Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разница между однофазным и трехфазным двигателем

Разница между однофазным и трехфазным двигателем

Ключевая разница: Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель ра

Содержание:

Однофазные и трехфазные двигатели — это два разных типа двигателей переменного тока. Двигатель переменного тока — это тип двигателя, который работает на переменном токе (AC). Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель работает от трехфазного источника питания. Трехфазный двигатель может работать от одного источника питания, но он не запускается самостоятельно.

В однофазной электрической энергии напряжения питания изменяются в унисон. Однако в трехфазной электрической энергии функция чередуется между выработкой, передачей и распределением электроэнергии. Трехфазная электрическая энергия является наиболее часто используемым методом электрических сетей во всем мире для передачи энергии. Для сравнения, однофазная электроэнергия редко используется для больших площадей или проектов. Это также связано с тем, что однофазная электроэнергия, как правило, более дорогая и менее надежная, чем трехфазная электроэнергия. Трехфазная электрическая мощность более экономична, поскольку для передачи электрической энергии используется меньше проводников.

Однако однофазная электроэнергия и соответствующие однофазные двигатели используются в меньших масштабах, таких как дома, офисы, магазины и небольшие фабрики. Основная причина этого заключается в том, что потребность в мощности в большинстве этих мест может быть легко удовлетворена однофазными двигателями. Трехфазные двигатели и электроэнергия чаще используются в крупных отраслях промышленности или проектах, поскольку они способны генерировать больше энергии.

Как однофазные, так и трехфазные двигатели состоят из двух частей: статора и ротора. Ротор, как следует из названия, является вращающейся частью асинхронного двигателя. Это связано с механической нагрузкой через вал. Статор — это стационарный элемент, то есть он не движется. Он действует как магнит поля и помогает создавать энергию, взаимодействуя с движением, создаваемым ротором.

Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, но оно разворачивается на 180 градусов. Следовательно, это обычно не само начало; однако иногда он имеет некоторые условия для этого, обычно путем отключения пусковой обмотки или с помощью конденсатора. Трехфазный двигатель обычно имеет механизм самозапуска. Кроме того, в трехфазном двигателе фазы разнесены на 120 градусов, так что можно создать правильное вращающееся поле.

Для сравнения, трехфазные двигатели, как правило, дешевле и эффективнее, чем однофазные. Однако однофазные двигатели обычно дешевле и экономичнее при меньшей потребляемой мощности. Они также легче построить и более надежны в их функции.

Сравнение между однофазным и трехфазным двигателем:

Отдельная фаза двигатель

Трехфазный мотор

Однофазный источник питания

Обычно это более чем однофазный источник питания. Может работать от однофазного источника питания, но не запускается самостоятельно.

Однофазные асинхронные двигатели широко используются для небольших нагрузок, таких как бытовые приборы, такие как пылесос, вентиляторы, стиральная машина, центробежный насос, воздуходувки, стиральная машина, маленькие игрушки и т. Д.

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленных и коммерческих приводах, потому что они прочные, надежные и экономичные.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Асинхронный двухфазный двигатель

В частности, к числу таких способов относится амплитудное управление асинхронным двухфазным двигателем , при котором регулирование скорости осуществляется изменением величины ( амплитуды) напряжения на управляющей обмотке при неизменное напряжении на обмотке возбуждения. [31]

Из всего многообразия двигателей переменного тока в САУ применяются в основном асинхронные двухфазные двигатели с короткозамкнутым или полым ротором. Быстрая реакция САУ с двигателями переменного тока обеспечивается за счет большого значения отношения крутящего момента к инерции ротора, так как конструктивная простота ротора позволяет выполнить его малоинерционным. [32]

Прибор состоит из усилителя, магнитного компенсатора, выходного усилителя и асинхронного двухфазного двигателя . Измеряемое напряжение Ux, поступающее от термопары ТП или другого датчика постоянного тока, уравновешивается выходным током усилителя на компенсирующем сопротивлении Лк. Если Ux не равно компенсирующему напряжению UK, то разность их подается на вход преобразователя тока усилителя, работающего на эффекте Холла. Преобразованное напряжение переменного тока проходит через электронный усилитель и фазочувствительный выпрямитель с фильтром. Погрешность компенсационной схемы усилителя может быть уменьшена до сравнительно малой величины за счет увеличения коэффициента усиления усилителя. Выходной ток усилителя измеряется компенсационным методом в магнитном компенсаторе. [33]

