Многоскоростные однофазные конденсаторные электродвигатели
Однофазные асинхронные двигатели выпускаются для работы без регулирования частоты вращения. В тех же случаях, когда необходимо изменять частоту вращения, чаще всего используются двигатели с изменением числа пар полюсов.
В целом, для изменения скорости однофазного двигателя можно применить 3 различных способа. Один состоит в том, что в статоре помещаются 2 полных комплекта обмоток, каждый для различного числа полюсов. Тогда согласно уравнению 2 различные скорости получаются при одной и той же частоте сети. Другие 2 способа состоят в изменении напряжения на зажимах двигателя или в изменении числа витков главной обмотки путем ответвлений от нее.
Способ, основанный на использовании 2 комплектов обмоток, применяется главным образом для двигателей с расщепленной фазой и двигателей с конденсаторным пуском. Способы, основанные на изменении напряжения или использовании обмотки с ответвлениями, применяются главным образом для конденсаторных двигателей с постоянно включенной емкостью.
В настоящее время для привода различных механизмов широкое распространение получили многоскоростные асинхронные конденсаторные электродвигатели (электродвигатели с одной постоянно включенной емкостью). Такой тип электродвигателей не требует дополнительных элементов, необходимых для включения в сеть, а также позволяет достаточно просто менять направление вращения вала. Для этого достаточно поменять в схеме местами концы главной или вспомогательной обмоток.
В конденсаторных двигателях применяются основные схемы включения обмоток, показанные на рис. 1. Наибольшее распространение получила так называемая параллельная схема соединения обмоток (рис. 1, а). Как видно из рисунка, обмотки статора включаются в сеть питания параллельно. Фазосдвигающая емкость С включается последовательно со вспомогательной обмоткой.
Величина емкости конденсатора выбирается из условий обеспечения требуемых характеристик электродвигателей. В основном в конденсаторных двигателях емкость выбирается такой, чтобы сдвиг фаз токов в главной и во вспомогательной обмотках в номинальном режиме был близок к 90°. В этом случае двигатель имеет наилучшие энергетические показатели в рабочей точке, но ухудшаются пусковые.
Рис. 1. Схемы соединения обмоток асинхронных двигателей
Изменение частоты вращения конденсаторных двигателей осуществляется, чаще всего за счет изменения числа пар полюсов. Для этого на статоре укладывается либо два комплекта обмоток с различным числом полюсов, либо один комплект, с переключением числа полюсов.
В тех же случаях, когда не требуется значительного диапазона регулирования частоты вращения, используется наиболее простой способ — изменение числа витков рабочей обмотки. В этом случае при неизменности напряжения сети изменяется величина магнитного потока электродвигателя и, следовательно, электромагнитный момент и частота врашения ротора.
Двухскоростные двигатели при обмотках с ответвлениями
Ранее было указано, что скорость однофазного двигателя может быть изменена или путем изменения напряжения на его зажимах, или путем изменения числа витков его вторичнной обмотки. Первый способ делает необходимым примение автотрансформатора и используется главным образом для конденсаторных двигателей с постоянно включенной емкостью, имеющих на валу вентилятор.
При автотрансформаторе можно получить и больше, чем 2 скорости. Изменение числа витков главной обмотки получается путем ответвлений от нее. Статор тогда имеет 3 обмотки: главную, промежуточную и вспомогательную. Первые 2 обмотки имеют одну и ту же магнитную ось, т. е. промежуточная обмотка наматывается в тех же пазах, что и главная обмотка (над ней).
Практическая реализация этого способа осуществляется следующим образом. В пазах статоре помимо проводников рабочей (РО) и конденсаторной обмоток (КО), укладываются проводники дополнительной обмотки (ДО). В результате комбинации различных схем включения обмоток (рис. 2) удастся получить при неизменной величине питающего напряжения различные механические характеристики электродвигателя.
