Как изменить направление вращения ротора коллекторного электродвигателя

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.

Схемы реверсивного включения коллекторного двигателя одним тумблером

В практике применения коллекторных электродвигателей на переменном токе, часто возникает необходимость обеспечить реверсивное вращение. Есть несколько простых схем управления реализующих эту задачу

В первую очередь это схема с последовательно соединёнными обмотками статора

А также вторая схема с независимыми статорными обмотками, где ротор включается между обмотками статора

Как видно из схем, реверсивное управление обеспечивается одним сдвоенным двухполярным переключателем. Такие схемы применяются в бытовых и промышленных устройствах. Основная идея реверса — это изменить направление магнитного потока в сердечнике (железе) статора или ротора. На практике чаще всего используется первая схема в недорогих мясорубках.

Задачу плавного запуска двигателя решает схема диммера с использованием силового симистора VS1 и простейшего фазового регулятора в цепи его управляющего электрода.

Источник

Как изменить направление вращения коллекторного электродвигателя?

Как сделать реверс асинхронного двигателя через кнопку ПНВ?

При использовании электродвигателей, реверс движка считается неотъемлемой функцией, которая необходима для 85% схем применяемого электрооборудования. Реверс электродвигателя — это перемена вращения ротора в обратном направлении. Поменять направление движения возможно у любого электродвигателя, как постоянного тока, так и асинхронного, работающего с использованием переменного тока.

Для чего нужен реверс двигателя?

Многие механические действия в бытовых и промышленных устройствах, осуществляются с помощью асинхронного движка. В связи, с чем часто возникает необходимость изменения направления движения, исходя из выполняемых задач. Иногда функция реверса для механизма является постоянной, а иногда — временной.

1. К первой разновидности относятся все грузоподъемные механизмы краны, электроприводы запорно-регулирующих устройств и исполнительных механизмов, работающих в режиме «открыть/закрыть».
2. К другой разновидности реверса, относят механизмы, в которых данная функция используется очень редко, обычно в аварийных случаях: конвейеры, эскалаторы, насосные агрегаты.

Функцию реверса в электродвигателе иногда используют для торможения, поскольку при отсоединении его от электросети, ротор, располагая значительной инерционностью, продолжает свою работу. Такой кратковременный пуск реверса вызывает процесс торможения движка. Данный способ еще называют противовключением.

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.

Как реализовать схему реверса?

Для перемены направленности вращения ротора, нужно поменять местами 2 из 3 фазы его обмотки. Тогда электромагнитное поле статора меняет свою направленность движения, при этом ротор в первоначальный период времени, двигаясь по инерции, станет притормаживаться, пока окончательно не остановится. И только потом он будет крутиться в другом направлении.

Замену полярности электро-пусковой обмотки возможно сделать с управляющим тумблером по схеме. Его можно подобрать с 2 или 3 зафиксированными положениями и 6 выходами. Выбирать такое устройство нужно по токовой нагрузке и разрешенному напряжению.

Пропускать ток на тумблер предпочтительнее от вспомогательной обмотки, которая работает непродолжительно. Перечисленное, даст возможность значительно увеличить рабочий ресурс контактной группы.

Реверс асинхронного двигателя с конденсаторным запуском лучше выполнять по следующей схеме:

• При тяжелом пуске параллельно к главному конденсатору, используя средний контакт с самовозвратом ПНВ, подсоединяют добавочный конденсатор.
• В таком примере переключают тумблер реверса только при заторможенном роторе, и никак не при его вращении.
• Случайная перемена направленности работы мотора под напряжением, сопряжена с огромными скачками тока, что истощает его мото-ресурс. По этой причине посадочное место тумблера реверса на оборудовании нужно подбирать таким образом, чтобы сделать невозможным случайное включение его во время работы. Лучше установить его в каком-то углубленном месте конструкции.

Если электродвигатель не работает должным образом после сборки схемы, потребуется дважды перепроверить, что провода идут к правильным клеммам переключателя. И также удостоверится, что проводка не ослаблена или не повреждена.

Рекомендуется использовать увеличительное стекло, чтобы убедиться, что соединения выполнены правильно и даже самая тонкая нить провода случайно не касается другого проводка или клеммы.

Направление вращения электродвигателя

Чтобы механизмы на производстве или в быту, будь-то дерево или металлообрабатывающие станки, консольный насос, конвейерная лента, кран-балка, заточной станок, электрическая газонокосилка, кормоизмельчитель или другое устройство работали без поломок, необходимо, в первую очередь, чтобы вал электродвигателя вращался в правильную сторону.

Во избежание ошибок и не допуска вращения вала механизма в противоположную сторону согласно пункту 2.5.3 «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» на корпусе самого механизма и приводном двигателе должны быть нанесены стрелки направления вращения электродвигателя.

