Проверка борно

Если после прозвонки остались подозрения, нужно вскрыть клеммную коробку (борно). Часто можно увидеть, что в борно плохо затянут крепеж, или отгорели провода. Если для соединения используются гайки, нужно на каждой клемме проверить протяжку не только верхней гайки, которой прикручен питающий проводник, но и осмотреть гайку, которая держит вывод обмотки, уходящий внутрь двигателя.

При отсутствии мультиметра допускается в первом приближении проверять обмотки на обрыв при помощи универсального пробника-прозвонки. Однако, при этом невозможно определить межвитковое и короткое замыкание в обмотках.

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

• специализированными однофазными ПЧ
• трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f — частота тока

С — ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

• интеллектуальное управление двигателем
• стабильно устойчивая работа двигателя
• огромные возможности современных ПЧ:

• возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
• многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
• входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
• различные выходы
• коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
• предустановленные скорости
• ПИД-регулятор

Минусы использования однофазного ПЧ:

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

• более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
• разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

Преимущества:

• более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
• огромный выбор по мощности и производителям
• более широкий диапазон регулирования частоты
• все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

Недостатки метода:

• необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
• пульсирующий и пониженный момент
• повышенный нагрев
• отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

• изменения частоты тока;
• силы тока;
• уровня напряжения.

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

Время действия и величина пускового тока

Длительностью пускового тока будем считать время, в течение которого ток понижается от максимума (Iп) до номинала (Iн). Эта длительность фактически равна времени разгона от нуля до номинальной скорости вращения.

Весь вопрос в том, какова длительность этого тока – 10 миллисекунд (пол периода), когда двигатель на холостом ходу, или 10 секунд, когда на валу массивная крыльчатка. Теоретически рассчитать это время невозможно. Однако, поделюсь некоторыми соображениями.

Как я говорил выше, ток двигателя при пуске может превышать норму в несколько раз (Кп). И некоторые начинающие электрики, которые не читают мой блог, считают, что защитный автомат нужно выбирать так же – на повышенный ток. В статьях и даже инструкциях пишут, что “При выборе автомата необходимо учитывать, что пусковой ток асинхронного электродвигателя в 5 – 7 раз превышает номинальный”. Как это учитывать? Неужели ток автомата выбирать в 5-7 раз выше номинального тока двигателя?

Пример:

Шильдик китайского электродвигателя 30 кВт

Написано – 56 А. Что это значит? Неужели то, что ток защитного автомата должен быть более 300 А? Конечно, нет. И выбор автомата в данном случае зависит не только от номинального тока двигателя (56 А), но и от времени действия пускового тока.

Пусковой ток является максимально возможным током. Максимальным ток будет при пуске, то есть тогда, когда двигатель стоит. То есть, пусковой ток есть ВСЕГДА, и всегда его начальное значение имеет запредельную величину. В случае с нашим китайским движком – 392 А, если принять ток КЗ питающей сети равным бесконечности (источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением).

Управление частотными контроллерами

Современные преобразователи частоты тока/напряжения работают и по скалярному, и по векторному варианту, используя параметрические математические модели, реализованные в программном коде встроенного микроконтроллера. Частотники электронного типа работают на тиристорных мостовых схемах и включают следующие основные компоненты:

Поскольку такой переход так или иначе влияет на форму графика выходного напряжения, то блочный контроллер/частотник может использовать в схеме дросселя и специальные ЕМС фильтры. Последние применяют для снижения интенсивности электромагнитных помех.

Управление частотными контроллерами

Центральный контроллер обеспечивает параметрическое управление схемой, а также вспомогательными задачами, например, диагностикой состояния, защитой от перегрузок и т. п. Сам частотник обычно монтируется в отдельный шкаф, чтобы уменьшить электромагнитные помехи на оборудование.

В целом, векторное управление, организованное на современном контроллере и преобразователе частоты, позволяет добиться плавного регулирования ключевых величин, а также побочных параметров работы оборудования. Ввиду наличия электромагнитных помех при работе, частотники обычно размещают отдельно от основного электрического шкафа.