Рис. 2. Схемы соединений статорных обмоток многоскоростного конденсаторного двигателя при минимальной (а), повышенной (б) и максимальной частоте вращения (в)
В процессе регулирования частоты вращения в многоскоростных конденсаторных электродвигателях возникают переходные процессы, связанные с изменением схем включения обмоток статора. Эти процессы протекают, как правило, при незатухающих магнитных полях и могут вызнать значительные броски токов и перенапряжения в обмотках двигателя и фазосмещающем конденсаторе.
Двухскоростные двигатели с 2 комплектами обмоток
Размещение 2 комплектов обмоток, т. е. 2 главных обмоток и 2 вспомогательных обмоток, требует значительного увеличения размеров. Для того чтобы уменьшить эти размеры, часто применяется соединение для вспомогательной или низкоскоростной обмотки, при котором число катушечных групп получается меньше числа полюсов.
На рис. 3 показана схема соединений обмоток для 4 и 6 полюсов (примерно 1435 а 950 об/мин при 50 гц). Внешняя обмотка — 4-полюсная главная обмотка. Следующая — 6-полюсная главная обмотка. Третья — 4-полюсная вспомогательная обмотка, имеющая только 2 катушечные группы. Внутренняя обмотка — 6-полюсная вспомогательная обмотка, имеющая также только 2 катушечные группы.
Рис. 3. Схема соединений для 2-скоростного (4 и 6 полюсов) двигателя.
На рис. 3 обе вспомогательные обмотки имеют уменьшенное число катушечных групп. Можно также и главную обмотку сделать такого же типа.
Рассмотрим 2 примера. Статорная обмотка для 4 и 8 полюсов может иметь нормальную 4-полюсную главную обмотку и 3 другие обмотки с уменьшенным числом катушечных групп, т. е. 8-полюсную главную обмотку с 4 катушечными группами, 4-полюсную вспомогательную обмотку с 2 катушечными группами и 8-полюсную вспомогательную обмотку с 4 катушечными группами.
Статорная обмотка для 6 и 8 полюсов может иметь нормальную 6-полюсную главную обмотку, две 8-полюсные обмотки с уменьшенным числом групп, т. е. 8-полюсную главную обмотку и 8-полюсную вспомогательную обмотку с 4 полюсными группами каждая, а 6-полюсную вспомогательную обмотку с 2 катушечными группами. 6-полюсная вспомогательная обмотка может быть также выполнена в виде нормальной обмотки, т. е. с 6 катушечными группами.
На рис. 4 показана схема 2-скоростного двигателя с расщепленной фазой с 2 обмотками и здесь же показано присоединение его к сети. Соединения выполнены таким образом, что требуется только 1 пусковой выключатель. Этот пусковой выключатель должен выключаться при 75 — 80% синхронной скорости низкоскоростной обмотки.
Рис. 4. Схема двухскоростного двигателя с расщепленной фазой
Если схема, показанная на рис. 4, применяется для двигателя с конденсаторным пуском, то используется или 1 конденсатор, соединенный последовательно с пусковым выключателем, или 2 конденсатора, 1 из которых соединяется последовательно с выводом П2, а другой — с выводом П21.
Если двигатель всегда можно пускать при соединении, соответствующем одной и той же скорости, то одна из вспомогательных обмоток может быть исключена. Пуск в этом случае частично или полностью автоматизируется.
Многоскоростные асинхронные однофазные электродвигатели ДАСМ
Для достижения больших частот вращения в бытовой технике часто необходимы электродвигатели с большим соотношением скоростей вращения ротора. Для этих целей применяются однофазные конденсаторные асинхронные двигатели с числами полюсов 2/12; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 и даже выше.
Однако изготовление двигателей с большим соотношением полюсов технологически сложно, поэтому пользуются разного рода механическими преобразователями частоты вращения, а также полупроводниковыми преобразователями частоты питающего напряжения.
Наиболее просто частота вращения в небольших пределах у этих двигателей регулируется изменением напряжения питания, для этого последовательно с обмоткой включаются дополнительные резисторы или дроссели.
Еще в СССР для привода бытовых автоматических стиральных машин был разработан двухскоростные конденсаторные электродвигатели типа ДАСМ-2 и ДАСМ-4 с числом полюсов 16/2.