Направление вращения вала электродвигателя

Определение направления вращения электродвигателя выполняется со стороны единственного конца вала. В том случае если двигатель имеет два конца вала, то вращение определяют со стороны вала, который имеет больший диаметр. Согласно ГОСТ 26772-85 правому направлению соответствует движение вала по часовой стрелке. У наиболее распространенных трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала в правую сторону будет осуществляться, если последовательность фаз, по которым подается напряжение на концы обмоток статора, будет соответствовать алфавитной последовательности их маркировки – U1, V1, W1.

Для однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала по часовой стрелке будет выполняться при условии, когда фаза будет подаваться на конец рабочей обмотки.

Изменение направления вращения вала в трехфазных электродвигателях

Эксплуатация некоторых механизмов требует левостороннего вращения вала. Зная, как изменить направление вращения электродвигателя, это можно сделать без какой-либо доработки или переделки самого приводного двигателя. Для смены направления движения нужно:

• обесточить электродвигатель;
• снять крышку клеммной коробки;
• переставить жилы силового кабеля в соответствие со схемой изображенной на рис. 3: жилу с изоляцией черного цвета (L3) переподключить на контакт V1 в клеммной коробке, а жилу коричневого цвета (L2) на контакт W1.

Если эксплуатация двигателя требует постоянного переключения двигателя с правостороннего вращения на левостороннее, его подключение осуществляют по специальной схеме,

которая подробно описана в статье «Схема подключения электродвигателя через контактор».

Реверс однофазного электродвигателя

Запустить вращение однофазного асинхронного электродвигателя можно переподключив фазу на начало рабочей обмотки.

Зная, как поменять направление вращения электродвигателя, можно подключить однофазный электродвигатель с возможностью переключения правостороннего вращения на левостороннее с помощью трехконтактного переключателя.

Однофазные электродвигатели 220в: реверс двигателя переменного тока, подбор конденсатора, технические характеристики

Однофазные электродвигатели 220В широко используются в разнообразных бытовых и промышленных устройствах: холодильниках, стиральных машинах, насосах, дрелях, заточных и подобных им обрабатывающих станках. Их технические характеристики несколько уступают свойствам трехфазных двигателей. Существует два наиболее распространенных типа однофазных электродвигателей для сети переменного тока промышленной частоты:

Первые более просты по своему устройству, но обладают рядом недостатков, главные из которых – трудности с изменением направления и частоты вращения ротора.

Далее рассмотрены однофазные асинхронные электродвигатели и коллекторные двигатели переменного тока.

Устройство и принцип действия

Мощность такого однофазного двигателя 220В может в зависимости от конструкции находиться в пределах от 5 Вт до 10 кВт. Его ротор – это обычно короткозамкнутая обмотка («беличья клетка») – медные или алюминиевые стержни, замкнутые с торцов.

Такой однофазный двигатель, как правило, имеет две смещенные на 90° друг относительно друга обмотки. Рабочая (главная) при этом занимает большую часть пазов статора, а пусковая (вспомогательная) – оставшуюся. И однофазным его называют потому, что у него лишь одна рабочая обмотка.

Переменный ток, протекающий по главной обмотке, создает периодически меняющееся магнитное поле. Его можно считать состоящим из двух круговых с одинаковой амплитудой, вращающихся навстречу друг другу.

По закону электромагнитной индукции в замкнутых витках ротора меняющийся магнитный поток создает индукционный ток, взаимодействующий с порождающим его полем. Если ротор неподвижен, моменты действующих на него сил одинаковы, вследствие чего ротор остается неподвижным.

Если же ротор начать вращать, то равенство моментов этих сил нарушится, поскольку скольжение его витков относительно вращающихся магнитных полей станет разным. Как следствие – сила Ампера, действующая на витки ротора со стороны прямого магнитного поля, будет значительно больше, чем со стороны обратного.

Индукционный ток в витках ротора может возникать лишь при пересечении ими силовых линий магнитного поля. А для этого они должны вращаться со скоростью, чуть меньшей, чем частота вращения поля (при одной паре полюсов – 3000 об/мин). Отсюда и название, которое получили такие электродвигатели, асинхронные.

При увеличении механической нагрузки скорость вращения уменьшается, возрастает величина индукционного тока в витках ротора. Как следствие – возрастают и механическая мощность двигателя, и мощность потребляемого им переменного тока.

Схема запуска и подключения

Понятно, что раскручивать вручную ротор при каждом запуске электродвигателя неудобно. Для создания первоначального пускового момента и используется пусковая обмотка. Поскольку она составляет с рабочей обмоткой прямой угол, для создания вращающегося магнитного поля ток в ней должен быть сдвинут по фазе относительно тока в рабочей обмотке тоже на 90°.

Добиться этого можно включением в цепь ее питания фазосмещающего элемента. Резистор или дроссель обеспечить фазовый сдвиг в 90° не могут, поэтому в большинстве ситуаций логично использование конденсатора в качестве фазосмещающего элемента. В этом случае однофазный электродвигатель обладает наилучшими пусковыми свойствами.

Когда фазовращающий элемент является конденсатором, однофазные электродвигатели конструктивно могут быть такими:

• с пусковым конденсатором (рис. а);
• с пусковым и рабочим (рис. б);
• только с рабочим конденсатором (рис. в).