Особенности подключения

Как было сказано выше, не каждый частотный преобразователь может работать с однофазным двигателем, поскольку при его подключении третья (неподключенная) фаза фактически будет в обрыве, что вызовет ошибку. Поэтому необходимо внимательно ознакомиться с документацией к ПЧ — производитель должен явно указать, что имеется возможность подключения и работы однофазной нагрузки.

Поскольку однофазный двигатель содержит конденсатор, при изменении рабочей частоты не удастся обеспечить нужный сдвиг фаз, и двигатель на пониженных частотах (менее 30 Гц) будет перегреваться. Это следует учитывать при выборе диапазона рабочих частот и способа охлаждения привода.

При однофазном подключении двигателя оперативный реверс через панель управления или настройки ПЧ невозможен. Поменять направление вращения можно, изменив схему подключения обмоток внутри двигателя.

Это интересно: Электросчетчик отключается сам по себе: в чем причина

Сопротивление обмоток электродвигателя и особенности измерения

На металлической табличке, прикрепленной к корпусу оборудования, производители указывают основные характеристики двигателя

Важно знать, что при соединении «звездой» ток указывается в знаменателе. В числителе он будет указан при соединении «треугольником»

Фазный ток всегда меньше номинального более чем в 1,5 раза. Поэтому, важным условием будет подбор сечения проволоки для обмоток двигателя и поддержание номинального значения сопротивления цепи.

При условии, что наружный диаметр подвижной обмотки свыше 20 см, применяется намотка двухслойным методом с более коротким шагом между витками.

Значение сопротивления и основные правила эксплуатации машин

При проведении электромонтажных работ, особенно при использовании долгое время неиспользованных электродвигателей, очень важно проверить целостность обмоток и отсутствия на них короткого межвиткового замыкания. При неправильном хранении старого и нового электрооборудования в помещениях с повышенным уровнем влажности, изоляция проводов может повредиться и выйти из строя

При неправильном хранении старого и нового электрооборудования в помещениях с повышенным уровнем влажности, изоляция проводов может повредиться и выйти из строя.

В этом случае произойдет понижение величины сопротивления обмотки

Поэтому важно перед включением проверить эту характеристику на каждой обмотке агрегата, и произвести замер сопротивления между всеми выводами проводов

Все результаты замеров должны соответствовать требованиям и нормативам ГОСТа и технических условий.

При этом важно учитывать температуру при замерах. Согласно требованиям правил проведения работ, температуры изоляционного слоя и окружающей среды должны соответствовать друг другу

При этом значение сопротивления обмоток для оборудования с малым вольтажом должно быть менее 1 МОма. Для обмоток электродвигателей постоянного тока сопротивление обмоток не должно превышать 5 МОм

Согласно требованиям правил проведения работ, температуры изоляционного слоя и окружающей среды должны соответствовать друг другу. При этом значение сопротивления обмоток для оборудования с малым вольтажом должно быть менее 1 МОма. Для обмоток электродвигателей постоянного тока сопротивление обмоток не должно превышать 5 МОм.

Способ правильного проведения замера целостности изоляции

Для проведения измерений применяется мегаомметр. Это современный компактный прибор, включающий в себя омметр и магнитоэлектрический генератор постоянных токов. При номинальном значении напряжения агрегата в 600 В, сопротивление изоляции оборудования следует производить, подавая на него нагрузку в 500 В.

При работах с оборудованием с номиналом менее 3000 В, на него подается ток не более 1000 В. В случае замеров катушек двигателей с номинальным напряжением свыше 3000В, на мегаомметре выставляется значение более до 2500 В.

При соединении обмотки через конденсатор, перед выполнением замеров потребуется отключить емкость из сети.

Для получения достоверных результатов, требуется выполнять следующие условия:

• температура менее 50 результаты не могут быть достоверными;
• необходимо выключать нагрузку на электродвигателе;
• перед работой, требуется очистить изоляцию от загрязнений;
• для снятия нагрузки потребуется заземлить оборудование на короткое время;
• проводить измерения необходимо с устойчиво установленной стрелкой прибора;
• к обмотке необходимо подсоединяться с помощью зажимов мегаомметра;
• измерительный прибор должен пройти контрольную проверку, перед работой следует убедиться в этом.

