มอเตอร์คาปาซิเตอร์เฟสเดียวความเร็วหลายระดับ

มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวมีไว้สำหรับการทำงานโดยไม่ต้องควบคุมความเร็ว ในกรณีที่จำเป็นต้องเปลี่ยนความเร็วมักจะใช้มอเตอร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงจำนวนคู่ขั้ว

โดยทั่วไป สามารถเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์เฟสเดียวได้ 3 วิธี หนึ่งคือสเตเตอร์มีขดลวดครบชุด 2 ชุด แต่ละชุดมีจำนวนขั้วต่างกัน จากนั้น ตามสมการที่ 2 จะได้ความเร็วที่แตกต่างกันที่ความถี่กริดเดียวกัน อีก 2 วิธีคือการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วมอเตอร์หรือเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดหลักโดยการแยกออกจากกัน

วิธีการที่ใช้ขดลวด 2 ชุดส่วนใหญ่จะใช้สำหรับมอเตอร์แบบแยกเฟสและมอเตอร์สตาร์ทตัวเก็บประจุ วิธีการที่ขึ้นอยู่กับการแปรผันของแรงดันไฟฟ้าหรือการใช้ขดลวดแบบเกลียวส่วนใหญ่จะใช้สำหรับมอเตอร์ตัวเก็บประจุที่มีความจุไฟฟ้าแบบสลับอย่างถาวร

ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการขับเคลื่อนกลไกต่างๆ มอเตอร์คาปาซิเตอร์แบบอะซิงโครนัสความเร็วหลายระดับ (มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีความจุคงที่หนึ่งค่า)… มอเตอร์ไฟฟ้าประเภทนี้ไม่ต้องการองค์ประกอบเพิ่มเติมที่จำเป็นในการเชื่อมต่อกับเครือข่าย และยังช่วยให้คุณเปลี่ยนทิศทางการหมุนของเพลาได้อย่างง่ายดาย ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนปลายของขดลวดหลักหรือขดลวดเสริมในวงจร

วี มอเตอร์ตัวเก็บประจุ วงจรพื้นฐานสำหรับการเปิดคอยล์ที่แสดงในรูปที่ 1. สิ่งที่แพร่หลายที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า การเชื่อมต่อแบบขนานของขดลวด (รูปที่ 1, a) ดังที่เห็นได้จากรูป ขดลวดสเตเตอร์เชื่อมต่อแบบขนานกับแหล่งจ่ายไฟ ตัวเก็บประจุเปลี่ยนเฟส C ต่ออนุกรมกับขดลวดเสริม

ค่าความจุของตัวเก็บประจุถูกเลือกจากเงื่อนไขในการจัดหาที่จำเป็น ลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า… โดยหลักการแล้ว ในมอเตอร์ตัวเก็บประจุ ความจุจะถูกเลือกเพื่อให้การเปลี่ยนเฟสของกระแสในขดลวดหลักและขดลวดเสริมในโหมดระบุมีค่าใกล้เคียงกับ 90 ° ในกรณีนี้ เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพพลังงานดีที่สุด ณ จุดทำงาน แต่การสตาร์ทจะแย่ลง

ข้าว. 1. แบบแผนสำหรับการเชื่อมต่อขดลวดของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

การเปลี่ยนแปลงความถี่ของการหมุนของมอเตอร์ตัวเก็บประจุนั้นเกิดขึ้นบ่อยที่สุด โดยเปลี่ยนจำนวนคู่ขั้ว… เพื่อจุดประสงค์นี้ ขดลวดสองชุดที่มีจำนวนขั้วต่างกัน หรือชุดเดียวที่มีจำนวนขั้วที่เปลี่ยนไป จะวางบนสเตเตอร์

ในกรณีที่ไม่ต้องการช่วงการควบคุมความเร็วมากนัก จะใช้วิธีที่ง่ายที่สุด— การเปลี่ยนแปลงจำนวนรอบของขดลวดทำงาน… ในกรณีนี้ เมื่อแรงดันไฟฟ้าหลักยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์ไฟฟ้า และโมเมนต์แม่เหล็กไฟฟ้าและความเร็วของโรเตอร์จะเปลี่ยนไป