Первый (наиболее распространенный) вариант предусматривает подключение пусковой обмотки с конденсатором ненадолго на время пуска, после чего они отключаются. Реализовать его можно с помощью реле времени, а то и просто за счет замыкания цепи во время нажатия пусковой кнопки. Эта схема запуска характеризуется сравнительно небольшим пусковым током, но в номинальном режиме характеристики невысоки. Причина в том, что поле статора является эллиптическим (в направлении полюсов оно сильнее, чем в перпендикулярном).

Схема с рабочим, постоянно включенным конденсатором лучше работает в номинальном режиме, но имеет посредственные пусковые характеристики. Вариант с пусковым и рабочим конденсатором является промежуточным между двумя описанными выше. Расчет значений их емкостей сравнительно прост: у рабочего 0,75 мкФ на 1 кВт мощности, у пускового – в 2,5 раза больше.

Коллекторный двигатель переменного тока

Рассмотрим коллекторный двигатель переменного тока. Универсальные коллекторные электродвигатели могут питаться от источников как переменного, так и постоянного тока. Они часто используются в электроинструментах, швейных и стиральных машинах, мясорубках – там, где нужен реверс, регулировка частоты вращения ротора или его вращение с частотой более 3000 об/мин.

Коллекторный электродвигатель переменного тока — устройство

В бытовой технике, ручном электроинструменте, автомобильном электрооборудовании и системах автоматики очень часто применяется коллекторный электродвигатель переменного тока, схема подключения которого, как и устройство схожи с двигателями постоянного возбуждения постоянного тока.

Столь распространенное применение их объясняется компактностью, небольшим весом, невысокой стоимостью и простотой управления. В этом сегменте наиболее востребованы двигатели с высокой частотой и малой мощностью.

Устройство это достаточно специфичное, обладающее в силу схожести с машинами постоянного тока, похожими характеристиками и присущими им достоинствами.

Отличие от двигателей постоянного тока состоит в материале корпуса статора, изготовленном из листов электротехнической стали, благодаря чему удается добиться снижения потерь на вихревые токи.

Чтобы двигатель мог работать от обычной сети, т.е. 220 в, обмотки возбуждения соединяются последовательно.

Эти двигатели, называемые универсальными благодаря тому, что работают они от переменного и постоянного тока, бывают одно- и трехфазными.

: Универсальный коллекторный двигатель

Из чего состоит конструкция?

Устройство электродвигателя переменного тока включает помимо ротора и статора:

• тахогенератор;
• щеточно-коллекторный механизм.

Ток якоря взаимодействует с магнитным потоком обмотки возбуждения, вызывая в коллекторном механизме вращение ротора. Ток подается через щетки на коллектор, являющийся узлом ротора и соединенным с обмоткой статора последовательно. Он собран из пластин, имеющих в сечении форму трапеции.

Продемонстрировать принцип работы такого двигателя можно с помощью хорошо известного со школьной программы опыта с вращающейся рамкой, которую поместили между разноименными полюсами магнитного поля. Она вращается под воздействием динамических сил, когда по ней протекает ток. При изменении направления тока, рамка не меняет направления вращения.

Примести к выходу из строя механизма могут высокие обороты холостого хода, вызванные максимальным моментом при последовательном подсоединении обмоток возбуждения.

Схема подключения (упрощенная)

Типовая схема подключения предусматривает вывод на контактную планку до десяти контактов. Протекающий по одной из щеток ток L поступает на коллектор и якорь, затем переходит на обмотки статора через вторую щетку и перемычку, выходя на нейтраль N.

Реверса мотора подобный способ подключения не предусматривает, поскольку подсоединение обмоток параллельное приводит к одновременной смене полюсов магнитных полей. В итоге, направление момента всегда одинаково.

Изменить направление вращения возможно, если поменять на контактной планке местами выхода обмоток. Напрямую двигатель включают, когда вывода ротора и статора подсоединены щеточно-коллекторный механизм. Для включения второй скорости используются выводы половины обмотки. Нельзя забывать, что с момента такого подключения мотор работает на максимальную мощность, поэтому время его эксплуатации не может превышать 15 секунд.

: Подключение и регулировка оборотов двигателя от стиральной машины

Управление двигателем

На практике применяют различные способы регулирования работы двигателя. Это может быть электронная схема, где регулирующим элементом выступает симистор, который на мотор «пропускает» заданное напряжение. Работает он как мгновенно срабатывающий ключ, открываясь, когда на его затвор поступает управляющий импульс.

В основе принципа действия, реализованного в схемах с симистором, лежит двухполупериодное фазовое регулирование, где к импульсам, которые поступают на электрод, привязано напряжение, подаваемое на двигатель. При этом, частота, с которой вращается якорь, прямо пропорциональна напряжению, подаваемому на обмотки.

Упрощенно этот принцип можно описать такими пунктами:

• на затвор симистора подается сигнал от электронной схемы;
• затвор открывается, ток течет по обмоткам статора, вызывая вращение якоря мотора М;
• мгновенные величины частоты вращения преобразуются тахогенератором в электрические сигналы, формируя с импульсами управления обратную связь;
• как следствие, вращение ротора при любых нагрузках, остается равномерным;
• с помощью реле R и R1 осуществляется реверс мотора.