Двигатель ДАСМ-2 был разработан для привода, автоматических стиральных машин емкостью 4 — 5 кг сухого белья. Первоначально он был рассчитан на номинальные мощности 75/400 Вт при частотах вращения 390/2750 об/мин.
Рис. 5. Двухскоростной конденсаторный асинхронный электродвигатель типа ДАСМ-2
На рис. 5 показаны схемы включения двигателей ДАСМ-2 и ДАСМ-4 в питающую сеть. Как видно из рисунка, двигатель ДАСМ-2 имеет на статоре четыре обмотки. Главная и вспомогательная обмотки соединены по параллельной схеме включения.
Двигатель ДАСМ-4 на низкой частоте вращения выполнен с трехфазной схемой включения в звезду, а на высокой частоте вращения — с параллельным включением обмоток статора. На статоре двигателя укреплено температурное реле РК-1-00 для защиты обмоток при перегрузках и в режимах короткого замыкания. Нормально замкнутые контакты реле включены в общий вывод статора электродвигателя.
Рис. 5. Схемы подключения двухскоростных электродвигателей к сети питания: а — электродвигателя ДАСМ-2; б — электродвигателя ДАСМ-4. Г.О. — главная обмотка; В.О, — вспомогательная обмотка; 1 — общий вывод обмоток малой и большой частоты вращения; 2 — конец вспомогательной обмотки большой частоты вращения; 3 — начало главной обмотки большой частоты вращения; 4 — начало вспомогательной обмотки низкой частоты вращения; 5 — начало главной обмотки низкой частоты вращения; Ср — рабочий конденсатор; Сп — пусковой конденсатор; РТ — реле тепловое защитное типа РК-1-00; РП — реле пусковое типа РТК-1-11; Р1, Р2 — контакты командоаппарата.
Двухскоростные электродвигатели АИР, 4АМ, 4А
- Количеству фаз – однофазные (220 В), трехфазные (380 В, 660 В);
- Сфере применения – общепромышленные (АИР, 4А, 4АМ, 5А, 5АМ, АО, АДМ), крановые (МТКН, 4МТКН), взрывозащищенные;
- Исполнению корпуса – на лапах, фланцевые, комбинированные, с одним или двумя валами.
Каталог
В каталоге указаны технические характеристики асинхронных трехфазных двухскоростных электродвигателей АИР с короткозамкнутым ротором производства Белоруссии. Параметры 2-х скоростных двигателей иных производителей могут несущественно отличаться.
| Тип | Технические характеристики двухскоростных двигателей | Масса, кг | |||||||
| Р, кВт | Частота вращения, об/мин | КПД, % | cos f | Iп/Iн | Мп/Мн | Мmax/Мн | Мmin/Мн | ||
| АИР63А4/2 | 0,19 | 1380 | 55,0 | 0,66 | 3,5 | 1,6 | 1,8 | 1,0 | 5,1 |
| 0,265 | 2640 | 61,0 | 0,75 | 4,0 | 1,2 | 1,8 | 0,8 | ||
| АИР63В4/2 | 0,265 | 1350 | 57,0 | 0,68 | 3,5 | 1,6 | 2,0 | 1,0 | 6,0 |