Высококачественные следящие системы малой мощности, как правило, выполняются с асинхронными двухфазными двигателями , обмотка управления которых непосредственно соединяется с выходным усилителем переменного тока. [34]

Для следящих систем невысокой точности выпускаются ДГ, состоящие из ТГА и асинхронного двухфазного двигателя с полыми роторами. [36]

В первом приближении ( при малых входных сигналах) переходные процессы в асинхронном двухфазном двигателе могут быть описаны теми же уравнениями, что и в двигателе постоянного тока с независимым возбуждением. [37]

Применяя прецизионные тахогенераторы с погрешностью п — 0 1 0 от шкалы и асинхронные двухфазные двигатели либо двигатели постоянного тока с малой постоянной времени, можно получить доброкачественные интегрирующие звенья. Однако электромеханическое звено, описанное выше, имеет ряд недостатков: погрешность из-за наличия момента сухого трения на валу, динамическая погрешность ( так как постоянная времени схемы даже в лучших образцах не менее десятков миллисекунд), а также сравнительная сложность и громоздкость устройства. Необходимость добавления дополнительных связей для стабилизации системы и надлежащего качества переходных процессов еще более усложняет схему и ее наладку. [38]

Читать еще:  124 двигатель стук на холодную

Это напряжение, усиленное усилителем переменного тока 5, подается на обмотку управления асинхронного двухфазного двигателя РД-09 . При достижении равенства компенсирующего момента рабочему под действием сил упругости сильфона и пружины рычаг 3 возвращается в исходное положение и двигатель останавливается. [39]

При величинах Муз примерно до 0 4 кем в качестве моментного двигателя может применяться асинхронный двухфазный двигатель . [40]

В качестве исполнительных двигателей применяют главным образом двигатели постоянного тока с независимым возбуждением и асинхронные двухфазные двигатели . [41]

В отличие от механических характеристик двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, механические характеристики асинхронного двухфазного двигателя непрямолинейны. Однако в области невысоких скоростей ( примерно до 55 % синхронной скорости), являющейся рабочей областью для таких двигателей, механические характеристики достаточно точно аппроксимируются отрезками прямых. [42]

При дальнейшем усовершенствовании шаговых двигателей и улучшении технических характеристик они могут оказаться конкурентоспособными с асинхронными двухфазными двигателями . Однако в целом схема управления шаговым двигателем оказывается намного сложнее, чем схема усилителя для управления асинхронным двигателем. [43]

Из условия нормальной работы последующих цепей следящей системы ( например, исполнительного элемента системы — асинхронного двухфазного двигателя ) необходимо, чтобы сдвиг фазы колебаний несущей частоты не зависел от управляющего сигнала п был равен нулю. [44]

В качестве исполнительных элементов следящих систем автокомпенсаторов используются следующие разновидности двигателей малой мощности: асинхронные двигатели с расщепленной фазой; асинхронные двухфазные двигатели с полым или массивным ротором; двигатели, выполненные по типу электромагнита с поворотным или втягивающимся якорем, двигатели постоянного тока и шаговые двигатели. [45]

Двухфазный двигатель

Двухфа́зный дви́гатель — электрический двигатель переменного тока с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного тока, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор двигателя обычно изготавливается в виде «беличьего колеса». Обычно число стержней короткозамкнутого ротора не связано с числом пар полюсов статора, то есть при двух парах полюсов статора число стержней ротора может быть, например, 14 штук. Есть некие соображения, по которым число стержней ротора должно быть связано с числом полюсов ротора.

Содержание

  • 1 Асинхронный однофазный электродвигатель
  • 2 Асинхронный двухфазный электродвигатель
  • 3 Серийные конденсаторные двухфазные двигатели
  • 4 См. также
  • 5 Литература
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки

Асинхронный однофазный электродвигатель [ | ]

Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трёхфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.

Асинхронный двухфазный электродвигатель [ | ]

Вращающиеся магнитные поля могут быть созданы и двухфазными обмотками, если эти обмотки пространственно смещены на 90° друг относительно друга. Если эти обмотки питать двумя токами, смещёнными на 90° по фазе, то получается, как и в трехфазном электродвигателе, вращающееся магнитное поле.