Другая схема – тиристорана фазоимпульсная.

Преимущества машин и недостатки

К достоинствам относят:

• небольшие размеры;
• универсальность, т.е. работу на напряжении постоянном и переменном;
• большой пусковой момент;
• независимость от сетевой частоты;
• быстроту;
• мягкую регулировку оборотом в широком диапазоне при варьировании напряжением питания.

Недостатки связаны и использованием щеточно-коллекторного перехода, влекущего:

• уменьшение срока службы механизма;
• возникновение между щетками и коллектором искры;
• высокий уровень шума;
• большое число коллекторных элементов.

Основные неисправности

Искрение, возникающее между щетками и коллектором – самый главный вопрос, требующий внимания. Чтобы избежать неисправностей более серьезных, таких как их отслаивание и деформация или перегрев ламелей, сработавшуюся щетку необходимо заменить.

Помимо этого, возможно замыкание между обмотками якоря и статора, вызывающее сильное искрение на переходе коллектор-щетка или значительное падение магнитного поля.

Чтобы продлить срок службы двигателя, необходимо соблюдение двух условий – профессиональный изготовитель и грамотный пользователь, т.е. строгое соблюдение режима работы.

: Коллекторный электрический двигатель

Подключение коллекторного двигателя переменного тока

Мы вновь возвращаемся в мир занимательного — как электротехника, так как считаю, что эти знания нам просто всем необходимы в нашей повседневной жизни.

Подключение однофазного коллекторного двигателя — переменного тока

В этой теме необходимо понять, — как именно подключается однофазный коллекторный двигатель переменного тока, допустим, после его ремонта. Электрическая схема рис.1 дает нам представление о характере электрических соединений, то-есть, здесь мы можем заметить, что две обмотки статора электродвигателя в электрической цепи состоят в последовательном соединении, а две обмотки ротора электродвигателя относительно внешнего источника напряжения — соединены параллельно и электрическая цепь для данного примера замыкается на обмотках ротора электродвигателя.

Кто разбирал из нас бытовые потребители электроэнергии как:

и далее, со мной согласятся, что для электрической схемы рис.1 недостает еще одного элемента — конденсатора. Следовательно, к данному названию типа двигателя можно еще добавить такое название как конденсаторный электродвигатель.

Если следовать логическому мышлению, то конденсатор в схеме электродвигателя в обязательном порядке соединяется с пусковой обмоткой статора, который служит для первоначального сдвига ротора. Соответственно мы пришли к выводу, что конденсатор непосредственно должен состоять в последовательном соединении с пусковой обмоткой.

Для примера, приведена схема однофазного двигателя с рабочей и пусковой обмотками статора, где сопротивление на каждой обмотке будет принимать свое значение рис.2.

В зависимости от типов асинхронных двигателей и их применения рис.3, существуют следующие схемы подключения к однофазной сети:

а) омический сдвиг фаз, биффилярный способ намотки пусковой обмотки;

б) емкостной сдвиг фаз с пусковым конденсатором;

в) емкостной сдвиг фаз с пусковым и рабочим конденсатором;

г) емкостной сдвиг фаз с рабочим конденсатором.

В схемах указаны следующие обозначения:

• Ср — рабочий конденсатор;
• Сп — пусковой конденсатор.

Перед подключением коллекторного однофазного двигателя, необходимо определить:

обмотки статора. Конденсатор, с его номинальными значениями по емкости и напряжению, и соответствующими данными для определенного типа двигателя, следует подключать к пусковой обмотке статора — последовательно. Сопротивление обмоток статора принимает следующие средние значения:

• рабочая обмотка 10-13 Ом;
• пусковая обмотка 30-35 Ом;
• общее сопротивление обмоток 40-45 Ом,

— для некоторых видов бытовой техники. Выполняя замеры сопротивлений на выводах проводов обмоток статора можно определить пусковую обмотку с ее средним значением. То-есть, сопротивление пусковой обмотки принимает среднее значение между рабочей обмоткой и общим сопротивлением двух обмоток — рабочей и пусковой.

Управление коллекторным двигателем — без реостата

Для управления коллекторным двигателем — без реостата, вполне подойдет пакетный переключатель, с помощью которого осуществляется переключение контактной группы — в переключателе рис.4.

В этом примере, в зависимости от переключения позиции, будет изменяться направление вращения ротора электродвигателя, работа осуществляется с постоянной скоростью и оборотами двигателя, изменяется только полярность обмоток статора.

переключатель кулачковый пакетный

Для управления скоростью вращения ротора электродвигателя, можно воспользоваться симисторным регулятором скорости вращения. Данное электроустановочное изделие как и все остальные, подбирается с учетом номинальных значений по силе тока и напряжению, — учитывается подключаемая нагрузка мощность потребителя электрической энергии.