| 0,37 | 2580 | 61,0 | 0,82 | 4,0 | 1,2 | 1,7 | 0,8 | ||
| АИР71А4/2 | 0,48 | 1360 | 69,0 | 0,76 | 4,5 | 1,5 | 1,9 | 1,4 | 8,6 |
| 0,62 | 2780 | 68,0 | 0,85 | 4,5 | 1,5 | 1,9 | 1,3 | ||
| АИР71В4/2 | 0,71 | 1360 | 69,0 | 0,84 | 4,5 | 1,75 | 1,9 | 1,5 | 9,4 |
| 0,85 | 2780 | 68,0 | 0,86 | 4,5 | 1,85 | 2,0 | 1,4 | ||
| АИР80А4/2 | 1,12 | 1410 | 74,0 | 0,78 | 5,0 | 1,9 | 2,2 | 1,6 | 13,0 |
| 1,50 | 2730 | 73,0 | 0,85 | 5,0 | 1,9 | 2,0 | 1,5 | ||
| АИР80В4/2 | 1,50 | 1380 | 75,0 | 0,75 | 5,0 | 2,0 | 2,0 | 1,6 | 15,0 |
| 2,00 | 2720 | 75,0 | 0,84 | 5,0 | 2,0 | 2,1 | 1,6 | ||
| АИР90L4/2 | 2,20 | 1430 | 79,0 | 0,83 | 6,0 | 1,9 | 2,4 | 1,6 | 19,7 |
| 2,65 | 2850 | 76,0 | 0,82 | 6,0 | 2,0 | 2,4 | 1,5 | ||
| АИР90L6/4 | 1,32 | 930 | 74,0 | 0,68 | 5,0 | 1,6 | 1,9 | 1,5 | 19,6 |
| 1,60 | 1430 | 74,0 | 0,85 | 5,5 | 1,6 | 2,1 | 1,2 | ||
| АИР90L8/4 | 0,80 | 710 | 62,0 | 0,60 | 3,0 | 1,7 | 2,0 | 1,6 | 19,0 |
| 1,32 | 1410 | 75,0 | 0,86 | 5,0 | 1,5 | 2,0 | 1,3 | ||
| АИР100S4/2 | 3,00 | 1430 | 82,0 | 0,84 | 5,5 | 2,1 | 2,4 | 1,6 | 24,2 |
| 3,75 | 2790 | 80,0 | 0,90 | 5,5 | 2,0 | 2,4 | 1,6 | ||
| АИР100L4/2 | 4,00 | 1400 | 82,0 | 0,88 | 5,5 | 1,9 | 2,1 | 1,6 | 29,2 |
| 4,75 | 2820 | 82,0 | 0,91 | 6,0 | 2,2 | 2,4 | 1,6 | ||
| АИР100S6/4 | 1,70 | 940 | 76,0 | 0,76 | 4,5 | 1,3 | 1,8 | 1,3 | 22,5 |
| 2,24 | 1400 | 80,0 | 0,86 | 5,5 | 1,3 | 1,9 | 1,2 | ||
| АИР100L6/4 | 2,12 | 950 | 77,0 | 0,73 | 4,5 | 1,4 | 2,0 | 1,3 | 27,1 |
| 3,15 | 1430 | 80,0 | 0,86 | 5,5 | 1,5 | 2,1 | 1,4 | ||
| АИР100S8/4 | 1,00 | 720 | 70,0 | 0,61 | 4,0 | 1,2 | 1,8 | 1,1 | 21,5 |
| 1,70 | 1430 | 79,0 | 0,87 | 5,0 | 1,1 | 1,8 | 1,0 | ||
| АИР100L8/4 | 1,40 | 720 | 72,0 | 0,60 | 4,0 | 1,6 | 2,0 | 1,5 | 26,2 |
| 2,36 | 1430 | 81,0 | 0,89 | 5,5 | 1,4 | 1,9 | 1,0 | ||
| АИР100S8/6 | 1,00 | 710 | 72,0 | 0,64 | 5,0 | 1,4 | 2,0 | 1,3 | 22,0 |
| 1,25 | 970 | 77,0 | 0,66 | 5,5 | 1,5 | 2,2 | 1,0 | ||
| АИР100L8/6 | 1,32 | 710 | 71,0 | 0,66 | 4,0 | 1,6 | 1,9 | 1,4 | 26,0 |
| 1,80 | 960 | 76,0 | 0,73 | 5,0 | 1,4 | 2,0 | 0,9 | ||
| АИР112M8/4 | 2,2 | 710 | 70,0 | 0,65 | 5,0 | 1,2 | 1,8 | 1,0 | 38,6 |
| 3,6 | 1420 | 77,0 | 0,88 | 6,0 | 1,2 | 1,6 | 1,0 | ||
| АИР160S4/2 | 11,0 | 1460 | 89,5 | 0,84 | 7,0 | 1,6 | 2,9 | 1,6 | 99,8 |
| 14,0 | 2790 | 85,5 | 0,90 | 7,0 | 1,6 | 2,9 | 1,0 | ||
| АИР160М4/2 | 14,0 | 1460 | 89,5 | 0,86 | 7,0 | 1,5 | 2,9 | 1,5 | 103,9 |
| 17,0 | 2930 | 86,5 | 0,91 | 7,0 | 1,6 | 2,9 | 1,0 | ||