Только при выполнении этих условий можно приступать к измерению сопротивления. В этом случае данные будут достоверными и у вас появиться возможность раннего обнаружения поломок и нарушений целостности изоляции проводки.

Не забудьте после проведения замеров снять остаточное напряжение с электродвигателя.

Принцип работы

Изучив устройство АД с фазным ротором и его запуск, можно приступать к более подробному рассмотрению работы такой установки. Её можно разделить на несколько пунктов:

1. На статор с тройной обмоткой подается трехфазное напряжение от электрической сети с переменным током.
2. Затем начинается образование магнитного поля, которое приводит к вращению ротора. По мере ускорения вращательных движений скорость оборотов ротора существенно растет.
3. По достижении определенных показателей отдельные линии полей обоих узлов пересекаются, что вызывает появление электродвижущей силы. Она воздействует на роторную обмотку, за счет чего в ней формируется электрический ток.
4. В определенный момент времени между магнитным полем статора и током в роторе начинается взаимодействие, образующее крутящий момент. Именно за счет него и осуществляется работа асинхронного двигателя.

Реверсивный пуск асинхронного двигателя

Рисунок 3. Схема реверсивный пуск асинхронного двигателя с кз ротором. Данная схема дает возможность производить запуск электродвигателя и изменять направленность его вращения. Для запуска необходимо включить автомат QF и нажать SB1 «Пуск», в результате чего ток поступает на магнитный пускатель КМ1, который запитывает статор. АД реверсируется последовательным нажатием кнопок «Стоп» SB3 (КМ1 выключается и двигатель останавливается) и «Реверс» SB2 (срабатывает КМ2 и асинхронный двигатель запускается в реверсивном направлении).

В данной схеме нажатием кнопки реверса меняется чередование фаз питающего напряжения на статоре двигателя, что будет вызывать смену направленности его вращения (реверсом). При помощи нормально замкнутых контактов КМ1 и КМ2 выполнена защита от ошибочного включения сразу двух магнитных пускателей КМ1 и КМ2. Также действуют защиты, аналогичные описанным ранее. Отключить электродвигатель можно кнопкой SB3 и автоматом QF.

Источник

Пусковая обмотка однофазного двигателя

Магнитопровод (сердечник) однофазного электрического двигателя имеет двухфазную статорную, вызывающую вращение ротора обмотку, состоящую из:

• основной (рабочей) обмотки, создающей магнитное поле и работающей постоянно;
• вспомогательной (пусковой) обмотки, создающей необходимый пусковой момент и включающейся только на достаточно короткое время пуска двигателя.

Вспомогательная обмотка занимает, как правило, третью часть пазов статора.

Характеристики пусковой обмотки

По сравнению с рабочей, пусковая обмотка обладает меньшим сечением токопроводящего проводника, обусловленного меньшей нагрузкой и количеством витков.

Следовательно, во вспомогательной обмотке имеет место большее активное сопротивление (токовая плотность), как правило, порядка 30 Ом при сопротивлении рабочей обмотки 10-13 Ом.

Иногда обмотки можно классифицировать чисто визуально или, при необходимости, произвести замеры активных сопротивлений.

Обратите внимание

Пусковая обмотка подключается в момент пуска однофазного двигателя через конденсатор и отключается после достижения ротором двигателя необходимой скорости вращения, продолжив дальнейшее вращение на рабочей обмотке.

В зависимости от способа создания пускового момента и использования конденсатора, однофазные электрические двигатели можно сгруппировать следующим образом:

• конденсаторные — двигатели с рабочим, постоянно подключенным к пусковой обмотке конденсатором, ёмкость которого указана на клейме агрегата;
• двигатели с расщеплённой фазой — двигатели с пусковым конденсатором, который взаимодействует со вспомогательной обмоткой только в короткий момент пуска.