Мощность потребителя, как наглядно видно из формулы рис.5, это произведение силы тока и напряжения. Для чего вообще необходимо проводить преварительные вычисления? Нагрузка, как известно нам, подключается через автомат защитного отключения. Чтобы установить и подключить автомат защитного отключения, принимается во внимание расчет по силе тока нагрузки рис.6.

симисторный регулятор скорости вращения электродвигателя

В кратце, чтобы представить — что из себя представляет симисторный регулятор, опять-же нужно вспомнить основы электроники. Симистор, состоящий в схеме управления, выполняет функцию регулирующего элемента — для питания электродвигателя рис.7.

На рисунке показаны выводы симистра:

При поступлении импульса на вход G — симистор открывается рис.8, то-есть, выполняет роль электронного ключа — для питания электродвигателя.

На фотоснимке показано изображение электронного модуля управления. Электронный модуль управления встречается в стиральных машинах-автомат, работающих в заданом, автоматическом режиме.

электронный модуль управления стиральной машины индезит

Подключение коллекторного двигателя — через реостат

В этом схематическом изображении рис.9 показано подключение нагрузки к выводным клеммам генератора через реостат. Нагрузкой здесь является электрическая лампа накаливания. Реостат в электрической схеме состоит в последовательном соединении, нагрузка лампочка соединена в схеме параллельно. Таким-же образом, вместо данной нагрузки можно подключить коллекторный двигатель, работающий от источников электрической энергии, таких как:

• генератор переменного тока;
• генератор постоянного тока

либо от внешнего источника энергии, то-есть, от электрической сети. При подключении коллекторного двигателя нужно принимать во внимание электрическую схему обмоток статора, тип двигателя, как допустим для следующей схемы рис.10.

Электрическая схема представляет из себя схему универсального коллекторного двигателя, где двигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока.

В свое время мною было изготовлено определенное количество электрических наждаков, электрические двигатели монтировались на платформу с последующим подключением, на вал ротора закреплялась насадка для установки наждачного круга, поэтому, в своей практике приходилось подключать различные типы электродвигателей.

Приведенный пример по электрическим наждакам, — тема довольно-таки тоже занимательная и полезная для наших бытовых нужд.

Остается пожелать Вам успешного проведения ремонта для различных видов бытовой техники.

Коллекторный двигатель переменного тока: схема подключения

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.

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.

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.

Управление работой двигателя

На практике используются двигатели с различными способами регулирования работы. Управление коллекторным мотором может осуществляться с помощью электронной схемы, в которой роль регулирующего элемента выполняет симистор, «пропускающий» заданное напряжение на мотор. Симистор работает, как быстросрабатывающий ключ, на затвор которого приходят управляющие импульсы и открывают его в заданный момент.

В схемах с использованием симистора реализован принцип действия, основанный на двухполупериодном фазовом регулировании, при котором величина подаваемого на мотор напряжения привязана к импульсам, поступающим на управляющий электрод. Частота вращения якоря при этом прямо пропорциональна приложенному к обмоткам напряжению. Принцип работы схемы управления коллекторным двигателем упрощенно описывается следующими пунктами:

• электронная схема подает сигнал на затвор симистора,
• затвор открывается, по обмоткам статора течет ток, придавая вращение якорю М двигателя,
• тахогенератор преобразует в электрические сигналы мгновенные величины частоты вращения, в результате формируется обратная связь с импульсами управления,
• в результате ротор вращается равномерно при любых нагрузках,
• реверс электродвигателя осуществляется с помощью реле R1 и R

Помимо симисторной существует фазоимпульсная тиристорная схема управления.

Преимущества и недостатки

К неоспоримым достоинствам таких машин следует отнести:

• компактные габариты,
• увеличенный пусковой момент, «универсальность» работа на переменном и постоянном напряжении,
• быстрота и независимость от частоты сети,
• мягкая регулировка оборотов в большом диапазоне с помощью варьирования напряжения питания.

Недостатком этих двигателей принято считать использование щеточно-коллекторного перехода, который обуславливает:

• снижение долговечности механизма,
• искрение между и коллектором и щетками,
• повышенный уровень шумов,
• большое количество элементов коллектора.

Типичные неисправности

Наибольшего внимания к себе требует щеточно-коллекторный механизм, в котором наблюдается искрение даже при работе нового двигателя. Сработанные щетки следует заменить для предотвращения более серьезных неисправностей: перегрева ламелей коллектора, их деформации и отслаивания. Кроме того, может произойти межвитковое замыкание обмоток якоря или статора, в результате которого происходит значительное падение магнитного поля или сильное искрение коллекторно-щеточного перехода.

Избежать преждевременного выхода из строя универсального коллекторного двигателя может грамотная эксплуатация устройства и профессионализм изготовителя в процессе сборки изделия.

Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками

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?

Постановка задачи

Предположим, что у уже подсоединенного с использованием пускозарядной емкости асинхронного однофазного двигателя изначально вращение вала направлено по часовой стрелке, как на картинке ниже.

• 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

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:

1. 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.
2. Вы увидите, что к этой паре подсоединены 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.

