Hoạt động của động cơ điện một pha dựa trên việc sử dụng dòng điện xoay chiều bằng cách kết nối với mạng một pha. Điện áp trong mạng như vậy phải tương ứng với giá trị tiêu chuẩn là 220 Vôn, tần số là 50 Hertz. Động cơ loại này chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, máy bơm, quạt nhỏ, v.v.
Sức mạnh của động cơ một pha cũng đủ cho việc điện khí hóa các ngôi nhà riêng, nhà để xe hoặc các khu nhà mùa hè. Trong điều kiện này, mạng điện một pha có điện áp 220 V được sử dụng, đặt ra một số yêu cầu đối với quá trình nối động cơ. Một mạch đặc biệt được sử dụng ở đây, liên quan đến việc sử dụng một thiết bị có cuộn dây khởi động.
Sơ đồ kết nối động cơ một pha qua tụ điện
Động cơ điện 220v một pha được đấu vào mạng bằng tụ điện. Điều này là do một số tính năng thiết kế của đơn vị.Vì vậy, trên stato động cơ, cuộn dây xoay chiều tạo ra từ trường, xung của chúng chỉ được bù khi đảo cực tính ở tần số 50 Hz. Bất chấp những âm thanh đặc trưng mà động cơ một pha tạo ra, chuyển động quay của rôto không xảy ra. Mô-men xoắn được tạo ra thông qua việc sử dụng các cuộn dây khởi động bổ sung.
Để hiểu cách mắc động cơ điện một pha qua tụ điện ta xét 3 đoạn mạch làm việc dùng tụ điện là đủ:
- bệ phóng;
- đang làm việc;
- chạy và khởi động (kết hợp).
Mỗi sơ đồ đấu nối được liệt kê đều phù hợp để sử dụng cho hoạt động của động cơ điện một pha không đồng bộ 220v. Tuy nhiên, mỗi lựa chọn đều có điểm mạnh và điểm yếu, vì vậy chúng đáng được xem xét kỹ hơn.
Ý tưởng sử dụng tụ điện khởi động là chỉ đưa nó vào mạch tại thời điểm động cơ khởi động. Để làm điều này, mạch cung cấp sự hiện diện của một nút đặc biệt được thiết kế để mở các tiếp điểm sau khi rôto đạt đến một mức tốc độ nhất định. Sự quay tiếp của nó xảy ra dưới tác dụng của lực quán tính.
Chuyển động quay duy trì trong thời gian dài là do từ trường của cuộn dây chính của động cơ một pha có tụ điện cung cấp. Trong trường hợp này, các chức năng của công tắc có thể được thực hiện bởi một rơ le được cung cấp đặc biệt.
Sơ đồ nối động cơ điện một pha qua tụ điện giả thiết có nút lò xo áp làm đứt các tiếp điểm lúc mở.Cách tiếp cận này giúp giảm số lượng dây được sử dụng (cho phép sử dụng cuộn dây khởi động mỏng hơn). Để tránh xảy ra hiện tượng đoản mạch giữa các vòng dây, nên sử dụng rơ le nhiệt.
Khi đạt đến nhiệt độ cực cao, phần tử này sẽ ngắt kích hoạt cuộn dây bổ sung. Một chức năng tương tự có thể được thực hiện bằng một công tắc ly tâm được lắp đặt để mở các tiếp điểm trong trường hợp vượt quá các giá trị cho phép của tốc độ quay.
Để tự động kiểm soát tốc độ quay và bảo vệ động cơ khỏi quá tải, các chương trình thích hợp được phát triển và các thành phần hiệu chỉnh khác nhau được đưa vào thiết kế của các đơn vị. Việc lắp đặt công tắc ly tâm có thể được thực hiện trực tiếp trên trục rôto hoặc trên các phần tử liên kết với nó (kết nối trực tiếp hoặc hộp giảm tốc).
Lực ly tâm tác dụng lên tải góp phần tạo ra lực căng của lò xo nối với tấm tiếp xúc. Nếu tốc độ quay đạt đến giá trị cài đặt, các tiếp điểm đóng lại, dòng điện cung cấp cho động cơ dừng lại. Có thể truyền tín hiệu đến một cơ cấu điều khiển khác.
Có nhiều biến thể của chương trình trong đó sự hiện diện của công tắc ly tâm và rơ le nhiệt được cung cấp trong một phần tử cấu trúc. Giải pháp này có thể tắt động cơ bằng bộ phận nhiệt (trong trường hợp đạt đến nhiệt độ tới hạn) hoặc dưới tác động của bộ phận trượt của công tắc ly tâm.
Trong trường hợp nối động cơ qua tụ điện, thường có sự biến dạng đường sức từ trong cuộn dây bổ sung. Điều này kéo theo sự gia tăng tổn thất điện năng, giảm hiệu suất chung của tổ máy.Tuy nhiên, hiệu suất khởi động tốt vẫn được duy trì.
Việc sử dụng tụ điện làm việc trong mạch để kết nối động cơ một pha với cuộn dây khởi động gợi ý một số đặc điểm khác biệt. Vì vậy, sau khi khởi động, tụ điện không tắt, chuyển động quay của rôto được thực hiện do tác dụng xung kích từ cuộn thứ cấp. Điều này làm tăng đáng kể công suất của động cơ và việc lựa chọn điện dung của tụ điện có thẩm quyền cho phép bạn tối ưu hóa hình dạng của trường điện từ. Tuy nhiên, việc khởi động động cơ trở nên lâu hơn.
Việc lựa chọn tụ điện có công suất phù hợp được thực hiện có tính đến tải hiện tại, cho phép tối ưu hóa trường điện từ. Trong trường hợp có sự thay đổi trong các giá trị danh nghĩa, sẽ có sự biến động đối với tất cả các thông số khác. Để ổn định hình dạng của các đường sức từ trường cho phép sử dụng một số tụ điện có đặc tính điện dung khác nhau. Cách tiếp cận này cho phép bạn tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống, nhưng có một số khó khăn trong quá trình cài đặt và vận hành.
Mạch kết hợp để nối động cơ một pha với cuộn dây khởi động được thiết kế để sử dụng hai tụ điện - làm việc và khởi động. Đây là giải pháp tối ưu cho hiệu suất trung bình.
Tính toán tụ điện động cơ
Có một công thức phức tạp để tính điện dung chính xác cần thiết của tụ điện. Tuy nhiên, kinh nghiệm nhiều năm của các chuyên gia cho thấy chỉ cần tuân thủ các khuyến nghị sau là đủ:
- đối với công suất động cơ 1 kW, cần có 0,8 μF của tụ điện làm việc;
- cuộn dây khởi động yêu cầu giá trị này cao hơn 2 hoặc 3 lần.
Điện áp hoạt động cho chúng phải cao hơn 1,5 lần so với điện lưới (trong trường hợp của chúng tôi là 220 V). Để đơn giản hóa quá trình khởi động, tốt hơn nên lắp một tụ điện được đánh dấu "Bắt đầu" hoặc "Bắt đầu" trong mạch khởi động. Mặc dù việc sử dụng các tụ điện tiêu chuẩn được cho phép.
Đảo chiều động cơ
Có thể sau khi đấu nối, các động cơ điện 1 pha sẽ quay ngược chiều với yêu cầu đó. Nó dễ dàng để sửa chữa. Trong quá trình lắp ráp mạch, một dây dẫn được đưa ra làm dây chung, một dây dẫn khác được đưa vào nút. Muốn đổi chiều kích từ quay của động cơ điện thì 2 dây này phải đổi chiều.
Các bài tương tự:
