Как изменить направление вращения ротора трехфазного асинхронного электродвигателя

Для изменения направления электронного мотора понадобится две схемы и возможность это сделать несколькими способами, такая процедура не сложная по применению и займет немного времени. Замена направления вращений в трехфазном движке в применении очень просто.

Изменение направления вращающегося двигателя с тремя фазами просто и быстро, способы применения

Состав статьи:

•         Принцип работы трехфазного асинхронного мотора
•         Определение вращения
•         Переменная сеть 380 к 220 вольт
•         Реверсирование трехфазных инструментов
•         Реверсирование однофазных синхронных инструментов
•         Реверс коллекторных моторов
•         По какой причине измена вращения электродвигателя не произошло?
•         Изменение направления вала в трехфазных инструментах
•         Переподключение рабочей намотки
•         Переподключение пусковой намотки

Трехфазный мотор

Наиболее часто используемый электродвигатель с короткозамкнутой обвивке ротора, или иными словами беличье колесо. Представляет собой прибор измененного потока, который состоит из статора и тремя витками, в котором магнитные поля сдвинуты на 120 градусов и при подаче 3х фазного напряжения образуется циркуляция магнитного поля в магнитной цепи машины мотора, а ротор – вращается только с такой же скоростью что и статор. Определяют синхронный или асинхронный с помощью разворотов, если ротор двигается так как и статор то это синхронный мотор, но если ротор медленнее статора то уже асинхронный. Асинхронный более используемый.

Наиболее благоприятным периодом работы двигателя трех фаз является изменение круговорота. Другими словами реверсирование. Из-за того, что ликвидируется намагничивание электрических полей и аппарат перегревается и идет утечка мощности машины. Более, схемы реверсирования запуска в применении легче чем трансмиссии на механике (которые состоят из зубчатых шестерней). Но очень много нюансов происходит при изменение направления тока, ведь самую полярность вращений питания невозможно.

Принцип работы трехфазного асинхронного мотора

Для включения асинхронного мотора в сеть нужно соединить клетень звездой или треугольником. На выводе может быть не написано маркировка прибора, что очень важно, то нужно самому определить начало и конец витков.

При запуске обмоток статора в асинхронном аппарате трех фаз изменчивого тока образовывается магнитное поле, с регулированием частоты цикла n1.

Движущееся магнитное поле задевает так как и клетень статора и ротора, и индуцирует на них ЭДС. В обмотке наводится ЭДС самоиндукции, которая идет навстречу напряжению сети и ограничивает количество тока в коробке.

Обвивка ротора должна быть замкнута коротко у двигателей с короткозамкнутым ротором, или из-за сопротивления у электрических моторах с фазным ротором. Это значит, что с действием ЭДС (Е2) появляется ток. Взаимодействие индуцируемого потока в роторе, с движущемся магнитным полем, создает электромагнитную силу Фэм.

Направление фэм силы можно находить по правилу левой руки.  К примеру:

Полюса магнитного поля асинхронного мотора вращаются против часовой стрелки. В другом моменте они также будут в другом положении. (рис 1)

Токи на рисунке в виде крестиков и точек. Крестик это когда ток от вас направлен. И если точка, то в вашу сторону. Пунктиром нарисованы силовые линии магнита поворотов в поле статора. Ладонь нужно так положить, чтобы эти силовые магниты входили в ладонь. Четыре пальца должны быть направлены в сторону потока в обвивке. А большой палец поднятый вверх (как обычно) покажет направление фэм потока для конкретного проводника.

Определение вращения

Для идентификации циркуляции мотора важно со стороны одного конца вала. Если же в нем есть две стороны, то берется вал с диаметром больше чем первый. Согласно техническим правилам, правое направление в сторону часовой стрелки. У наиболее используемых трехфазных моторчиках с короткозамкнутым ротором обороты в правую сторону будут создаваться, если последовательность подачи напряжения на концах стартовой виток будет в соответствии их маркировке.

Изменная сеть 380 к 220 вт

Чтобы подсоединить трехфазный асинхронного аппарата к 220 нужно задействовать такой же или несколько триммеров для компенсирования пустой фазы. Ориентирование будет зависит от соединения третьей клетени, каким способом она сделается.

