магнитного поля меняется на противоположную.

Упрощенная схема подключения

Типовая схема подключения может предусматривать до десяти выведенных контактов на контактной планке.

Ток от фазы L протекает до одной из щеток, затем передается на коллектор и обмотку якоря, после чего проходит вторую щетку и перемычку на обмотки статора и выходит на нейтраль N.

Такой способ подключения не предусматривает реверс двигателя вследствие того, что последовательное подсоединение обмоток ведет к одновременной замене полюсов магнитных полей и в результате момент всегда имеет одно направление.

Направление вращения в этом случае можно изменить, только поменяв местами выхода обмоток на контактной планке.

Включение двигателя «напрямую» выполняется только с подсоединенными выводами статора и ротора (через щеточно-коллекторный механизм). Вывод половины обмотки используется для включения второй скорости.

Следует помнить, что при таком подключении мотор работает на полную мощность с момента включения, поэтому эксплуатировать его можно не более 15 секунд.

Реверс двигателя

Для подключения коллекторного двигателя от стиральной машины к сети 220 вольт или к плате регулятора на микросхеме TDA1085 необходимо последовательно соединить обмотки ротора и статора двигателя.

Чтобы осуществить реверс коллекторного двигателя — надо механически поменять местами концы статорной обмотки двигателя. Для этой цели подойдёт обычный тумблер или переключатель с двумя секциями переключающих контактов. Главное чтобы он был рассчитан на необходимый ток. Если мощность нашего двигателя от стиральной машины примерно 500 Вт — то это ток с запасом 5 — 10 А.

Это самый простой способ реверса двигателя. Но у него есть один большой недостаток — отсутствие защиты от дурака. То есть чтобы нормально переключать реверс — нужно снижать обороты двигателя до нуля. В противном случае могут случатся различные неприятности.

При использовании такого переключателя как на фото есть более наглядная схема подключения реверса на примере подключения к регулятору Оптима.

Снято видео о подключении переключателя реверса к регулятору Оптима — Реверс? Это очень просто!

Реверс двигателя постоянного и переменного тока: как осуществить для приводов разных типов

Реверс – изменение направления роторного вращения в противоположную сторону. Поменять вращение возможно у электрического двигателя с током, как постоянной величины, так и с переменным значением.

Реверс используется практически во всех устройствах (крановые балки, лебёдки, тельферы, подъёмные механизмы и так далее).

Изменение направления роторного вращения не применяется в затачивающем оборудовании, вытяжках и тому подобное.

Реверс двигателей с током постоянной величины

Очень просто выполняется реверс силовых установок, имеющих постоянный ток. Для этого достаточно поменять полярность, и ротор будет крутиться в противоположную сторону.

Более сложной задачей является реверсирование двигателя с электрическим последовательным либо параллельным возбуждением.

Простой сменой полярности питания здесь не обойтись. Потребуется изменить поляризацию в возбуждающей обмотке или на роторных щётках.

Для моторов, обладающих высокой мощностью применима смена якорной полярности.

Разрыв возбуждающей обмотки на функционирующем двигателе не допускается, потому что образовавшаяся электрическая движущаяся сила обладает большим напряжением, что приведёт к пробою изоляции и, в итоге, двигатель потеряет работоспособность.

Для выполнения реверсирования используют релейные, транзисторные мосты, либо контакторы. С транзисторной мостовой схемой можно контролировать и менять вращающую скорость.

На картинке показана транзисторная схема. Для иллюстрации функционала вместо транзисторов показаны переключающие контакты. Идентично выполняются мосты для полевых транзисторов.

Коэффициент полезного действия данной схемы на порядок больше транзисторной. Управление выполняется контроллером либо логическими схемами, исключающими одновременное поступление сигнала.

Реверс асинхронного мотора

Большой популярностью в производстве пользуются асинхронные моторы, которые питаются от 3-фазного напряжения в триста восемьдесят вольт. Для изменения вращения нужно поменять местами две фазы, какие – не имеет значения.

Для подключения часто применяют схему с использованием магнитных пускателей. Для моторов с постоянным током эта схема будет идентична, за исключением применения в ней контакторов с двумя полюсами либо пускателей.

