Отличия между конденсаторами

Ранее в статье мы уже описывали основные классификации конденсаторных элементов, которые в зависимости от типа управляемого агрегата применяются на практике. Давайте же сейчас рассмотрим основные моменты, благодаря которым рабочий и пусковой конденсаторы отличаются между собой. 

Главные отличия компонентов:

• разные участки для установки. Рабочие компоненты монтируются на участки цепей рабочих обмоток, пусковые же размещаются на части цепей, отвечающих за запуск;
• момент срабатывания. Стартовые запускаются в первые секунды после включения мотора. Далее происходит их отключение автоматически или вручную. Рабочие же модификации функционируют на протяжении всего времени, при котором работает двигатель;
• индивидуальные функции. Пусковые вариации отвечают за сдвиг фаз между катушками с целью генерирования основного усилия при первичном запуске силового агрегата. Рабочие модификации отвечают за обороты фаз, которые необходимы для обеспечения стабильной работы мотора;
• разные требования по поводу рабочего напряжения. Пусковые устройства должны иметь расчет на ток, превышающий питающий в 2 и даже в 3 раза. К рабочим же требования меньшие, превышение должно быть всего  в 1,15 раза. 

Какой бы модификации ни был конденсатор, в большинстве случаев используются модели типов МБГЧ или МБГО. 

Конденсатор МБГО

Какие конструкции электродвигателя можно подключить своими руками

Из большого количества моделей и конструкций современных электромоторов в домашних условиях для самоделок можно выполнить подключение электродвигателя лишь нескольких схем:

• Асинхронного трехфазного электродвигателя с обмоткой звездой и треугольником;
• Асинхронного электродвигателя с однофазным питанием;
• Коллекторного электромотора со щеточной схемой возбуждения потока.

Для питания бытовых приборов и электродвигателей применяется подключение к однофазной сети с напряжением в 220 В. К такой сети можно подключить и трехфазный двигатель на 380 В. Но даже в таком варианте подключения «выдавить» из электродвигателя боле 2,5-3 кВт мощности без риска сжечь электропроводку практически невозможно. Поэтому в гаражах и столярных мастерских владельцы выполняют проводку трехфазного электропитания, позволяющего использовать мощные двигатели на 5-10 кВт и более.

Что нужно знать для подключения электродвигателя своими руками

Общий принцип работы электродвигателя известен всем еще со школы. Но на практике знания о вращающихся магнитных потоках и ЭДС, индукционных процессах и эквивалентах правильно выполнить даже простейшее подключение однофазного электродвигателя явно не помогут, поэтому для работы будет достаточно:

• Понимать суть конструкций двигателей;
• Знать предназначение обмоток и схему подключения;
• Ориентироваться во вспомогательных устройствах, таких как балластные сопротивления и пусковые конденсаторы.

Советская промышленность выпускала электродвигатели с обязательной металлической табличкой, приклепанной к корпусу, на которой был указан тип и модель, напряжение питания, и даже рисовалась схема подключения. Позже на табличке остались только модель, мощность, потребляемый ток и номер. Сегодня на современном электродвигателе с трудом можно найти маркировку модели, и не более.

Поэтому при выборе схемы подключения необходимо узнать из справочника тип и мощность, прозвонить мультиметром проводку относительно корпуса и между выводами на жгуте. Только после того, как будет достоверно установлено, что нет короткого замыкания на корпусе, определены контакты каждой из обмоток, можно приступать к подключению.

Принцип работы однофазного электродвигателя 220 В.

В статоре однофазного электродвигателя 220 В вырабатывается магнитное поле. Именно оно является импульсом, который приводит в работу ротор. Чтобы представить, как функционирует электродвигатель, стоит смоделировать следующую ситуацию.

Например, в пусковой обмотке напряжения нет. Образование магнитного поля можно запустить, подключив основную обмотку к сети. Его работа основывается на пульсировании, при этом пространство остаётся в состоянии покоя. Магнитное поле разделяется на две части, каждая из которых вращается в стороны, противоположные друг другу, при одинаковой частоте. При задании ротору начального вращения двигатель со временем будет его наращивать. При этом частота элемента и самого магнитного поля различается. Разницу показателей определяют как скольжение.

Из магнитных потоков возникает движущая сила. Это закон электромагнитной индукции. Движущая сила формирует два типа тока. Один из них обратный, второй – прямой. Частота вращения ротора прямо пропорциональна показателю скольжения. По закону Ампера, магнитное поле при взаимодействии с обратным током создаёт вращение.