มอเตอร์ความเร็วสองระดับพร้อมขดลวดแบบเกลียว

ก่อนหน้านี้มีการระบุไว้ว่าความเร็วของมอเตอร์เฟสเดียวสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วหรือโดยการเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ วิธีแรกต้องใช้ autotransformer และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ มอเตอร์ตัวเก็บประจุที่มีคอนเดนเซอร์อย่างถาวรพร้อมพัดลมเพลา

ด้วย autotransformer คุณจะได้รับมากกว่า 2 ความเร็ว การเปลี่ยนแปลงจำนวนรอบของขดลวดหลักนั้นได้มาจากการแตกแขนง จากนั้นสเตเตอร์จะมี 3 ขดลวด: หลัก, กลางและเสริม 2 ขดแรกมีแกนแม่เหล็กเหมือนกันคือ ขดลวดกลางถูกพันในช่องเดียวกับขดลวดหลัก (ด้านบน)

การนำวิธีการนี้ไปใช้จริงมีดังนี้ ในช่องของสเตเตอร์นอกเหนือจากสายไฟของปฏิบัติการ (RO) และขดลวดของตัวเก็บประจุ (KO) แล้วยังมีการวางสายไฟของขดลวดเพิ่มเติม (DO) จากการรวมกันของวงจรสวิตชิ่งที่คดเคี้ยวต่างกัน (รูปที่ 2) จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างกันของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่

ข้าว. 2. แผนภาพการเชื่อมต่อของขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ตัวเก็บประจุหลายความเร็วที่ต่ำสุด (a) เพิ่มขึ้น (b) และความเร็วสูงสุด (c)

ในกระบวนการปรับความเร็วของการหมุนในมอเตอร์ไฟฟ้าตัวเก็บประจุหลายความเร็ว กระบวนการชั่วคราวเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในวงจรสวิตชิ่งของขดลวดสเตเตอร์ตามกฎแล้ว กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง และอาจทำให้เกิดกระแสไหลเข้าและแรงดันเกินในขดลวดมอเตอร์และตัวเก็บประจุเปลี่ยนเฟสได้

มอเตอร์ 2 สปีดพร้อมคอยล์ 2 ชุด

วางขดลวด 2 ชุด ได้แก่ คอยล์หลัก 2 คอยล์ และคอยล์เสริม 2 คอยล์ ต้องเพิ่มขนาดอย่างมาก เพื่อลดขนาดเหล่านี้ มักใช้การเชื่อมต่อขดลวดเสริมหรือความเร็วต่ำ ซึ่งจำนวนขดลวดน้อยกว่าจำนวนเสา

ในรูป 3 แสดงแผนภาพการเชื่อมต่อของขดลวดสำหรับ 4 และ 6 ขั้ว (ประมาณ 1435 และ 950 รอบต่อนาทีที่ 50 Hz) ขดลวดนอก — ขดลวดหลัก 4 ขั้ว ถัดไปคือขดลวดปฐมภูมิ 6 ขั้ว ที่สามคือขดลวดเสริม 4 ขั้วที่มีขดลวดเพียง 2 กลุ่ม คอยล์ในเป็นคอยล์เสริม 6 ขั้ว มีเพียง 2 กลุ่มคอยล์

ข้าว. 3. แผนภาพการเดินสายของมอเตอร์ 2 สปีด (4 และ 6 ขั้ว)

ในรูป 3 และขดลวดเสริมทั้งสองมีจำนวนกลุ่มขดลวดที่ลดลง คุณสามารถสร้างขดลวดหลักประเภทเดียวกันได้

ลองดู 2 ตัวอย่าง ขดลวดสเตเตอร์สำหรับ 4 ขั้วและ 8 ขั้วสามารถมีขดลวดหลัก 4 ขั้วปกติและขดลวดอื่นๆ อีก 3 ขดลวดที่มีจำนวนกลุ่มขดลวดลดลง เช่น ขดลวดหลัก 8 ขั้วพร้อมกลุ่มขดลวด 4 กลุ่ม ขดลวดเสริม 4 ขั้วพร้อมกลุ่มขดลวด 2 กลุ่ม และขดลวดเสริม 8 ขั้วพร้อมกลุ่มขดลวด 4 กลุ่ม