В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трёхфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе обмотки статора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фазы в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован последовательным включением конденсатора с достаточной емкостью [1] . На рисунке показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

Сдвиг фазы в одной из обмоток можно получить и последовательным включением резистора, но в этом случае увеличиваются потери активной мощности. Также сдвиг фазы получается, если взамен внешнего резистора на полюсе (или полюсах) одной из обмоток размещается короткозамкнутый виток. В этом случае увеличиваются потери активной мощности в соответствующей обмотке, зато исключается внешний резистор. Такие двигатели обычно имеют небольшую мощность и используются, например, в бытовых вентиляторах [2] .

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.

Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение.

Серийные конденсаторные двухфазные двигатели [ | ]

  • КДП-2
  • КДП-4
  • КД-5
  • КД-6-4 — лицензионный японский двигатель

См. также [ | ]

  • Электрический двигатель
  • Электропривод
  • Конденсаторный двигатель
  • Двухфазная электрическая сеть

Литература [ | ]

к. т. н., профессор Шишкин В.П. Электрические микромашины (рус.) (недоступная ссылка) (2001). — Электрические микромашины автоматических устройств. Дата обращения: 6 февраля 2009. Архивировано 25 февраля 2009 года.

Читать еще:  Что такое компьтерная диагностика двигателя

Двухфазный двигатель – это… Что такое Двухфазный двигатель?

Среди разнообразия выпускаемых на сегодняшний день типов электрических моторов большое распространение получили асинхронные двигатели. Их мощность и эффективность обеспечивает использование в деревообрабатывающей и металлообрабатывающей промышленности, в насосных агрегатах, на фабриках, в станках и ручном электрическом инструменте.


асинхронный трехфазный двигатель

  • Функциональные и эксплуатационные особенности
  • Как производятся расчеты

    Асинхронный однофазный электродвигатель

    Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трёхфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.

    Как рассчитать емкость

    Емкость конденсатора, который устанавливается в схему подключения трехфазного электродвигателя, подсоединяемого к сети напряжением в 220В, зависит от самой схемы. Для этого существуют специальные формулы.

    Cр = 2800•I/U, где Ср – это емкость, I – сила тока, U – напряжение. Если производится подсоединение треугольником, то используется та же формула, только коэффициент 2800 меняется на 4800.

    Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что сила тока (I) на бирке мотора не указывается, поэтому ее надо будет рассчитать по вот этой формуле:

    I = P/(1.73•U•n•cosф), где Р- это мощность электрического двигателя, n – КПД агрегата, cosф – коэффициент мощности, 1,73 – это поправочный коэффициент, он характеризует соотношение между двумя видами токов: фазным и линейным.

    Асинхронный двигатель: что это

    Асинхронный двигатель – это асинхронная электрическая машина, применяемая для преобразования электрической энергии в механическую. Асинхронный дословно означает неодновременный – здесь имеется в виду, что у асинхронного двигателя магнитное поле всегда имеет большую частоту вращения, чем ротор, который словно пытается его догнать. Работают эти машины от сетей с переменным током.

    Любой асинхронный двигатель состоит из двух ключевых составляющих: ротора и статора. Эти части не контактируют между собой и отделены друг от друга воздушным зазором, в котором формируется подвижное магнитное поле.

    Статор асинхронной машины состоит из следующих частей:

    1. Корпус. Служит для скрепления всех деталей мотора. Для двигателей небольшого размера, как правило, используют цельные литые корпусы из чугуна, стальных и алюминиевых сплавов.
    2. Сердечник или магнитопроводник. Собирается из пластин, для изготовления которых применяют специальную электрическую сталь. Запрессовывается в корпус и улучшает магнитно-индукционные качества машины. Каждая пластина сердечника покрывается особым лаком, позволяющим уменьшить потери при возникновении вихревых токов. В некоторых случаях устройство асинхронного двигателя предусматривает установку корпуса-сердечника, совмещающего в себе обе функции.
    3. Обмотки. Устанавливаются в пазы сердечника. Представляет собой три катушки из меднопроволочных секций, расположенные под углом в 120˚ относительно друг друга. Называется первичной, потому что подключается к сети напрямую.