Чтобы задействовать циркуляция в противоположную сторону желательно третью проводку вмонтировать к тумблеру конденсатора на двух позициях. В нем будет два коммуникации, составлены между собой первой и второй намоткой.

При таком подходе три фазы будут в роли однофазного моторчика, поелику подключились с одинакового шнура. Для запуска данного агрегата надобно перевести тумблер оборотов в необходимое направление вперед или назад. Далее его запуск положить в позицию «включен». Мгновение пуска за необходимости ткнуть пальцем кнопку. Держать не более три секунды, этого достаточно.

Реверсирование трехфазных инструментов

Курс ритма вращающегося поля магнитов асинхронных двигателей прямо пропорционально от последовательности подачи сизигии, в независимости от тактики соединения статорных обмоток. Тем, кто уже сталкивался с такой темой, уже известно, что имеется две манипуляции совмещения обмоток – звезда и треугольник.

К примеру, фазы А, Б, В подаются на входные клеммы 1, 2, 3 один к одному, в итоге циркуляция пусть будет в сторону часовой стрелки, а если соответственно на клеммы 2,1,3 то будет против стрелки идти. Такой способ с пускателем не нуждается в дополнительных действий, как это откручивание гаек в коробке и вручную переставлять провода клемм.

Трехфазные асинхронные двигатели на 380 Вт собственно соединять магнитным пускателем,  в нем три допустимых контакта расположены на одной раме и замыкаются вместе. Они как бы выполняют действия которые задает им катушка – соленоида, также магнитная. Работает она как и на 380 и на 220 вольт. Это избавит человека от коммуникацией с напряжением, так как оно опасно.

Для пуска реверса тока используют несколько переходников. Клеммы давления питания соединены по порядочной системе сначала: один к одному, два к двум и далее. А на выходе встречным путем: четыре – пять, пять-четыре. Для обхода пробоя изоляции, если при нажатии на две кнопки одновременно, сила на втягивающей катушке подсоединяется с помощью дополнительных контактов противоположных пускателей. Требовательно при замкнутых контактах основной группы, линия идущая на соленоид дополнительного аппарата была разомкнута.

На пульте устанавливается пост на три потока с одной позицией – одно нажатие с одним действием кнопками. Первая кнопка «остановка» и две «запуск». Разъем шнура такой:

•         Кабель на кнопке стоп (нормально замкнутая должна быть все время) а ее перемычки на пуск (нормально разомкнута все время).
•         Со «стопа» два кабеля переводится на дополнительные контакты пускателей, которые замыкаются на старте: так они блокируют мотор.
•         Кнопкой пуск по одному проводу на крест проводится дополнительные контакты, которые при старте размыкаются.

Реверсирование однофазных синхронных инструментов

Для пуска такого мотора нужно иметь вторую обвивку на статоре, далее важно подключить в цепь фазосдвигающий фрагмент как бумажный конденсатор. Реверсирование происходит только там, где обе клетени однозначные – диаметр проводов, количество витков, и они не должны отключатся после пуска оборотов.

Схема реверсирования такова: фазовый конденсатор будет переподключаться к каждой из витков по очереди. Пример двигателя силой в 2,2 кВт. (рис 2)

В клеммной коробке есть шесть выводов. Чтобы задать мотору обращения, нужно:

•         На клеммы W2 и V1 направить сетевое напряжение
•         Конец одной из обмоток крепится к клеммам U1 и U2, и чтобы они подпитывались их соединяют перемычками.
•         Концы второй обмотки соединяют с клеммами W2 и V2.
•         Движущий конденсатор подключают к клеммам V1 и V2. W1 остается сама.

Чтобы мотор вращался в обратную сторону, надо изменить положение перемычек. Схема автоматического реверсирования также осуществляется на двух магнитных пусках и трех кнопках. Две из них должны быть нормально разомкнуты для запуска, а одна нормально замкнута для остановки.

Реверс коллекторных моторов

Аналогична схема как и в постоянном токе с последовательным пробуждением. Одна щетка для снятия тока коллектора соединяется к клетени ротора, а напряжение исходит на другую щетку и вывод статорной обвивке.