Она называется «реверсивный запуск асинхронного 3-фазного электрического двигателя».
При запуске пускателя «KM 1» кнопочным включателем «Пуск 1», напряжение подаётся непосредственно к обмоткам, при этом «Пуск 2» блокируется от незапланированного срабатывания посредством разрыва контактов «KM 1».
Вращение двигателя, при этом, осуществляется в одном направлении.
Когда пускатель«KM 1» отключён кнопочным выключателем «Стоп» либо полным отключением напряжения, допускается включение«KM 2» выключателем «Пуск 2», вследствие чего напряжение по линии«L 2» подаётся напрямую, а линии«L1» и «L3» меняют места.

«Пуск 1» зафиксирован в результате размыкания контактов«KM 2». Начинается движение в обратном направлении.

Схема довольно популярна и широко применяется из-за своей простоты и доступности комплектующих деталей. Сейчас активно используются коммутационные управляющие системы, работающие на тиристорах.

Пускатели в такой цепи применяют для дистанционного управления.

Устройство более сложное, чем у контакторов, но и более надёжное. Управление осуществляется системой «СИФУ» и частотами.

Данные устройства имеют множество функций, благодаря которым можно выполнять и реверсирование асинхронного электрического мотора, и менять скорость вращения.

В быту может появиться надобность подключения мотора триста восемьдесят на двести двадцать вольт с реверсированием. Для этого нужно переключить схему со звезды на треугольник.

Здесь для изменения направления вращения, нужно перекинуть сетевой проводник с «B» на«A», затем отключить конденсатор от «A» и подключить к«B».

Эту процедуру удобно выполнить тумблером с шестью контактами. Так выглядит типовое подключение асинхронного мотора в сеть на двести двадцать вольт с конденсатором.

Подключение коллекторного электродвигателя с реверсом

При выполнении реверса такого двигателя, нужно помнить, что:

Не все коллекторные двигатели могут реверсироваться. При наличии стрелки, указывающей направление вращения, мотор реверсироваться не может.
Двигатели с высокой вращательной скоростью могут работать только в одном направлении, к примеру, болгарки.
Если обороты низкие, то менять направление можно (дрели, стиральные машины и тому подобное).

Выше показана схема коллекторного мотора с реверсом, работающего от различных видов тока. Для изменения направления, достаточно будет сменить полярность на роторной либо статорной обмотке, также как в моторах с током постоянной величины.

При простой смене полярности питающего напряжения, роторное вращение не поменяется. Это нужно брать во внимание при сетевом подсоединении коллекторного двигателя с реверсом.

Учитывайте, что в силовых агрегатах с высокой мощностью происходит коммутация якорной обмотки. Когда обмотки переключаются, начинает расти само индуцирующее напряжение, достигающее значений, приводящих к поломке мотора.

Домашние умельцы часто используют разные виды моторов для создания своих поделок. Это может быть щёточный двигатель, устанавливаемый на автоматические стиральные машины, которые довольно удобны, поскольку включаются прямо в домашнюю сеть двести двадцать вольт.

Им не нужны дополняющие конденсаторы, а частоту вращения можно изменять обычным регулятором мощности. На колодку с клеммами выходят 6-7 проводов.

Это зависит от вида мотора:

Два проводника подаются на коллекторные щётки.
Два провода от датчика оборотов.
Возбуждающие обмотки имеют два либо три проводника. Третий проводник регулирует число оборотов.

Реверсирование мотора стиральной машинки выполняется перестановкой выводов возбуждающей обмотки. Третий вывод, при его наличии, не используется.

Реверс двигателя на «arduino»

При создании различного оборудования и в роботизированной технике используют компактные щёточные моторы постоянного тока, управляемые программным контроллером«arduino».

Когда реверс не нужен, мощность двигателя низкая, а питающее напряжение составляет от трёх до пяти вольт – схему упрощают и подать питание напрямую от «arduino», но это редкость.

В устройствах с удалённым управлением, где нужно применить реверс двигателей с питанием больше пяти вольт, используют ключи, выполненные по схеме моста. В такой схеме используют полевые транзисторы или подключающие драйвера.

Обращаем ваше внимание на то, что сборку реверсивной схемы двигателя лучше доверить специалисту.
Но если вы обладаете необходимыми знаниями и навыками, безусловно, это можно выполнить самому, главное – строго придерживаться требований безопасности, определиться с правильной схемой подключения и приобрести качественные детали.
На сегодня это вся информация, которой мы хотели поделиться с вами касательно схем реверсирования различных типов электрических двигателей.
Если у вас возникли вопросы, пишите их в х под статьёй либо на нашем форуме, мы обязательно постараемся вам помочь!

Источник