| АИР160S6/4 | 7,5 | 980 | 86,5 | 0,78 | 6,5 | 1,8 | 2,8 | 1,7 | 88,9 |
| 8,5 | 1460 | 87,5 | 0,90 | 6,0 | 1,5 | 2,2 | 1,3 | ||
| АИР160М6/4 | 11,0 | 980 | 87,5 | 0,79 | 6.5 | 1,7 | 2,8 | 1,7 | 113,9 |
| 13,0 | 1460 | 88,0 | 0,91 | 6,0 | 1,4 | 2,1 | 1,4 | ||
| АИР160S8/4 | 6,0 | 730 | 81,0 | 0,69 | 5,5 | 1,8 | 2,0 | 1,0 | 86,9 |
| 9,0 | 1460 | 84,0 | 0,88 | 7,0 | 1,5 | 2,0 | 0,8 | ||
| АИР160М8/4 | 9,0 | 730 | 81,5 | 0,71 | 5,5 | 1,5 | 2,0 | 1,0 | 108,9 |
| 13,0 | 1460 | 84,0 | 0,89 | 7,0 | 1,5 | 2,0 | 0,8 | ||
Двухскоростные двигатели с хранения либо под заказ
| Двухскоростной электродвигатель | Мощность | Две скорости вращения | Двухскоростной электродвигатель | Мощность | Две скорости вращения |
| АИР132S4/2 | 6,0/7,1 | 1455/2900 | АИР200М6/4 | 20,0/22,0 | 1000/1500 |
| АИР132М4/2 | 8,5/9,5 | 1455/2925 | АИР200L6/4 | 24,0/27,0 | 1000/1500 |
| АИР132S6/4 | 5,0/5,5 | 965/1435 | АИР200М8/4 | 15,0/22,0 | 750/1500 |
| АИР132М6/4 | 6,7/7,5 | 970/1440 | АИР200L8/4 | 17,0/24,0 | 750/1500 |
| АИР132S8/4 | 3,6/5,0 | 715/1435 | АИР200М8/6 | 15,0/18,5 | 750/1000 |
| АИР132М8/6 | 4,5/5,5 | 720/970 | АИР200L8/6 | 18,5/23,0 | 750/1000 |
| АИР132М8/4 | 4,7/7,5 | 715/1440 | АИР200М12/6 | 8,0/15,0 | 500/1000 |
| АИР132S8/6 | 3,2/4,0 | 725/965 | АИР200L12/6 | 10,0/18,5 | 500/1000 |
| АИР160S8/6 | 7,5/8,5 | 750/1000 | АИР225М4/2 | 42,0/48,0 | 1500/3000 |
| АИР160M8/6 | 11,0/13,0 | 750/1000 | АИР225М8/4 | 23,0/34,0 | 750/1500 |
| АИР160S12/6 | 3,5/7,1 | 500/1000 | АИР225М12/6 | 14,0/25,0 | 500/1000 |
| АИР160M12/6 | 4,5/10,0 | 500/1000 | АИР225М8/6 | 22,0/30,0 | 750/1000 |
| АИР180S4/2 | 17,0/20,0 | 1500/3000 | АИР250S4/2 | 55,0/60,0 | 1500/3000 |
| АИР180М4/2 | 22,0/26,0 | 1500/3000 | АИР250М4/2 | 66,0/80,0 | 1500/3000 |
| АИР180М6/4 | 15,0/17,0 | 1000/1500 | АИР250S8/4 | 33,0/47,0 | 750/1500 |
| АИР180М8/4 | 13,0/18,5 | 750/1500 | АИР250М8/4 | 37,0/55,0 | 750/1500 |
| АИР180М8/6 | 11,0/15,0 | 750/1000 | АИР250S8/6 | 30,0/37,0 | 750/1000 |
| АИР180М12/6 | 7,0/13,0 | 500/1000 | АИР250М8/6 | 45,0/55,0 | 750/1000 |
| АИР180М12/4 | 3,7/11,0 | 500/1500 | АИР250S12/6 | 16,0/30,0 | 500/1000 |
| АИР200М4/2 | 27,0/35,0 | 1500/3000 | АИР250М12/6 | 18,5/36 | 500/1000 |
| АИР200L4/2 | 30,0/38,0 | 1500/3000 | 5АМ250М12/6 | 18,5/36 | 500/1000 |
Двухскоростные двигатели АИС | AIS стандарта DIN для замены импортных многоскоростных моторов
Для замены европейского двухскоростного электродвигателя на новый отечественный с более низкой ценой и сроками доставки — подберите модель по таблице и позвоните специалистам Систем качества. Также вам может быть полезен Каталог односкоростных двигателей АИС