Схемы подключения

А сейчас давайте же рассмотрим ключевые схемы, по которым осуществляется присоединение асинхронного двигателя к сети питания с помощью конденсатора. Их существует сразу несколько, каждая обладает своими функциональными особенностями. 

Перед тем, как выбрать конкретную схему, необходимо знать, к какому именно типу относится ваш силовой агрегат. Всего их существует 2 разновидности: конденсаторного типа и бифилярного. Особенность последнего – пусковая обмотка, которая работает только до момента разгона двигателя. Далее она отключается при помощи специального прибора – центробежного выключателя или же реле пускозащитного действия. Последний элемент вы наверняка встречали в конструкциях холодильников. Это необходимая мера, чтобы после достижения требуемого уровня разгона не было снижения коэффициента полезного действия. 

Когда осуществляется подключение однофазного конденсаторного мотора, стоит учитывать 3 возможных варианта схем. Полное отсутствие конденсатора является причиной шумов в двигателе и малой эффективностью – мотор просто не запускается. 

Итак, применяя данный электрокомпонент, вы можете реализовать одну из трех схем:

с конденсатором пускового типа. В таком случае агрегат легко и просто запускается, но, в процессе работы выдают мощность, не соответствующую уровню номинальной, на порядок ниже;

Схема с пусковым конденсатором

запуск с помощью конденсатора в цепи подсоединения рабочих катушек. Здесь уже будет результат, противоположный первому – посредственные пусковые показатели, вместе с высокими рабочими характеристиками. Исходя из этого, первый вариант реализации используется в ситуациях, когда запустить необходимо оборудование с тяжелым пуском. Рабочий же конденсатор имеет место в системах, где на первом месте – параметры эффективности и рабочий процесс;

Схема с рабочим конденсатором

подключение при помощи обеих конденсаторов. Данный вариант является «золотой серединой» между двумя ранее описанными способами, благодаря чему и применяется чаще всего. Схема подразумевает наличие кнопки ПНВС (пускатель ручной нажимной), которая обеспечит подключение конденсатора только на момент запуска, до тех пор, пока мотор не выйдет на необходимые обороты. Далее во включенном состоянии остается всего две обмотки, при этом вспомогательная соединяется посредством конденсатора. 

Схема с пусковым и рабочим конденсаторами

Подключение трехфазного мотора 

Для сравнения давайте рассмотрим особенности подключения силовых агрегатов трехфазного типа. В этом случае, рабочее напряжение в 220 вольт рационально распределяется между двумя обмотками, соединенными последовательным способом. Каждая из них подходит для такого напряжения. Исходя из этого, можно утверждать, что в результате теряется мощность, снижается вдвое. Это обусловливает возможность управления только маломощными электродвигателями. 

Достичь максимальной мощности агрегата, рассчитанного на 380В в сети на 220, можно посредством «Треугольного» соединения. Это обеспечит минимальные потери в плане мощности и оставит на прежнем уровне количество вращений ротора двигателя. В схеме каждая намотка применяется со своими показателями рабочего напряжения, что и обусловливает стабильную мощность. 

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Но, в процессе подсоединения не нужно забывать, что электрические двигатели имеют на порядок большую эффективность чем аналогичные на 220В и с одной фазой. Именно поэтому, при наличии ввода на 380В, необходимо подключать именно к нему, ведь он обеспечит стабильную, надежную и экономичную эксплуатацию. Чтобы запустить мотор не придется прибегать к стартерам и дополнительным обмоткам, что обусловливается тем, что магнитное поле вырабатывается статором сразу же после присоединения к трехфазной сети питания. 

Как правильно подключить двигатель от старой стиральной машинки

Стиральные машины, со временем, выходят из строя или морально устаревают. Как правило, основой любой стиралки есть ее электродвигатель, который может найти свое применение и после разборки стиралки на запчасти.

Мощность таких двигателей, как правило не меньше 200 Вт, а порой и куда больше, скорость оборотов вала может доходить и до 11 000 оборотов в минуту что вполне может подойти для использование такого двигателя в хозяйственных или мелких промышленных нуждах.

Вот лишь несколько идей удачного применения электродвигателя от стиралки:

Вариантов применения электромотора может быть очень много, суть процесса заключается в возможности вращать на высоких оборотах разные механизмы и приспособления. Но какой бы механизм сконструировать вы б не собирались, все равно вам нужно будит правильно подключить двигатель от стиральной машинки.