    Конструкция ротора состоит из основного блока с вентиляционной крыльчаткой, опирающегося на подшипники. Связь ротора с приводимым в движение механизмом обеспечивается с помощью прямого подключения, редукторов или других способов передачи механической энергии. В асинхронных двигателях используются два вида роторов:

    1. Массивный ротор – единая схема из прочного ферромагнитного соединения. Внутри неё индуцируются токи, и она же выполняет в конструкции роль магнитопровода.
    2. Короткозамкнутый ротор (изобретён великим русским инженером Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским, как и весь трёхфазный ток) – система соединенных с помощью колец проводников, похожая по внешнему виду на беличье колесо. Внутри него индуцируются токи, чье электромагнитное поле вступает во взаимодействие с магнитным полем статора, в результате чего ротор приводится в движение.

    Рекомендуем посмотреть это видео. Оно хоть и старое, но интересное и познавательное. Позволит закрыть непонятные моменты.

    Ссылки

    • Двухтактный двигатель (двигатель Ленуара) • Четырёхтактный двигатель • Шеститактный двигатель
    Возвратно-поступательныеКоличество тактов
    Расположение цилиндровРядный двигатель (U-образный двигатель) • Оппозитный двигатель • Н-образный двигатель • V-образный двигатель • VR-образный двигатель • W-образный двигатель • Звездообразный двигатель (вращающийся) • X-образный двигатель
    Типы поршнейСвободно-поршневые • Двигатель со встречным движением поршней (дельтообразный) • Аксиальные
    Способ воспламененияДизельные • Компрессионные карбюраторные • Калильно-компрессионный • Калильные карбюраторные • Батарейное зажигание • Магнето • Дуговые и искровые свечи
    РоторныеДвигатель Ванкеля • Орбитальный двигатель (двигатель Сарича) • Роторно-лопастной двигатель Вигриянова
    КомбинированныеГибридные • Двигатель Хессельмана
    Воздушно-реактивные
    Основные типы
    ТурбореактивныеТурбовентиляторные (двухконтурные) • Турбовинтовые • Турбовинтовентиляторные • Турбовальные
    Модификации и гибридные системыМотокомпрессорный воздушно-реактивный двигатель • Гиперзвуковые прямоточные
    См. также:

    Парогазовая установка • Конденсационная турбина

    Двигатели внешнего сгорания
    Паровая машина • Двигатель Стирлинга • Пневматический двигатель
    Паровые
    Гидравлические турбины‎Пропеллерная турбина • Гидротрансформатор
    По конструктивным особенностямОсевая (аксиальная) турбина • Центробежная турбина (радиальная • диагональная) • Радиально-осевая турбина (турбина Френсиса) • Поворотно-лопастная турбина (турбина Каплана) • Ковшовая турбина (турбина Пелтона) • Турбина Турго • Ротор Дарье • Турбина Уэльса • Турбина Тесла • Сегнерово колесо
    Электродвигатели
    Постоянного тока • Переменного тока • Многофазные • Трёхфазные • Двухфазные • Однофазные • Универсальные
    АсинхронныеКонденсаторный двигатель
    СинхронныеБесколлекторные (Вентильный двигатель) • Коллекторные • Вентильные реактивные • Шаговые
    ДругиеЛинейные • Гистерезисные • Униполярные • Ультразвуковые • Мендосинский мотор
    Биологические двигатели
    Моторные белкиАктин • Динеин • Кинезин • Миозин • Тропомиозин • Тропонин • Флагеллин
    См. также:

    Вечный двигатель • Мотор-редуктор • Резиномотор

    Схемы подключения

    Для того чтобы подключить трехфазный асинхронный двигатель используют несколько различных схем, но чаще всего применяются «треугольник» и «звезда».

    Треугольник

    Преимущество данной схемы заключается в том, что при подключении согласно ей трехфазный двигатель может развивать наибольшую номинальную мощность. Для этого обмотки соединяются по принципу конец-начало, что на схематичном изображении похоже на треугольник, однако в виде треугольника понять что к чему, не всегда удобно. По этому предлагаем для анализа схему снизу, а затем фотографию уже в сборе (еще ниже).