Переполюсовка ротора и статора будет одновременной если изменить положение штепсельной вилки розетки. Направление не меняется из-за того. Тоже и происходит в двигателе непрерывного тока при одновременном перемене полярности питания на клетени напряжения и якоря. Изменение порядка (фаза – ноль) желательно только в случае электронного оборудования когда коллектор обеспечивает и пространственное и электрическое разделение проводников. Якорные витки изолированы. Есть два типа применения:

•         Изменение местоположения щеток физическим способом. Нерационально, так как изменения вносятся в конструкцию принудительно. Может вывести из строя щетки прибора, так как рабочая форма не будет совпадать с поверхностной нормой.
•         Измена положения перемычки с узлом между щеткой и витках в клеммной коробке возбуждения. Также и точки сетевого кабеля. Можно сделать с многопозиционного выключателя или двух пускателей с магнитом

Нельзя забывать, что работоспособность из-за перекомпоновке в коробке клемм, или соединение по схемам реверса должны выполняться без напряжения, аппарат должен быть строго выключен.

По какой причине измена вращения электродвигателя не произошло?

Через то, что момент запуска асинхронного мотора с симметричной обвивке равносильно нулю. Асинхронный моторчик важно подсоединить в такой соответственности:

•         От трехфазной сети ( меняется местами любые из трех проводов между собой)
•         Мотор берет силу из триммера 1 фазной сети ( вывод конденсатора отключается, он соединяется с любым проводом и питает его, затем переключается на следующий)
•         Электромотор питается от инвертора 3х фаз ( тут желательно работать с инструкцией, довольно сложный механизм).
•         Работу по перемене циркуляции можно делать только когда агрегат не подключен ни к чему.

Поэтому, замена направления оборотов делается только для трехфазных двигателей предназначенных для трехфазной сети. Принципом смены вращения в асинхронном двигателе это смена его направления.

Перемена положения вала в трехфазных инструментах

Для некоторых аппаратов эксплуатация возможна с помощью левостороннего круговорота. Для замены нужно:

•         Выключить двигатель, должен быть без какого либо питания
•         Забрать крышку с клеммной коробки
•         На силовом кабеле переставить местами жилы. Изоляционную черного цвета (3) переставить на контакт V1 в клеммах, а коричневый провод на (2) на контакт W1.

Но если двигатель хочет постоянно переключаться с права налево оборотов, то нужно это сделать по схеме.

Перемена циркуляции с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым статором включать в постоянный ток не требуется, потому что для роторного оборотов нужно магнитное поле в движении которое создает неизменный поток. Неизменный же ток не может задать вращения магнитам. Из этого исходит что лучше включить в сеть простой коллекторный двигатель ( такой как ручной электроинструмент).

Для этого надо только поменять обмоточные данные (перемотку) полюсов в якоре так как при работе намотки на переменчивом токе, кроме сопротивления) есть индуктивное сопротивление также. На постоянном потоке индуктивный отпор не присутствует и вообще он в витках будет равен активному противодействию.

А вот движок с неизменным током и предварительно измененными данными намотки не будет работоспособным на переменном потоке. Его полюса сделаны из изолированных листов металлической электрической стали. При потоке меняющегося тока обмотки в массивном полюсе, будет создаваться вихор, он в свою очередь заставляет прибор нагревается, его клетени и полюса.

Переподключение рабочей намотки

Для изменения направления смены маршрута можно только поменять местами конец и начало рабочей ветки. МОжно сообразить что для этого нужно открывать корпус и раскручивать намотку. Но это не обязательно, можно все сделать снаружи

•         Четыре провода исходящие их корпуса это начала рабочей и пусковой намотки. Два из них начало, а два конці. Желательно обозначить какие будут для рабочих проводов.
•         К этой паре будут присоединены два полюса, фаза и ноль. При выключенном моторе реверсирование нужно сделать методом постановления фазы с одного контакта намотки на конечный, а ноль – с конечного на первую или тот, что напротив.
•         По итогу выходит система, где точки меняются между собой местами. В такой способ ротор будет двигаться в обратном положении.