Маркировка выводов вспомогательной (пусковой) обмотки: начало – П1, конец обмотки – П2 (основной: начало – Р1 или С1, конец обмотки – Р2 или С2).

Принцип работы и конструкции пусковой обмотки

Отключение вспомогательной (пусковой) обмотки выполняется за счёт падения пускового тока до значения, недостаточного для удержания сердечника, — происходит обесточивание пусковой обмотки.

При помощи конденсатора (или в некоторых, более редких случаях индуктивности), фаза пусковой обмотки сдвигается на 90°.

Время нахождения обмотки под пусковым током в несколько раз превышающим номинальный, во избежание перегрева и выхода двигателя из строя, должно быть строго регламентировано.

Механический разрыв цепи и отключение пусковой обмотки может осуществлять реле максимального тока, тепловое биметаллическое реле или центробежный или кнопочный выключатель, который необходимо удерживать в нажатом положении на момент запуска электрического двигателя.

Как определить пусковую обмотку однофазного двигателя?

…если на проводах отсутствует цветовая или цифровая маркировка.

В зависимости от количества выводов клеммной коробки электрического двигателя, возможны два конструктивно различающихся случая:

• для четырёх выводов: меньшее активное сопротивление концов обмоток после замера укажет на рабочую (основную) обмотку, большее – на пусковую (вспомогательную);
• для трех выводов производятся три замера концов обмоток: меньшее сопротивление укажет на основную обмотку, среднее по значению – на пусковую, а большее будет суммой активных сопротивлений основной и пусковой обмоток.

Для инверсии направления вращения однофазного двигателя следует поменять местами концы обмоток любой из статорных фаз.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Что такое АД с фазным ротором

Асинхронную машину изобрели в 1888 г., когда практически одновременно Н. Тесла запатентовал схему электромотора, а Г. Феррарис написал теоретическую статью о принципах функционирования АД. Год спустя похожая установка была изобретена и русским ученым О. Доливо-Добровольским, в которой использовалась трехфазная обмотка.

Эти изобретения стали революционными в мировой промышленности, и по сей день многофазные АД применяются в большинстве сфер жизни: от бытовых задач до массивных производств. Революция произошла благодаря конструкции мотора, обеспечивающей большую эффективность работы. Отныне все действия на производствах осуществлялись быстрее и с меньшими затратами.

АД с фазным ротором

К сведению! Именно прототип Доливо-Добровольского дал начало всем существующим сегодня АД.

Трехфазный АД Доливо-Добровольского

Проверка пускового конденсатора

Уверенный запуск электродвигателя происходит, когда в момент включения питания параллельно рабочей емкости кратковременно подключается пусковой конденсатор. Он служит для создания на старте кругового магнитного поля, после начала вращения ротора отключается. Пусковой конденсатор легко проверить мультиметром, даже если в нем нет режима измерения емкости:

1. Конденсатор, предварительно разрядив замыканием выводов, отсоединяют от схемы электродвигателя, тщательно осматривают. Если есть трещины, вздутие корпуса, другие видимые повреждения — емкость можно менять на новую без проверки.
2. Выставить на тестере режим измерения сопротивления на пределе 2000 килоом, проверить работоспособность кратковременным соединением измерительных щупов.
3. Щупы соединить с выводами конденсатора. Разряженный, он начнет быстро заряжаться от щупов прибора. Емкость его относительно велика, много больше, чем у рабочего конденсатора. Индикатор мультиметра сначала покажет маленькое сопротивление, которое по мере заряжания емкости будет увеличиваться, потому что зарядный ток постепенно уменьшается. По окончании процесса мультиметр покажет бесконечно большое сопротивление, обрыв.
4. Перевернуть полярность подключения щупов к конденсатору, увидеть рост сопротивление, с индикацией обрыва в конце измерения. Этим подтвердится, что конденсатор исправен.
5. Проверить пробой пластин на корпус конденсатора, если он металлический, измеряя сопротивление между корпусом детали и каждым из выводов поочередно.

Индикатор тестера должен показать обрыв. Другие значения, это признак неисправности.