Виды двигателей

В стиральных машинках разных поколений и стран производства, могут быть и разные типы электродвигателей. Как правило это один из трех вариантов:

Инверторный (бесколлекторный)

Инновационный тип двигателей с прямым приводом и небольшими габаритами при довольно не малой мощности и высоком КПД. В конструкции двигателя все так же присутствует статор и ротор, однако количество соединительных элементов сведено к минимуму. Отсутствие элементов подверженных быстрому износу, а так же низкий уровень шума. Такие двигателя стоят в последних моделях стиральных машин и их производство требует сравнительно больше затрат и усилий что конечно же влияет на цену.

Тип двигателя с пусковой обмоткой (старые/дешевые стиралки)

Для начала нужен тестер или мультиметр. Нужно найти две соответствующие друг другу пары выводов. Щупами тестера, в режиме прозвонки или сопротивления, нужно отыскать два провода которые между собой прозваниваются, остальные два провода автоматически будут парой второй обмотки.

Вместо контактора «SB» может стоять неполярный конденсатор малой емкости (около 2-4 мкФ) Как это обустроено в самой стиралке для удобства.

Если же двигатель будет запускаться без нагрузки, то есть, не будит на его валу шкива с нагрузкой в момент запуска, то такой двигатель может запускаться и сам, без конденсатора и кратковременной «запитки» пусковой обмотки.

В кнопке контакт «SB» строго должен быть не фиксируемым, можно попросту воспользоваться кнопкой от дверного звонка, в противном случае пусковая обмотка может сгореть.

Иногда в такого двигателя может быть не четыре, а три провода на выходе, в таком случае две обмотки уже соединены в средней точке между собой, как показано в схеме. В любом случае разбирая старую стиралку, можно присмотреться как там был подключен в ней ее двигатель.

Когда возникает необходимость реализовать реверс

или сменить направления вращения двигателя с пусковой обмоткой, можно подключить по следующей схеме:

Коллекторный тип двигателя (современные, стиралки автомат с вертикальной загрузкой)

Как правило это коллекторные двигатели без пусковой обмотки, которые не нуждаются и в пусковом конденсаторе, такие двигатели работают и от постоянного тока и от переменного.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

• один с рабочей обмотки — рабочий;
• с пусковой обмотки;
• общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно)

К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

• рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
• пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

{SOURCE}

Преимущества механизма двигателя однофазного типа.

Среди достоинств 1-фазных двигателей отмечают следующие:

• простота конструкции;
• долговечность – при своевременном техническом обслуживании двигатель способен служить годами;
• надёжность;
• экономичность – потребление небольшого количества энергии;
• доступная стоимость;
• ремонтопригодность – в случае выхода из строя можно легко заменить повреждённые или сгоревшие детали;
• минимальный уход;
• возможность работы от сети со стандартным напряжением 220 В без преобразователей энергии.

Большинство современных бытовых приборов оснащены именно однофазными моторами. Причина объясняется их простотой и невысокой себестоимостью. Такими моторами оснащают крупную и мелкую бытовую технику. Кроме того, они нашли применение в создании оборудования для промышленных и производственных предприятий.

Но есть ли недостатки у однофазного двигателя? Их немного. Практически все они обуславливаются простотой конструкции. Итак:

• малый коэффициент мощности. По этой причине они используются для создания большинства бытовых приборов;
• высокий показатель пускового тока;
• возможность ограничения скорости движка при колебаниях в сети.

Основным недостатком считается отсутствие пускового момента. Тем не менее, для бытовых приборов и несложных устройств этот минус не является существенным и не влияет на работу.

Как запустить двигатель от стиральной машины

О том, как дать жизнь новому двигателю и сколько потребуется времени, чтобы запустить двухскоростной агрегат уже известно, однако, как осуществить запуск и управление, если есть некоторые неполадки? Вполне возможно и такое, что движок попросту не запустится, даже при том условии, что удалось соединить все правильно. В этом случае нужно проверять нагревание движка, после того как он начнет работать. Достаточно пары минут и если за это время тепло не распространяется на все детали, то требуется определить место скопления нагрева. Это может быть область статора, узла или подшипника.

Основная причина того, что деталь быстро нагревается это:

• Наличие износа или засорения подшипника;
• Сильное увеличение емкости конденсатора, что может иметь только асинхронный двигатель.

После этого проверка проводится каждые 5 минут и достаточно трех раз. Если виной всему подшипник, то нужно разобрать, смазать или заменить, так как бывают моменты, когда он не подлежит восстановлению. Категорически запрещается допускать перегрев двигательной системы, так как это может стать причиной поломки всего нового оборудования и потребовать расходов.

Схема подключения двигателя через конденсатор

Есть 2 типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Их различие в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это нужно потому, что после разгона она снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная, они смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.