Переподключение пусковой намотки

При подключении пусковой намотки асинхронный двигатель будет вращаться в противоположную сторону. Он возможен если в движке присутствуют отдельные отводы работающей и пусковой намотки, тогда и будет реально сделать замену движения.

В двигателе есть концы обмоток, к примеру А и Б, два провода соединены между собой внутри механизма. Тогда в нем есть три вывода вместо четырех. Для такого прибора можно поменять оборотов поменяв местами рабочую и пусковые обвивки.

Заключение:

•         Изменение направления кружений двигателей постоянного тока исходит путем замены направления токов в обмотке якоря или путем изменения в витке возбуждения.
•         Одновременно в обоих приборах измена не совершится, нужно выбрать один из вариантов.
•         Для двигателей с большой мощностью изменение возможно с дополнительным аппаратом контроллер.
•         При дистанционном управлении для перемены поворотов, двигатель оснащают реверсивным магнитным пускателем.
•         Направление в роторе зависит от направления полей в статоре. Чтобы изменить их в статоре, меняют местами два провода, которые подойдут к статорной намотке.
•         Реверсирование с параллельным или смешанным возбуждением делается с помощью перемены стороны тока в обвивке якоря. С последовательным возбуждением либо в обмотке якоря либо в возбуждения.

Как определить направление вращения двигателя? Вопрос простой для тех, кто знает) Сейчас расскажу, как определяю направление вращения я. Зачастую направление вращения принципиально важно для правильной работы любого механизма (привода), поэтому при первом пуске всегда первым делом проверяют направление, или, как ещё говорят, фазировку двигателя.

Понятно, что двигатель может вращаться “туда” и “сюда”. Говоря правильно, вправо и влево. Говоря научным языком, вращение бывает правое, и левое. Также говорят про вращение “вперед” и “назад“, либо “прямое” и “обратное“, либо “правостороннее” и “левостороннее“. Суть одна.

Поскольку множество литературы встречается на английском, скажу и про “Forward – Reverse“, или FWD – REV. Особенно часто это встречается в инструкциях к преобразователям частоты, о которых я много писал на блоге. Ну и до кучи упомяну, как в иностранной технической литературе обозначается вращение “по часовой стрелке” и “против часовой стрелки” – CW и CCW (Clock Wise и Counter Clock Wise). Удобно, я применяю.

В статье буду говорить только про трехфазный асинхронный (индукционный, по иностранным источникам) двигатель.

Кстати, Королевская Академия наук (что может быть авторитетнее в научном мире?) в позапрошлом веке официально утверждала, что асинхронный двигатель – нецелесообразный бесперспективняк. А сейчас этот двигатель применяется в промышленном оборудовании в 99% случаев. К чему это я? Не верьте даже самым официальным источникам! Проверяйте всё сами!

Что такое правое вращение двигателя

Большинство электродвигателей (более 90%), которые крутятся в станках, имеют “правое вращение”.

Но ведь у двигателя (точнее, у его ротора) есть два конца, на какой смотреть, чтобы определять направление? Правило такое: Вращение называется правым, когда, если двигателю посмотреть “в зад”, его ротор и вал будет вращаться по часовой стрелке.

Это правило я выучил назубок, когда Сергей Иваныч направлял меня в командировку на другой конец страны.

Пояснение к “прямому” направлению вращения из инструкции к преобразователю частоты Delta:

Если со стороны вала – против часовой. Это будет Правое, или Прямое вращение ротора двигателя.

Пример, почему важно обращать внимание на правильность направления вращения двигателя – в статье “Как мы сломали новый немецкий компрессор за много тысяч евро“.

Другой пример – как нелепо был сломан механизм перемещения ширины подачи на одном из станков. Всё работало как надо – двигатель включается “вправо”, доходит до правого концевого, останавливается. Включается “влево”, доходит долевого концевого, останавливается. Но однажды двигатель не остановился, а погнул и выломал металлические направляющие, принеся страдания нашим механикам))) Оказалось, электрику в ночную смену было поручено поменять вводной автомат, и он сделал это, не подумав о фазировке…

Коля, привет тебе большой, если читаешь эти строки!