Рекомендуемые файлы

Техническое задание
Инженерия требований и спецификация программного обеспечения
FREE

Маран Программная инженерия
Программаня инженерия
FREE

Рабочая тетрадь полностью готовая
Начертательная геометрия
FREE

Китайский антидемидович
Математический анализ
FREE

Учебник «English in the Digital Age» Часть 1
Английский язык

Сопротивление   реостата регулируется путем изменения глубины погружения электродов.

Рассмотрим пуск двигателя с фазным ротором с помощью сту­пенчатого металлического реостата, управляемого кон­такторами К.                                  

Перед пуском щетки должны быть опущены на контактные коль­ца ротора, а все ступени реостата включены. Далее в процессе пуска поочередно включаются контакторы КЗ, К.2, К1. Характеристики вращающего момента двигателя М = f (s) и вторичного тока I₂=f (s) при работе на разных ступенях реостата изображены на рис.

Предположим, что сопротивления ступеней пуско­вого реостата и интервалы времени переключения ступеней подо­браны так, что момент двигателя М при пуске меняется в пределах от некоторого М_макс до некоторого М_мин и при включении в сеть (кривая 3 на рис.а). В начале пуска двигатель работает по характеристике 3, ротор приходит во вра­щение, скольжение s начинает уменьшаться, и при s=s₃, когда М=M_мин, производится переключение реостата на вторую ступень. При этом двигатель будет работать по характеристике 2, и при даль­нейшем разбеге двигателя скольжение уменьшится от s=s₃,, до s=s₂, а момент — от значения М = М_максдо М = М_мин. Затем производится переключение на первую ступень и т. д. После выключения последней

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта — 4 Целочисленное программирование.

ступени реостата двигатель переходит на ра­боту по естественной характеристике и достигает установив­шейся скорости вращения.

         При наличии у двигателя короткозамыкающего механизма после окончания пуска щетки с помощью этого механизма поднимаются с контактных колец и кольца замыкаются накоротко, а реостат возвращается в пусковое положение. Тем самым пусковая аппа­ратура приводится в готовность к следующему пуску. Необходимо отметить, что дистанционное управление короткозамыкающим ме­ханизмом контактных колец сложно осуществить; это затрудняет автоматическое управление двигателем. Поэтому в последнее время фазные асинхронные двигатели строятся без таких механизмов. При этом щетки постоянно налегают на контактные кольца, что несколько увеличивает потери двигателя и износ щеток. Количество ступеней пускового реостата с целью упрощения схемы пуска и уде­шевления аппаратуры в автоматизированных установках выбирается небольшим (обычно 2—3 ступени).

Пусковые характеристики асинхронного двигателя при реостат­ном пуске наиболее благоприятны, так как высокие значения мо­ментов достигаются при невысоких значениях пусковых токов.

Микроконтроллерная система управления асинхронным трехфазным двигателем

В настоящее время практически 60% всей вырабатываемой электроэнергии потребляется электродвигателями. Поэтому достаточно остро стоит задача экономии электроэнергии и уменьшения стоимости электродвигателей. Трехфазные асинхронные двигатели считаются достаточно универсальными и наиболее дешевыми, но подключать их к однофазной сети и управлять частотой вращения достаточно сложно.

Рис. 1. Числоимпульсный метод управления асинхронным двигателем с частотой модуляции 10 кГц.

Заманчива перспектива увеличения номинальной частоты вращения двигателя в двое и более раз или использование малогабаритных двигателей, рассчитанных на частоту питающей сети 400. 1000 Гц и имеющихменьшую массу и стоимость. В данной радиолюбительской конструкции предпринята попытка решения проблемы.

Предлагаемая система управления работает от однофазной сети 220 В и позволяет плавно менять обороты двигателя и отображать частоту инвертора на двухразрядном цифровом индикаторе.

Дискретность изменения частоты инвертора составляет 1 Гц и регулируется в пределах от 1 до 99 Гц. В предлагаемой схеме используется числоимпульсный метод управления асинхронным двигателем с частотой модуляции 10 кГц (рис.1), позволяющий получать синусоидальный ток на обмотках двигателя.