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

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

1. Из четырех проводов, выходящих из коробки мотора, выясните, какие из них соответствуют отводкам пусковой намотки.
2. 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.

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.

На рисунке выше изображена схема такого, «проблемного», мотора. У него выходят из корпуса только три провода. Они помечены 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:

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

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! 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 изготовлены 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.

Как изменить направление вращения однофазного электродвигателя. Смена вращения однофазного электродвигателя

Устройство это достаточно специфичное, обладающее в силу схожести с машинами постоянного тока, похожими характеристиками и присущими им достоинствами.

Отличие от двигателей постоянного тока состоит в материале корпуса статора, изготовленном из листов электротехнической стали, благодаря чему удается добиться снижения потерь на вихревые токи.

Чтобы двигатель мог работать от обычной сети, т.е. 220 в, обмотки возбуждения соединяются последовательно.

Эти двигатели, называемые универсальными благодаря тому, что работают они от переменного и постоянного тока, бывают одно- и трехфазными.

: Универсальный коллекторный двигатель

Реверс коллекторных двигателей

Схема включения его обмоток аналогична той, что используется в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением. Одна токоснимающая щетка коллектора подключается к обмотке статора, а питающее напряжение подается на другую щетку и второй вывод статорной обмотки.

При изменении положения штепсельной вилки в розетке происходит одновременная переполюсовка магнитов ротора и статора. Поэтому направление вращения не изменяется. Так же, как это происходит в двигателе постоянного тока при одновременном изменении полярности питающего напряжения на обмотке возбуждения и якоря. Изменить порядок следования фаза – ноль надо только в одном элементе электрической машины – коллекторе, который обеспечивает не только пространственное, но электрическое разделение проводников – обмотки якоря изолированы друг от друга. На практике это выполняется двумя способами:

1. Физической переменой места установки щеток. Это нерационально, поскольку связано с необходимостью внесения изменений в конструкцию устройства. Кроме того, приводит к преждевременному выходу щеток из строя, поскольку форма выработки на их рабочем конце не совпадает с формой поверхности коллектора.
2. Изменением положения перемычки между щеточным узлом и обмоткой возбуждения в клеммной коробке, а также точки подключения сетевого провода. Можно реализовать с помощью одного многопозиционного выключателя или двух магнитных пускателей.

Не забудьте, что все работы по перестановке перемычек в клеммной коробке или подключению схемы реверсирования должны проводиться при полностью снятом напряжении.

Как изменить вращение двигателя постоянного тока?

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.

Реверсивное включение двигателей постоянного тока

Наиболее просто осуществить реверс двигателя постоянного тока, у которого статор с постоянными магнитами. Достаточно изменить полярность питания, чтобы ротор начал вращаться в обратную сторону.

Сложнее осуществить реверсирование мотора с электромагнитным возбуждением (последовательным, параллельным). Если просто поменять полярность питающего напряжения, то направление вращения ротора не изменится. Чтобы изменить направление вращения, достаточно поменять полярность только в обмотке возбуждения или только на щетках ротора.

Для осуществления реверса двигателей большой мощности полярность следует менять на якоре. Разрыв обмотки возбуждения на работающем моторе может привести к неисправности, т.к. возникающая ЭДС имеет повышенное напряжение, которое способно повредить изоляцию обмоток. Что приведет к выходу электродвигателя из строя.

Для осуществления обратного направления вращения ротора применяют мостовые схемы на реле, контакторах или транзисторах. В последнем случае можно и регулировать скорость вращения.

На рисунке представлена схема на транзисторах. В качестве иллюстрации работы транзисторы заменены контактами переключателя. Аналогично выполняются мостовые схемы не на биполярных, а на полевых транзисторах.

КПД такой схемы значительно выше, чем на транзисторах. Управление осуществляется микроконтроллером или простыми логическими схемами, предотвращающими одновременную подачу сигналов.

Изменение направления вращения ротора асинхронного двигателя

Наибольшее распространение в промышленности получили асинхронные двигатели, запитанные от трехфазного напряжения 380 вольт. Для того чтобы осуществить реверс, достаточно поменять две любые фазы.

Получила распространение схема подключения, выполненная на двух магнитных пускателях. Собственно для двигателей постоянного тока она аналогична, но используются двухполюсные контакторы или пускатели. Эту схему так и называют «схема реверсивного пускателя» или «реверсивная схема пуска асинхронного трёхфазного электродвигателя».

При включении пускателя КМ1 кнопкой «Пуск 1», происходит прямая подача напряжения на обмотки и блокируется кнопка «Пуск 2» от случайного включения, посредством размыкания нормально-замкнутых контактов КМ-1. Двигатель вращается в одну сторону.

После отключения пускателя КМ1 кнопкой «Стоп» или полным снятием напряжения, можно включить КМ2 кнопкой «Пуск 2». В результате через контакты линия L2 подается напрямую, а L1 и L3 меняются местами. Кнопка «Пуск 1» заблокирована, так как нормально-замкнутые контакты пускателя КМ2 приводятся в движение и размыкаются. Двигатель начинает вращаться в другую сторону.