“Левые” движки

И лишь несколько процентов двигателей по прихоти конструкторов имеют левое вращение – как на фото.

Поэтому на фото и наклеена стрелка – это нестандартный случай. В данном случае это гидростанция подъемника (поршень видно вверху фото), и если устроить ей “правое” вращение, она в лучшем случае не будет работать.

Вывод – если не знаешь, куда должен крутить двигатель – включай его на правое вращение, 90% что не ошибёшься! Но при первом включении обязательно нужно проверить вращение!

Как определить направление “на глаз”

Если двигатель крутится, его можно выключить, и на выбеге посмотреть на крыльчатку.

Если же остановка неприемлема, можно взять тонкую проволочку/бумажку/соломинку, и аккуратно вставить её в крыльчатку (так, чтобы её не поломать). По движению “тестера” станет всё ясно.

Как изменить вращение

Надеюсь, все знают, как изменить направление вращения двигателя? Если нет, то лучше поздно спросить , чем никогда знать!

Кто не знает: к трехфазному двигателю подключаются три провода, не считая заземления. Достаточно любые две фазы поменять местами, и двигатель будет крутиться в другую сторону!

Нетрудно сообразить, что есть всего три возможных варианта смены вращения. Все они абсолютна равнозначны, и приводят к одному и тому же – предыдущее направление меняется на противоположное. Это чем-то похоже на принцип работы схемы на проходных переключателях.

На всякий случай, приведу все три варианта:

• L1 – L2 (вариант на рисунке),
• L2 – L3,
• L1 – L3.

На всякий случай: землю не трогаем, нейтрали в трехфазных асинхронных двигателях вообще нету. Менять только две любые фазы.

В преобразователях частоты реверс достигается тем же способом, только там фазы формируются и сдвигаются электронным образом.

Когда направление вращения неважно?

Чаще всего это не принципиально, когда в оборудовании есть два равнозначных направления, и они используются одинаково часто. При этом работает режим реверса.

Примеры на ум не приходят. Если вы знаете – напишите в комментариях.

Но даже в этом случае лучше всё же определиться – где у нас “право”, а где – “лево”.

Что говорит ГОСТ?

Я говорил в начале статьи, что никому верить нельзя? Блогерам в том числе)

Давайте глянем, что на этот счет говорит ГОСТ.

Читаем ГОСТ 22836-77 про направление вращения. Правда, он про двигатели внутреннего сгорания. Первый вопрос – где находится наблюдатель:

Думаю, для электродвигателя больше подходит определение “промышленного”, и наблюдатель находится со стороны вала отбора мощности. Читаем дальше: “2.1. Направление вращения двигателя определяется как “правое” (по часовой стрелке) или “левое” (против часовой стрелки) при местонахождении наблюдателя в соответствии с требованиями разд.1 настоящего стандарта.”

Что-то не то. Смотрим другой, более подходящий документ – ГОСТ 26772-85 “Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направление вращения.”

А написано там фактически то же самое: “3.1 Правым направлением следует считать вращение по направлению вращения часовой стрелки. 3.2 Если машина имеет только один конец вала (или два конца разных диаметров), то направление вращения рассматривают со стороны единственного конца вала (или со стороны конца вала наибольшего диаметра).”

Получается, Сергей Иваныч неправильно меня учил?

Интересно, откуда пошла эта путаница? Как вы думаете? Кому интересно, вот как ответили на этот вопрос в ВК и в Дзене

Что такое блокировка

С направлением вращения тесно связано понятие блокировки. Очень важно, чтобы из-за человеческого фактора или поломки в схеме не включились оба направления сразу. Конечно, это не означает, что двигатель будет крутиться в обе стороны сразу) Просто могут включиться сразу оба контактора, а это уже серьезная авария – ведь произойдет межфазное замыкание! И даже если сработает защита, контакты контактора и автоматического выключателя (либо автомата защиты двигателя) подгорят, а это резко снизит их ресурс работы и надежность.

Впрочем, лучше посмотрите видео моего коллеги Максима с канала Фарадей, где он подробно рассказывает о механической блокировке при монтаже контакторов, как её установить, и для чего она нужна.

