Однофазный асинхронный двигатель

На статоре однофазного двигателя размещается одна обмотка, которая питается синусоидальным током и создает пульсирующий магнитный поток.

На рис. 9.19 показано, что пульсирующий магнитный поток может быть разложен на два вращающихся в противоположные стороны потока Ф, и Ф₂. Скорости вращения этих потоков равны угловой частоте тока, а амплитуды — половине амплитуды пульсирующего потока Ф.

Рис. 9.19.

При неподвижном роторе возникают два равных по величине и противоположно направленных вращающих момента М_пр и М_0бр, вследствие чего результирующий вращающий момент остается равным нулю. Таким образом, собственный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя равен нулю.

Раскрутим принудительно ротор до скорости п₂. Тогда скольжение ротора будет равно: относительно прямого поля.

относительно обратного поля.

Частота тока в роторе, создаваемого прямым полем, равна ?_пр/, а частота тока, создаваемого обратным полем, — (2-s_np)f. Так, если частота тока в сети/= 50 Гц, а скольжение s_nр = 0,02, то.

Индуктивное сопротивление обмотки ротора пропорционально частоте тока и для прямого тока будет на два порядка меньше, чем для обратного тока. Вследствие этого прямой ток и прямой вращающий момент М_пр будут существенно больше обратного тока и обратного вращающего момента. Следовательно, раскрутив двигатель в любую сторону, можно нагрузить его и двигатель будет продолжать вращаться в ту же сторону. Вращающий момент раскрученного однофазного двигателя незначительно отличается от вращающего момента аналогичного трехфазного двигателя.

Для создания пускового момента на статоре однофазного двигателя размещают дополнительную пусковую обмотку, рассчитанную на кратковременную работу. Эту обмотку включают через конденсатор, вследствие чего ток в ней сдвинут по фазе относительно тока основной обмотки. Образующееся двухфазное вращающееся магнитное поле раскручивает ротор. По окончании пуска питание пусковой.

Рис. 9.20.

обмотки должно быть отключено. Схема пуска однофазного асинхронного двигателя показана на рис. 9.20.

Однофазные асинхронные двигатели получили наибольшее распространение в бытовых приборах. Их мощность обычно не превышает 500 Вт.

Иногда в качестве однофазного используют трехфазный асинхронный двигатель, у которого в цепь одной из обмоток статора включен конденсатор (рис. 9.21).

Рис. 9.21.

При соединении обмоток звездой (а) величину пусковой емкости подсчитывают по формуле.

где Р — мощность двигателя, кВт; U — напряжение сети, В.

При соединении обмоток треугольником (6) пусковая емкость в 3 раза больше, чем в предыдущем случае.

При работе в однофазном режиме трехфазный двигатель без перегрева развивает 60—70% номинальной мощности. Недостаток этих схем — необходимость в дорогостоящих конденсаторах большой емкости: примерно 10 мкФ на каждые 100 Вт мощности двигателя при соединении его обмоток треугольником.

Карточка № 9.14 (368) Однофазный асинхронный двигатель