Схема применяется повсеместно и по сей день для подключения трехфазного двигателя в трехфазной сети. Простота схемного решения и доступность комплектующих — её весомые преимущества.

Наибольшее распространение находят электронные системы управления. Коммутационные схемы, которых собранные на тиристорах без пускателей. Хотя пускатели могут быть и установлены для дистанционного включения или выключения в этой цепи.

Они сложнее, но и надежнее устройств на контакторах. Для управления используется системы импульсно-фазного управления (СИФУ), системы частотного управления. Это многофункциональные устройства, с их помощью можно не только осуществлять реверс асинхронного электродвигателя, но и регулировать частоту вращения.

В домашних условиях возникает необходимость подключения двигателя 380В на 220 с реверсом. Для этого необходимо произвести переключение обмоток звезда треугольник. Подробнее мы рассматривали различия этих схем в статье размещенной на сайте ранее: https://samelectrik.ru/chto-takoe-zvezda-i-treugolnik-v-elektrodvigatele.html.

Однако, если предполагается подключение трехфазного электродвигателя к однофазной сети, то для этого применяется конденсатор, который подключается по нижеприведенной схеме.

При этом чтобы осуществить реверс, достаточно переключить провод сети с В на клемму А, а конденсатор отсоединить от А и подсоединить к клемме В. Удобно это сделать с помощью 6-контактного тумблера. Это типовое включение асинхронного электродвигателя к сети 220В с конденсатором.

Схема подключения коллекторного двигателя с реверсом

Чтобы осуществить реверс коллекторного двигателя, необходимо знать:

1. Не на каждом коллекторном моторе можно осуществить реверс. Если на корпусе указана стрелка вращения, то его нельзя применять в реверсивных устройствах.
2. Все двигатели, имеющие высокие обороты предназначены для вращения в одну сторону. Например, у электродвигателя, устанавливаемого в болгарках.
3. У двигателя, который имеет небольшие обороты, вращение может осуществляться в разные стороны. Такие моторы смонтированы в электроинструментах, например, электродрелях, шуруповертах, стиральных машинах и т.п.

На рисунке представлена схема универсального коллекторного двигателя, который может работать как от постоянного, так и переменного тока.

Чтобы изменилось вращение ротора, достаточно поменять полярность напряжения на обмотке ротора или статора, как и в двигателях постоянного тока, от которых универсальные машины практически не отличаются.

Если просто изменить полярность подводящего напряжения на коллекторном двигателе, направление вращения ротора не изменится. Это необходимо учитывать при подключении электродвигателя к сети.

Конструктора-любители в своих поделках применяют различные типы двигателей. Зачастую они используют щеточный электродвигатель от стиральной машинки автомат. Это удобные моторчики, которые можно подключать непосредственно к сети 220 вольт. Они не требуют дополнительных конденсаторов, а регулировку оборотов можно легко производить с помощью стандартного диммера. На клеммную колодку выводятся шесть или семь выводов.

Зависит от типа двигателя:

• Два идут на щетки коллектора.
• От таходатчика на колодку приходит пара проводов.
• Обмотки возбуждения могут иметь два или три провода. Третий служит для изменения скорости вращения.

Чтобы выполнить реверс двигателя от стиральной машины, следует поменять местами выводы обмотки возбуждения. Если имеется третий вывод, то его не используют.

Схема реверса электродвигателя на ардуино

В конструировании моделей или робототехнике часто применяются небольшие щеточные электродвигатели постоянного тока, для управления которыми используется программируемый микроконтроллер ардуино.

Если вращение двигателя предполагается только в одну сторону, и мощность электродвигателя небольшая, а напряжение питания от 3,3 до 5 вольт, то схему можно упростить и запитать непосредственно от ардуино, но так делают редко.

В моделях с дистанционным управлением, где необходимо использовать реверс моторов с напряжением более 5В, применяют ключи, собранные по мостовой схеме. В этом случае схема подключения двигателя с реверсом на ардуино будет выглядеть подобно тому что изображено ниже. Такое включение применяется чаще всего.

В мостовой схеме могут применяться полевые транзисторы или специальное согласующее устройство — драйвер, с помощью которого подключаются мощные моторчики.

В заключение отметим, что собирать схему реверса электродвигателя должен подготовленный специалист. Однако, при самостоятельном подключении необходимо соблюдать условия техники безопасности, выбрать подходящую схему соединения и подобрать необходимые комплектующие, строго следуя инструкции по монтажу. В этом случае у конструктора не возникнет трудностей в подключении и эксплуатации электродвигателя.

Теперь вы знаете, что такое реверс электродвигателя и какие схемы подключения для этого используют. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Как поменять вращение на коллекторном двигателе

В бытовой технике, ручном электроинструменте, автомобильном электрооборудовании и системах автоматики очень часто применяется коллекторный электродвигатель переменного тока, схема подключения которого, как и устройство схожи с двигателями постоянного возбуждения постоянного тока.