Кстати, блокировка может быть не только механической, но и электрической (при использовании НЗ контактов у контакторов и кнопок управления), и программной (установкой запрета одновременной активации выходов на разное направление вращения).

Голосование по теме статьи

 Загрузка …

А пока вы читаете статью, голосуете и пишете комментарии, я задам этот вопрос специалистам и продавцам частотников и двигателей. А если вас интересуют двигатели и их подключение, читайте мои статьи на эту тему. А если хотите почитать умные книжки по электродвигателям, их можно скачать отсюда.

И всё-таки я – за “правое”!

-44-

На рисунке представлена электромагнитная схема АД с короткозамкнутой обмоткой ротора в разрезе, включающая статор (1), в пазах которого расположены три фазные обмотки статора (2), представленные одним витком. Начала фазных обмоток A, B, C, а концы соответственно X, Y, Z. В цилиндрическом роторе (3) двигателя расположены стержни (4) короткозамкнутых обмоток, замкнутых по торцам ротора пластинами.

При подаче на фазные обмотки статора трехфазного напряжения в витках обмотки статора протекают токи статора iA, iB, iC, создающие вращающееся магнитное поле с частотой вращения n1. Это поле пересекает стержни короткозамкнутой обмотки ротора и в них индуцируются ЭДС, направление которых определяется по правилу правой руки. ЭДС в стержнях ротора создают токи ротора i2 и магнитное поле ротора, которое вращается с частотой магнитного поля статора. Результирующее магнитное поле АД равно сумме магнитных полей статор и ротора. На проводники с током i2, расположенные в результирующем магнитном поле, действуют электромагнитные силы, направление которых определяется правилом левой руки. Суммарное усиление Fрез, приложенное ко всем проводникам ротора, образует вращающий эле5ктромагнитный момент M асинхронного двигателя.

Вращающий электромагнитный момент М, преодолевая момент сопротивления Мс на валу, принуждает вращаться ротор с частотой n2. Ротор вращается с ускорением, если момент М больше момента сопротивления Мс, или с постоянной частотой, если моменты равны.

Частота вращения ротора n2 всегда меньше частоты вращения магнитного поля машины n1, т. к. только в этом случае возникает вращающий электромагнитный момент. Если частота вращения ротора будет равна частоте вращения МП статора, то ЭМ момент равен нулю (стержни ротора не пересекают МП двигателя, и ток равен нулю). Разница частот вращения МП статора и ротора в относительных единицах называется скольжением двигателя:

-45-

s=n1−n2 . n1

Скольжение измеряется в относительных единицах или процентах по отношению к n1. В рабочем режиме близком к номинальному скольжение двигателя составляет 0.01-0.06. Частота вращения ротора n2=n1(1−s) .

Таким образом, характерной особенностью асинхронной машины является наличие скольжения — неравенства частот вращения магнитного поля двигателя и ротора. Поэтому машину называют асинхронной.

При работе асинхронной машины в двигательном режиме частота вращения ротора меньше частоты вращения МП и 0 < s < 1. в этом режиме обмотка статора питается от сети, а вал ротора передает механический момент на исполнительный орган механизма. Электрическая энергия преобразуется в механическую.

Если ротор АД заторможен (s = 1) – это режим короткого замыкания. В случае, если частота вращения ротора совпадает с частотой вращения МП, то вращающий момент двигателя не возникает. Это режим идеального холостого хода.

Чтобы изменить направление вращения ротора (реверсировать двигатель), нужно изменить направление вращения МП. Для реверса двигателя нужно изменить порядок чередования фаз подведенного напряжения, т. е. Переключить две фазы.

-46-

9. Схема замещения и механическая характеристика трехфазного асинхронного двигателя.

В схеме асинхронная машина с электромагнитной связью статорной и роторной цепей заменена эквивалентной приведенной схемой замещения. При этом параметры обмотки ротора R2 и x2 приводятся к обмотке статора при условии равенства E1 = E2‘. E2‘, R2‘, x2‘ – приведенные параметры ротора.

включенное в обмотку неподвижного ротора, т. е. машина имеет активную нагрузку.