    схема подключения «треугольник»

    В трехфазных электрических сетях величина линейного напряжения между выводами обмоток составляет 380 В. При этом нет необходимости создания рабочего нуля. Важно отметить, что в такой схеме может возникнуть большой пусковой ток, значительно перегружающий проводку.

    Звезда

    Этот способ подключения является наиболее используемым в сетях с трехфазным током 380 В. Название схемы связано с тем, что концы обмоток соединяются в одной точке, словно звездные лучи. Начала обмоток подключаются посредством аппаратуры коммутации к фазным проводникам. В такой конструкции линейной напряжение между начал составляет 380 В, а между местом соединения и подключения проводника – 200 В. Ниже представлена схема, а еще ниже уже фотография в собранном виде.

    схема подключения «звезда»

    Трехфазный двигатель для 380 В сетей, подключенный таким образом, не способен развить максимальную силу из-за того, что напряжение на каждой обмотке составляет 220 В. В свою очередь, такая схема предотвращает возникновение перегрузок по току, чем обеспечивается плавный пуск.

    Возможность подключения двигателя тем или иным способом, как правило, указывается на его табличке. Значок Y означает «звезду», а ∆ — «треугольник». Определить схему на уже подключенной машине можно по виду обмоток – одна двойная перемычка между ними говорит, что использована «звезда» (первое фото снизу), а если между клеммами обмоток видно три перемычки – «треугольник» (первое фото сверху).


    Асинхронный двигатель, треугольник в сборе.


    Асинхронный двигатель, звезда в сборе

    В случае, когда необходимо запустить трехфазный асинхронный электродвигатель в обратном направлении вращения, следует поменять два питающих провода от трехфазного источника местами.

    Принцип действия

    Принцип действия электродвигателя демонстрирует простейший опыт, который всем нам показывали в школе — вращение рамки с током в поле постоянного магнита.

    Рамка с током — это аналог ротора, неподвижный магнит — статор. Если в рамку подать ток, она повернется перпендикулярно направлению магнитного поля и застынет в этом положении. Если заставить магнит крутиться, рамка будет вращаться с той же скоростью, то есть синхронно с магнитом. У нас получился синхронный электродвигатель. Но у нас магнит — это статор, а он по определению неподвижен. Как заставить вращаться магнитное поле неподвижного статора?

    Для начала заменим постоянный магнит катушкой с током. Это обмотка нашего статора. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.

    Магнитное поле — векторная величина. Переменный ток в питающей сети имеет синусоидальную форму.

    Нам поможет очень наглядная аналогия с часами. Какие векторы вращаются постоянно перед нашими глазами? Это часовые стрелки. Представим, что в углу комнаты висят часы. Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Стрелка — вектор единичной длины.

    Тень, которую стрелка отбрасывает на стену, меняется как синус с периодом в 1 минуту, а тень, отбрасываемая на пол — как косинус. Или синус, сдвинутый по фазе на 90 градусов. Но вектор равен сумме своих проекций. Другими словами, стрелка равна векторной сумме своих теней.

    Функциональные и эксплуатационные особенности

    Характерные преимущества асинхронных двигателей:

    • В их конструкции нет коллекторных групп, которые увеличивают износ других видов двигателей за счет дополнительного трения.
    • Питание асинхронных электрических машин не требует использования преобразователей и может осуществляться промышленной трехфазной сети.
    • Из-за меньшего количества деталей и конструктивных элементов они относительно легко обслуживаются и имеют большой срок службы.

    Среди недостатков можно отметить:

    • Сфера применения асинхронных двигателей несколько ограничена из-за малого пускового момента.
    • Высокая реактивная мощность, которую они потребляют во время работы, не оказывает влияние на механическую мощность.
    • Большие пусковые токи, потребляемые на пуске этих двигателей, могут превышать допустимые значения некоторых систем.

    Двухфазный агрегат

    В этом случае особенность мотора – это 2 обмотки, сдвиг фазы составляет 900. При подаче нагрузки происходит образование вращающегося магнитного поля. Для изготовления ротора применяется система короткозамкнутого типа. Как правило численность стержней не влияет на число парных полюсов. Если двигатель изготавливается с 2 парами полюсов, ротор может изготавливаться с 14 стержнями.

    Нынешняя промышленность выпускает двухфазное оборудование с полым ротором. Такая конструкция позволяет применять их в системах автоматического регулирования мостов и другой техники.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector