Подключение электродвигателя

Время на чтение:

В промышленности наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные двигатели. Такие привода обладают массой достоинств, как, например, жесткая характеристика. Это выражается в том, что при увеличении нагрузки и снижении оборотов крутящий момент резко возрастает. Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при монтаже и ремонте устройств.

Условия для подключения электродвигателя

Основным условием для нормальной работы трехфазных двигателей является стабильность напряжения и тока в каждой из фаз электрической сети. Обрыв хотя бы одной фазы приведет к тому, что двигатель потеряет значительную часть мощности и при нагрузке на валу свыше 50 % нормативной остановится и выйдет из строя. Пуск на двух фазах возможен только при полном отсутствии нагрузки и только в то время, когда ротор сохраняет хотя бы небольшую угловую скорость.

Асинхронный двигатель

К сведению! В момент пуска асинхронный двигатель потребляет ток, в 3-5 раз превышающий номинальный до тех пор, пока ротор не наберет определенные обороты. Это явление исходит из принципа работы двигателя.

Таким образом, если в рабочем режиме ток двигателя позволяет использовать обычные автоматические выключатели, то для обеспечения нормального пуска коммутацию следует производить через мощный контактор (магнитный пускатель).

Магнитный пускатель

В отдельных случаях возможно подключение трехфазного двигателя в бытовую однофазную сеть. При этом сильно падают мощностные характеристики. Такая ситуация возникает очень часто, когда необходимо использовать промышленный привод в бытовых условиях. Используя специальную схему включения, обеспечивают нормальную работу мотора с учетом снижения мощности.

Как подготовить для подключения

Для правильного включения трехфазного двигателя необходимо помнить, что существует несколько схем соединения обмоток, среди которых:

• «Звезда». Одни концы обмотки соединяют вместе, а другими подключаются к фазным проводам сети;
• «Треугольник». Все три обмотки соединяются последовательно — конец каждой обмотки с началом следующей. Напряжение сети подается на точки соединения.

Обратите внимание! Для получения одинаковой мощности при соединении типа «звезда» требуется напряжение в √3 раз больше, чем при «треугольнике». Для двигателей, у которых допускается произвольное переключение обмоток, на шильдике обязательно указывается рабочее напряжение «220/380» или «127/220». Первое значение относится к соединению «треугольник», второе к «звезде».

В таких электродвигателях на клеммную колодку попарно в три ряда выведены начало и концы всех обмоток:

• начало первой обмотки — конец второй;
• начало второй — конец третьей;
• начало третьей — конец первой.

Колодка двигателя, соединение «треугольник»

Для соединения «звезда» подключают один ряд из трех клемм двумя перемычками, а для соединения «треугольник» замыкают каждую пару тремя перемычками.

Как правильно подсоединить электродвигатель

От правильности включения обмоток электродвигателя зависит как ток потребления, так и направление вращения. Ток потребления вырастает, если двигатель, у которого на данное напряжение сети обмотки должны быть соединены «звездой», переключить на «треугольник». Такой режим работы является аварийным и приведет к выходу из строя.

Из теории трехфазного тока известно, что направление вращения электрической машины можно изменить, поменяв любые две фазы из трех местами. На этом основана схема реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей.

Важно! Схема реверсирования должна обеспечивать невозможность переключения фаз до момента остановки двигателя (прекращения подачи питания). В противном случае произойдет короткое замыкание сети.

Как подключить с 3 или 6 проводами

В большинстве случаев соединение двигателя с питающей сетью производится при помощи трех проводов. Даже если на клеммную колодку выведено шесть проводов, что соответствует трем парам обмотки, то путем соединения в нужную схему для подключения к питанию используется три провода.

Для мощных устройств учитывается, что асинхронный двигатель в момент запуска потребляет в несколько раз больший ток, поэтому используется сложная схема запуска, в которой в момент пуска обмотки подключаются «звездой», а после того как ротор наберет необходимые минимальные обороты, обмотки переключаются в «треугольник».

Шестипроводная схема включения

Важно! Для таких схем включения нужно подсоединять все шесть проводов обмоток электрической машины.

Схема подключения асинхронного электродвигателя

Асинхронные двигатели бывают не только трехфазные. Разработаны конструкции, которые могут подключаться в бытовую однофазную сеть. Схема электродвигателя для подключения к однофазной сети состоит из двух обмоток — рабочей и пусковой. Пусковая обмотка предназначена для формирования внутри статора вращающегося магнитного сдвига в момент пуска. Это необходимо для обеспечения начала вращения ротора. Фазный сдвиг осуществляется за счет включения пусковой обмотки через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя

После того как ротор наберет обороты, пусковая обмотка уже не нужна. Маломощный однофазный привод будет работать нормально в таком режиме, но мощность двигателя возрастет, если оставить в работе пусковую обмотку, включенную через рабочий конденсатор.

Обратите внимание! Емкость рабочего конденсатора меньше, чем у пускового, так как нет необходимости сильного сдвига фазы. При высокой емкости через пусковую обмотку будет проходить большой ток, что приведет к ее перегреву.

В трехфазную электрическую сеть электромоторы включаются согласно их характеристикам и напряжению сети. Здесь главное — правильно выполнить необходимые соединения обмоток в соответствии с напряжением питания.

Нестандартная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя применяется при использовании промышленных устройств в быту.

Подсоединение производят по нескольким вариантам:

• с использованием частотного преобразователя;
• через конденсатор.

Электронный частотный преобразователь (инвертор) позволяет не только сохранить мощность, но и улучшить целый ряд характеристик, недостижимых при включении по стандартной схеме. Это:

1. Плавный пуск.
2. Регулирование мощности.
3. Регулирование оборотов.

Частотный преобразователь преобразует однофазное питание в полноценную трехфазную сеть, в которой можно менять частоту, амплитуду, выполнять стабилизацию тока и напряжения в фазных проводах.

Обратите внимание! Большой недостаток частотных инверторов — их высокая стоимость.

Схема с конденсатором разработана таким образом, чтобы получить на одной из трех обмоток сдвиг фазы, достаточный для работы двигателя. Конденсаторная электросхема работоспособна как для «треугольника», так и для «звезды». Включение электромотора через конденсатор является наиболее простым решением проблемы, но имеет несколько недостатков:

• максимальная мощность двигателя снижается до 50 %;
• емкость фазосдвигающего конденсатора сильно зависит от нагрузки на электродвигатель.

То есть при работе на холостом ходу емкость должна быть минимальна и достигать максимума на полной мощности двигателя. Наиболее высокий ток потребления у асинхронного двигателя в момент запуска.

Подключение в однофазную сеть

Обратите внимание! На практике используют усредненное значение емкости для наиболее ожидаемого режима работы, поскольку малое значение не даст необходимую мощность, а высокое приведет к перегреву обмоток.

Правильный расчет емкости учитывает напряжение сети, схему включения обмоток и мощность двигателя. Конденсаторная схема включения должна предусматривать запуск двигателя через отдельный пусковой конденсатор, емкость которого должна быть выше рабочей в 2-3 раза.

Принципиальный момент — реверс обеспечивается подключение конденсатора к любой другой обмотке.

Однолинейная схема подключения электродвигателя

В энергетике часто применяются однолинейные схемы, в которых все линии питания вне зависимости от количества проводов и фаз обозначаются одной линией. Однолинейный чертеж не перегружен мелкими деталями, и это упрощает его чтение.

По однолинейной схеме удобно получать общее представление о работе и устройстве электроустановки. Трехфазные электродвигатели также обозначаются на однолинейных схемах. Важно учитывать при этом, что при разных способах коммутации фаз необходимо на чертеже указывать каждую фазу во избежание путаницы.

Чтобы подключать электрический двигатель к сети важно правильное определение назначения выводов обмоток и уже на основании имеющихся данных количество фаз, напряжение, мощность. Немаловажно выбрать наиболее подходящую схему включения.

Ремонт напольного вентилятора своими руками. Все причины почему не крутится и как разобрать.

В самые жаркие летние дни, единственным спасением от изнывающего зноя, является обычный напольный вентилятор.

Далеко не каждый может позволить себе полноценную сплит систему или хотя бы мобильный кондиционер.

Но к сожалению, и этот недорогой и доступный ветродуй, время от времени ломается. Особенно летят как семечки китайские модели.

А их на нашем рынке подавляющее большинство. Что же делать, если вентилятор перестал вращаться и работать? Какие у него основные болячки и из-за чего он ломается?

Всего можно выделить 5 основных причины выхода из строя напольных вентиляторов:

старая засохшая смазка или ее недостаток

перегорание термического реле или предохранителя

витковое замыкание обмоток или обрыв проводов

механическое смещение вала двигателя

Главная проблема дешевых моделей, на которую почему-то мало кто обращает внимание — неправильное литье лопастей. Из-за этого происходит дисбаланс, разбиваются подшипники, увеличиваются зазоры.

На это вы повлиять никак не можете, так как уже купили вентилятор с таким изначальным дефектом. Иногда он вроде бы и работает, нормально вращается крыльчатка, но при этом не дует.

То есть, никакого охлаждающего потока воздуха от него нет. Из-за чего это происходит?

Из-за неправильного угла атаки лопастей. Его лепестки деформированы и гоняют воздушный поток по кругу, а не выбрасывают наружу.

Этот эффект может проявиться со временем, после того как вентилятор долго стоял под прямыми лучами солнца и его крыльчатка нагревшись, начала постепенно менять свою форму.

Лечится это только заменой крыльчатки на новую.

Наиболее часто встречающейся проблемой, является засохшая смазка или ее недостаток. Вентилятор начинает подклинивать, терять обороты и как следствие, увеличивается нагрузка на двигатель. Ветродуй уже не работает в полную силу.

Движок намотанный тоненькой проволокой в 0,2мм начинает греться и постепенно выгорают обмотки.

Как выявляется подобный дефект? В этом случае вентилятор перестает вращаться. Он гудит, но крыльчатка не крутится.

А еще бывает, что он запускается только на 3-й скорости, а на первые две вовсе не реагирует. Ему просто не хватает мощи, чтобы провернуть вал.

Дабы его завести, приходится как на старых самолетах, в наглую раскручивать лопасти.

Кстати, такой же симптом может быть и при повреждении пускового конденсатора. Как же без приборов узнать, какая причина виновата в поломке?

Для этого нужно хотя бы добраться до вала двигателя, сняв защитный кожух и лопасти. Если вал от руки будет вращаться с большим трудом, то вините грязь и засохшую смазку.

А если он крутиться легко и у него есть инерция, то скорее всего накрылся кондер. Симптом — включили вентилятор в розетку, а он не крутится. При этом прокручиваете в наглую мотор и он запускается.

Если рукой при работе придержать лопасти вентилятора, он опять может остановиться. Проверяется конденсатор мультиметром, если у него есть соответствующая шкала замера емкости.

Для замены подбирайте новый кондер по таким же параметрам, какие указаны на корпусе старого.

Кстати, еще не до конца высохший конденсатор, также влияет на обороты. Если вы заметили, что они у вас упали и вентилятор стал крутиться медленнее, это звоночек для его проверки.

Проблема тугого вращения решается новой смазкой подшипников. Здесь используются, так называемые подшипники скольжения. Кто-то называет их втулками.

Применять шарики в таких конструкциях дороговато, да и гремят со временем они будь здоров. Для ремонта вовсе не обязательно разбирать весь двигатель целиком. Достаточно открутить несколько винтиков и брызнуть в нужные места универсальным аэрозолем WD40.

Как же добраться до втулок, не снимая движок? Для начала, откручиваете центральный винт на задней стенке защитного кожуха.

Еще один саморез прячется в регулировочной кнопке-рычаге для поворота или стопора головы вентилятора.

После этого, задняя крышка легко снимается со своего места. Что находится под ней? Здесь вы можете увидеть редуктор поворотного механизма, который придает вращение всей голове.

Снизу к нему подходит специальная тяга.

Сверху закреплен пусковой конденсатор движка.

Кстати, имейте в виду, что в разных моделях его может там и не быть. В этом случае, ищите его возле кнопок переключения скоростей.

Чтобы получить доступ к подшипнику двигателя, вам потребуется снять редуктор. Крепится он на трех винтиках, а снизу подпирается тягой.

Скручиваете винты и отсоединяете тягу. После этого редуктор снимается с вала и вы получаете доступ к задней втулке.

Больше ничего раскручивать и разбирать не нужно. Остальное за вас сделает вэдэшка.

Одеваете на баллончик WD40 узкую направляющую трубочку и несколько раз пшыкаете в зазор между валом и подшипником.

После разбрызгивания WD40, рукой проворачиваете вал в разные стороны и немного двигаете его вперед-назад.

Лишняя загустевшая смазка, посторонний мусор и пыль будут постепенно выходить наружу. Эти излишки грязи легко удаляются ватными палочками.

Если у вас есть густая смазка по типу циатим или литол, желательно нанести ее на червяк редуктора. После этих чистящих процедур, капаете на подшипник с внешней стороны несколько капель масла для швейных машинок.

Только не нужно наносить ее через чур много. Иначе она в последствие растекается по всем местам и на нее налипает пыль, обратно превращаясь в грязь. В итоге вы опять получите клин и проблему с вращением вентилятора.

Возле втулок в отдельных моделях ставят войлочные шайбы. Они пропитываются маслом и при нагреве, масло стекает на вал, смазывая его.

Собирается все в обратной последовательности. Тяга — три винта редуктора — внешняя крышка.

Кстати, если через чур затянуть центральный саморез на задней крышке, а это именно саморез, а не винт, он может пройти сквозь пластмассу поворотного редуктора и упереться в вал.

С задним подшипником разобрались, далее переходите к передней части вентилятора. Здесь по центру стоит защитный колпачок.

Он откручивается, внимание — по часовой стрелке, так как резьба здесь левая.

Скидываете его и снимаете пропеллер с вала. Вы получаете доступ уже к переднему подшипнику скольжения.

Принцип здесь тот же самый. Сначала выдавливаете и размягчаете старую смазку и грязь вэдэшкой, а потом наносите новую.

После этого одеваете пропеллер обратно и закрываете крышечку. Закончив ремонт, включаете вентилятор на повышенных оборотах, и дав ему поработать так несколько минут, переключаете на ту скорость, которая требуется.

Если повреждение более сложное и простая смазка не помогает, придется разобрать вентилятор по детальнее.

Сперва проделываете все махинации по разборке как указано выше. После снятия пропеллера, откручиваете пластиковую переднюю контргайку ,которая располагается сразу за ним, и скидываете всю защитную рамку.

В руках у вас остается сам двигатель и ножка, в которой проходят провода питания и расположен кнопочный механизм.

Разбираете эту ногу выкрутив 6 саморезов.

В первую очередь проверяйте пайку проводов. Вполне возможно один из них, или даже несколько отвалились или отгорели.

Если все цело, как понять какой провод куда идет и за что отвечает? Начинайте проверку с двух проводов от вилки питания.

Один из них, пусть это будет черный (как на фото снизу), через лампочку подсветки идет напрямую к двигателю вентилятора.

Второй провод заходит на нижнюю клемму наборного выключателя (кнопка 0).

Далее, путем нажатия соответствующих кнопок — 1-я скорость, 2-я, 3-я, замыкаются те или иные контакты переключателя, и тем самым изменяется скорость двигателя.

Каждый провод от этих кнопок идет к своему выводу на обмотке, с большим или меньшим числом витков. Подавая на них напряжение, вы заставляете пропеллер крутиться быстрее или медленнее.

Упрощенная схема ветродуя выглядит следующим образом.

Типичные схемы большинства недорогих 3-х скоростных напольных вентиляторов примерно вот такие:

Нажатие каждой кнопки сопровождается замыканием своей контактной группы.

При этом другая контактная группа в этот момент размыкается.

Иногда эти контакты подгорают или не доходят до своей пластины. Тогда у вас пропадает какая-либо из скоростей.

Проверяется это все элементарно китайским мультиметром, в режиме прозвонки цепи.

Если у вас оборвется самый первый проводок или не будет контакта на нем, то мотор вентилятора просто не запустится. Поэтому при полностью неработающем вентиляторе, проверяйте в первую очередь его.

Если конечно перед этим вы убедились, что исправна сама вилка и шнур питания от нее. Это также вызванивается тестером.

Один конец щупов ставите на штырь вилки, а другим прикасаетесь к контактной площадке на кнопке «0». При исправности, должно быть нулевое сопротивление.

Далее можно проверить таким же образом провода на всех скоростях. Контактный щуп на вилку — другой щуп на отходящий провод от соответствующей кнопки скорости к двигателю.

Если везде по нулям, значит переключатель и провода у вас рабочие.

Далее проверяете второй контакт на вилке и тот проводок, который напрямую уходит мимо выключателя на движок. Убедитесь, что здесь шнур у вас тоже целый.

Только после этого можно переходить к проверке обмоток самого двигателя.

На мультиметре выставляете сопротивление в 2000 Ом. Далее, чтобы не выкусывать нигде провода, в месте подключения конденсатора, зачищаете немного изоляцию.

Ищите общую точку цепи, как на схеме внизу.

Найдя ее, вызваниваете сопротивление обмотки. Для этого поочередно касаетесь вторым щупом контактов на переключателе.

Примерные значения сопротивления обмоток вентилятора могут быть следующими:

Конечно у разных моделей они могут немного отличаться, но самое главное, чтобы не было обрыва или КЗ. Замеры могут показать как несколько сотен Ом, так и чуть больше 1кОм.

Все зависит от мощности вентилятора и сечения провода.

Сопротивление между выводами обмоток будут уже поменьше — 100-200 Ом.

Еще проверяется конденсаторная обмотка и суммарное сопротивление всех обмоток вместе взятых.

Вот самое грамотное и полное видео по проверке работоспособности обмоток вентилятора мультиметром.

Если проверка целостности обмоток также не выявила отклонений и дефектов, идете дальше. Для этого полностью разбираете вентилятор, что называется по косточкам.

Сначала двигатель нужно освободить от всех пластмассовых деталей. Откручиваете 4 винта с лицевой стороны и снимаете крышечку.

На новых моделях кроме винтов, еще имеются защелки. Их нужно отогнуть отверткой.

Чтобы отсоединить ногу, нужно найти еще один винтик, который обычно прячется под заглушкой.

Ослабляете его и вытаскиваете крепежный вал. Для демонтажа проводов, которые проходят сквозь ногу, их потребуется выкусить или выпаять с клеммников на кнопках скоростей.

При этом запишите или зарисуйте, куда какой изначально подключается.

В итоге у вас в руках должен оказаться голый мотор вентилятора без всего лишнего.

Разбираем его. Откручиваете винты, стягивающие заднюю крышку.

При этом перед разборкой, обязательно на всех крышках и железе ставьте отметки того, как все было собрано изначально.

Иначе после неправильной стыковки, у вас пропадет центровка. Возникнут проблемы с подклиниванием вала и вращением лопастей.

Сняв подшипник, вы добираетесь до самих обмоток. Среди пучка проводов питания, идущих от переключателя, ищите специальное термореле.

Очень часто движок перестает работать после его перегорания. Данное реле должно срабатывать и размыкать цепь, при температуре обмоток в 135-145 градусов.

После остывания, реле вновь замыкается и вентилятор запускается. Так вот, иногда оно перегорает полностью и фактически играет роль предохранителя.

Если ваш вентилятор стал часто отключаться и самостоятельно запускаться вновь, виновата именно эта защита. Знайте, что просто так она не срабатывает. Это означает, что у вас либо подклинивает вал, либо приходит конец обмоткам и они перегреваются.

Перегрев обмоток может быть связан с разрушением маленькой крыльчатки, которая стоит на валу внутри самого двигателя. Она призвана обдувать и снижать температуру витков.

В самых дешевых моделях термодатчик-реле не ставят, в них все подключено напрямую. Исходя из этого, если ваш «термопредохранитель» сгорел, его можно конечно зашунтировать и запустить ветродуй. Но при этом вы останетесь без защиты от пожара.

Это реле также проверяется тестером.

Между его лапками должна быть цепь в режиме прозвонки.

Если все детали и релюшки внутри целые, остается внимательно через увеличительное стекло просмотреть обмотки, вал и ротор. Возможно вы увидите оборванные или покоцанные медные жилки.

Такое случается, когда подшипник выскакивает из своего посадочного места и ротор начинает биться по обмоткам.

У современных китайских напольных вентиляторов, довольно часто ослабевает винтовое соединение между двух половинок двигателя. Не забывайте, что вал с обоих сторон, одевается на самоцентрирующие меднографитовые втулки, которые плотно стопорятся в крышках.

При их сборке и затягивании, можно легонько постукать молоточком по самому трансформаторному железу, чтобы вал крутился легко, с небольшой инерцией. Кто-то пытается поймать центр самостоятельно и мастерит вот такой тихий ужас.

В конечном итоге вал вываливается из подшипника, в результате чего появляется клин. Как следствие, ротор начинает царапать обмотки и свою поверхность.

Также имейте в виду, что если ваш вентилятор упал и после этого перестал работать и вращаться, то и здесь скорее всего произошел перекос втулок. Ничего другого поломаться от такого падения не может.

Конденсатор от этого не испортится, обмотки залитые лаком не оборвутся. Разве что, некоторые кнопки могут отойти. Но в первую очередь проверяйте соосность подшипников. И тогда все будет работать как надо.

К сожалению, с механическим дефектом обмоток или ротора, а также их внутривитковыми замыканиями, вам самостоятельно не справиться. Перематывать движки дешевых ветродуев не рационально, гораздо проще будет купить новую модель.

Однако это уже последняя стадия проверки, и есть надежда, что вы до нее так и не доберетесь, найдя повреждение где-нибудь в другом месте, методами рассмотренными выше.