| Маркировка | Мощность | Частота вращения | Маркировка | Мощность | Частота вращения |
| АИС71А4/2 | 0,19/0,265 | 1380/2640 | АИС100LA6/4 | 1,32/1,60 | 930/1420 |
| АИС71B4/2 | 0,265/0,37 | 1350/2580 | АИС100LA8/4 | 0,80/1,32 | 700/1400 |
| АИС80А4/2 | 0,48/0,62 | 1360/2780 | АИС112M4/2 | 4,00/4,75 | 1400/2820 |
| АИС80В4/2 | 0,71/0,85 | 1360/2780 | АИС112М6/4 | 2,12/3,15 | 940/1420 |
| АИС90S4/2 | 1,12/1,5 | 1410/2730 | АИС112М8/4 | 1,40/2,36 | 720/1420 |
| АИС90L4/2 | 1,50/2 | 1380/2730 | АИС112M8/6 | 1,32/1,8 | 710/950 |
| АИС90L8/4 | 0,18/0,37 | 710/1200 | АИС132M4/2 | 4,20/530 | 1450/2860 |
| АИС100LA4/2 | 2,20/2,65 | 1420/2850 | АИС132S8/4 | 2,20/3,60 | 710/1420 |
Устройство и конструкция
Конструктивно двухскоростные электродвигатели отличаются от стандартных, особой конструкцией статора, ротор – обычный короткозамкнутый. Наиболее распространённые типы конструкции двухобмоточных электродвигателей:
- с двумя зависимыми обмотками;
- с двумя независимыми обмотками.
Устройство двухскоростных электродвигателей с двумя зависимыми обмотками может отличаться исходя из соотношения числа полюсов – 1:2, 3:2, 4:3. При соотношении частоты вращения 1:2, используется одна полюснопереключаемая обмотка статора по схеме Даландера. При соотношениях 3:2, 4:3 – одна полюснопереключаемая обмотка по методу амплитудно-фазной модуляции.
При использовании зависимых обмоток 2-х скоростные электродвигатели производятся в стандартных габаритах, независимые – имеют незначительно большие размеры.
Стоит обратить внимание, двухскоростной электродвигатель АИР на каждой частоте вращения будет выдавать разную мощность. В тоже при использовании частотных преобразователей, мощность остается не изменой. Большинство общепромышленных приводов, согласно руководству по эксплуатации, не предусматривают работу с частотными преобразователями. Преобразователи частоты могут уменьшить паспортный ресурс в разы или вывести оборудование из строя
Схемы подключения
Схемы подключения асинхронных двухскоростных электродвигателей зависят от соотношения числа оборотов:
- 500/1000, 750/1500, 1500/3000 об/мин – треугольник-двойная звезда (Δ/YY)
- 500/750, 1000/1500, 750/1000 об/мин — тройная звезда — тройная звезда (YYY/YYY)
На чертежах показано устройство схемы обмотки двухобмоточных электродвигателей и принцип подключения двигателя на 2 скорости.