Величина этого сопротивления определяется скольжением, а, следовательно, механической нагрузкой на валу двигателя. Если момент сопротивления на валу двигателя Мс = 0, то скольжение s = 0; при этом величина Rн=∞ и I2‘ = 0, что соответствует работе

двигателя в режиме холостого хода.

В режиме холостого хода ток статора равен току намагничивания I1 = I0. Магнитная цепь машины представляется намагничивающим контуром с параметрами x0, R0 – индуктивное и активное сопротивления намагничивания обмотки статора. Если момент сопротивления на валу двигателя превышает его вращающий момент, то ротор останавливается. При этом величина Rн = 0, что соответствует режиму короткого замыкания.

Первая схема называется Т-образной схемой замещения АД. Она может быть преобразована в более простой вид. С этой целью намагничивающий контур Z0 =R0+ jx0

выносят на общие зажимы. Чтобы при этом намагничивающий ток I0 не изменял своей величины, в этот контур последовательно включают сопротивления R1 и x1. В полученной Г- образной схеме замещения сопротивления контуров статора и ротора соединены последовательно. Они образуют рабочий контур, параллельно которому включен намагничивающий контур.

Величина тока в рабочем контуре схемы замещения:

напряжение сети.

Электромагнитный момент АД создается взаимодействием тока в обмотке ротора с вращающимся МП машины. Электромагнитный момент М определяется через электромагнитную мощность:

Приняв в уравнении число фаз двигателя m1 = 3; x1 + x2‘ = xк, исследуем его на экстремум. Для этого приравниваем производную dM / ds к нулю и получаем две экстремальные точки. В этих точках момент Мк и скольжение sк называются критическими и соответственно равны:

Зависимость ЭМ момента от скольжения M(s) или от частоты вращения ротора M(n2) называется механической характеристикой АД.

Если разделить M на Mк, получим удобную форму записи уравнения механической характеристики АД:

При эксплуатации асинхронных двигателей, реверс двигателя является неотделимой составляющей, которая встречается в 80% от всех встречающихся схем.
Для того чтобы полностью понимать суть вопроса, необходимо уяснить, что же такое реверс, и как он связан с двигателем. По сути реверс — это какое-либо изменение некоторого процесса, действия на обратное — противоположное.

В случаи асинхронного двигателя, реверс — это изменение направления вращения ротора двигателя. Например, если вал двигателя вращался по часовой стрелке, то после реверса, он будит вращаться против часовой стрелки.

Для чего нужен реверс двигателя

В большинстве механических устройств, которые приводятся в движение благодаря асинхронным двигателям, возникает потребности в изменении направления движения или вращения в зависимости от самого устройства.
В некоторых случаях реверс является необходимой и обязательной для его работы, а в некоторых лишь как временная функция.
К первому типу устройств можно отнести все краны, лебедки, лифты и другие грузоподъемные механизмы, привода задвижек, запирающих устройств. А вот ко второму типов механизмов, используемых реверс только в редких случаях, относят конвейерные ленты, эскалаторы, насосы. В этих механизмах, реверс двигателя может применятся лишь в особых случаях, чаще всего аварийных. Так же реверс двигателя могут использовать в целях торможения, так при отключении двигателя от сети, ротор обладая инерцией продолжает свое вращение. При кратковременном включении реверса в этот момент вызовет затормаживание. Такой способ торможения реверсом называют противо включением.

Как производится реверс асинхронного двигателя

Для смены направления вращения ротора двигателя, необходимо поменять местами две из трех фаз статорной обмотки. После этого вращающееся магнитное поле статора изменит свое направление вращения, но ротор вращаясь в прежнем направлении и обладая инерцией под действием магнитного поля статора начнет затормаживаться до полной остановки, а затем начнет вращаться в новом направлении.

Схемы реверса двигателя выполняются и собираются в основном на магнитных пускателях, как в прямом пуске асинхронного двигателя, но при реверсе присутствует два магнитных пускателя или контактора, а еще две пусковые кнопки вместо одной.

 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.

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.

Также следует знать, что в моторах большой мощности коммутируют обмотку якоря. При переключении обмоток статора возникает напряжение самоиндукции, которое достигает величин, способных вывести двигатель из строя.

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!