Столь распространенное применение их объясняется компактностью, небольшим весом, невысокой стоимостью и простотой управления. В этом сегменте наиболее востребованы двигатели с высокой частотой и малой мощностью.

Как изменить направление вращения коллекторного электродвигателя?

Вопрос знатокам: ( нужно вращение поменять)!

Лучшие ответы

Есть два типа двигателей. У одних есть обмотка только на роторе, а на статоре постоянный магнит. В таких двигателях, если поменять полярность, поменяется и направление. Такие двигатели работают только от постоянного тока.

Есть двигатели, у которых есть обмотка и на статоре, и на роторе. В таких двигателях, если изменить полярность, направление не меняется. Чтобы изменить направление, нужно у одной из обмоток поменять концы. Такие двигатели работают как от постоянного тока, так и от переменного (только разные напряженя будут) . На всех дрелях, болгарках именно такие двигатели. Они работают от переменки без всяких диодов. Они будут работать и от постоянки (около 60 вольт).

не получится так поменять вращение. Нужно менять провода на щетках на оборот

Чтобы поменять направление вращения нужно поменять полярность или якоря или обмотки возбуждения.

Можно, надо добавить двухполюсной тумблер, спаяв схему реверса на щетки….

-ответ

Это видео поможет разобраться

Ответы знатоков

С советских времён имею опыт запуска стиральной машины со сгоревшей пусковой обмоткой двигателя. Просто лезешь рукой в воду и крутишь активатор включенной машины в нужную тебе сторону, пока ротор не «поймает» вращающееся магнитное поле статора.

Для того, чтобы искры не летели, надо было оставить сами щётки на месте, а перекинуть провода, приходящие на них. Дело в том, что для хорошего контакта щётки должны притереться.

….никак—-дрель однофазная и ток переменный…

В вашем случае, все сделано правильно, щетки местами менять не следует, пусть остаются на своих местах, а вот провода, идущие к щеткам, нужно поменять местами. Искрение- Двигатель вашей дрели, изначально не предназначен для реверса, поэтому, щетки расположены под углом к коллектору, «на отбой» , и находятся не на геометрической нейтрали, а смещены с нее, для уменьшения искрения при работе под нагрузкой (компенсация искажения, смещения магнитного поля обмоток возбуждения) .

Перефазировав двигатель, мы поставили его в неблагоприятные режимы работы, так как нейтраль щеточного аппарата, оказалась не то-что на геометрической нейтрали, а хуже того, она смещена совсем в противоположную сторону, тоесть имеет двойной угол погрешности установки, относительно оптимального, и нейтрального положения. К сожалению, это не исправимо. Длительная эксплуатация в таком режиме, не сулит не чего хорошего.

Проверьте работу дрели под нагрузкой, если появляется обильный огонь под щетками, или круговой огонь, сопровождающийся хлопками, то от перефазировки следует отказаться, поскольку ресурс коллекторно-щеточного аппарата в этом случае не предсказуем. Изменить положение щеток, в дрели не возможно, других радикальных мер нет.

Если двигатель симметричной конструкции, щетки располагаются на геометрической нейтрали и без наклона, то ему абсолютно без разницы, в какую сторону крутить, так как он все равно не имеет нормальной коммутации, темной, искрить будет всегда, но в меру, и на ресурс направление вращения не как не скажется.

Надо поменять полярность или на статоре или на якоре
на пример так:

переверни щётки на 180 градусов и все. Делов-то на копейку.

Искры летя -щётки притераюся возможно оказались встречные скосы. Самое простое . Два тумблера и пусть меняется подводка питания, а щётки на своём месте. Неудобно, но ненадо каждый раз менять щётки местами.

думаю что щетки просто приработались в одну сторону, попробуй перевернуть их на 90 градусов. а схема наверное так

если движек переменного тока трехфазный, то просто поменять местами 2 фазы. например было ABC сделать BAC или АСВ.

Во первых какое напряжение постоянное или переменное трех фазное или одно фазное ??если переменное однофаз и движок не сильно мощьный ( Ну так что бы руки не оторвало) то самый простой выход при старте крутануть движок в обрат сторону

двигатели разные бывают. если асинхронный, то там с помощью конденсатора из фазы и нуля эмулируются 3 фазы. меняя их последовательность меняем направление вращения.. .

в коллекторном (это который в дрелях и тп) по другому

Не все двигатели реверсивны. Летят искры с коллектора, значит увеличен ток, если конструкция траверсы щеток позволяет, попробуй подрегулировать сдвигая узел по оси, измеряя потребляемый ток, меньшему току будет соответствовать правильная настройка.

Как изменить вращение коллекторного двигателя

В бытовой технике, ручном электроинструменте, автомобильном электрооборудовании и системах автоматики очень часто применяется коллекторный электродвигатель переменного тока, схема подключения которого, как и устройство схожи с двигателями постоянного возбуждения постоянного тока.

Столь распространенное применение их объясняется компактностью, небольшим весом, невысокой стоимостью и простотой управления. В этом сегменте наиболее востребованы двигатели с высокой частотой и малой мощностью.

Источник