ขดลวดสเตเตอร์สำหรับ 6 และ 8 ขั้วสามารถมีขดลวดหลัก 6 ขั้วปกติ, ขดลวด 8 ขั้ว 2 ขั้วพร้อมจำนวนกลุ่มที่ลดลงเช่น ขดลวดหลัก 8 ขั้วและขดลวดเสริม 8 ขั้ว แต่ละกลุ่มมี 4 ขั้ว และขดลวดเสริม 6 ขั้วที่มี 2 กลุ่มขดลวด นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบขดลวดเสริมแบบ 6 ขั้วให้เป็นแบบขดลวดปกติได้ เช่นมีขดลวด 6 กลุ่ม

ในรูป 4 แสดงไดอะแกรมของมอเตอร์แบบแยกเฟส 2 จังหวะพร้อมขดลวด 2 ขดลวด และยังแสดงการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก การเชื่อมต่อทำในลักษณะที่ต้องการสวิตช์สตาร์ทเพียง 1 ตัวเท่านั้น สวิตช์สตาร์ทนี้ควรเปิดที่ 75 ถึง 80% ของความเร็วซิงโครนัสของคอยล์ความเร็วต่ำ

ข้าว. 4. ไดอะแกรมของมอเตอร์เฟสแยกความเร็วสองระดับ

หากโครงร่างแสดงในรูปที่ 4 ใช้สำหรับมอเตอร์สตาร์ทตัวเก็บประจุ จากนั้นใช้ตัวเก็บประจุ 1 ตัวต่ออนุกรมกับสวิตช์สตาร์ทหรือใช้ตัวเก็บประจุ 2 ตัว โดย 1 ตัวต่ออนุกรมกับขั้วต่อ P2 และอีกตัวต่อกับขั้วต่อ P21

หากมอเตอร์สามารถสตาร์ทได้เสมอด้วยการเชื่อมต่อที่ความเร็วเท่ากัน ขดลวดเสริมอันใดอันหนึ่งสามารถละเว้นได้ ในกรณีนี้ การเริ่มต้นทำงานโดยอัตโนมัติบางส่วนหรือทั้งหมด

มอเตอร์ไฟฟ้าเฟสเดียวแบบอะซิงโครนัสหลายความเร็ว DASM

เพื่อให้ได้ความเร็วสูงในเครื่องใช้ในครัวเรือน มักต้องการมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีอัตราส่วนความเร็วโรเตอร์สูง มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสของตัวเก็บประจุแบบเฟสเดียวที่มีหมายเลขขั้ว 2/12 ใช้สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ 2/14; 2/59; 2/18; 2/24 และสูงกว่านั้น

อย่างไรก็ตาม การผลิตมอเตอร์ที่มีอัตราส่วนของขั้วขนาดใหญ่นั้นเป็นเรื่องยากทางเทคโนโลยี ดังนั้นจึงใช้ตัวแปลงความเร็วเชิงกลประเภทต่างๆ เช่นเดียวกับ ตัวแปลงความถี่เซมิคอนดักเตอร์ของแรงดันไฟฟ้า. 

ง่ายที่สุดคือความเร็วของการหมุนในขอบเขตเล็กน้อยสำหรับมอเตอร์เหล่านี้ถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า สำหรับสิ่งนี้ ตัวต้านทานหรือโช้คเพิ่มเติมจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวด

ย้อนกลับไปในสหภาพโซเวียต มอเตอร์ตัวเก็บประจุความเร็วสองระดับของประเภท DASM-2 และ DASM-4 ที่มีขั้ว 16/2 ได้รับการพัฒนาเพื่อขับเคลื่อนเครื่องซักผ้าอัตโนมัติในครัวเรือน

เครื่องยนต์ DASM -2 ออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนเครื่องซักผ้าอัตโนมัติที่มีความจุผ้าแห้ง 4 — 5 กก. เดิมได้รับการออกแบบสำหรับกำลัง 75/400 W ที่ 390/2750 รอบต่อนาที

ข้าว. 5. มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสคาปาซิเตอร์ความเร็วสองระดับ ประเภท DASM-2

ในรูป 5 แสดงไดอะแกรมสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องยนต์ DASM-2 และ DASM-4 กับเครือข่ายไฟฟ้า ดังที่เห็นได้จากรูป มอเตอร์ DASM-2 มีขดลวดสเตเตอร์สี่เส้น ขดลวดหลักและขดลวดเสริมเชื่อมต่อแบบขนาน

มอเตอร์ DASM-4 ที่ความเร็วต่ำนั้นทำขึ้นด้วยการเชื่อมต่อสามเฟสแบบดาวและที่ความเร็วสูง - ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานของขดลวดสเตเตอร์ รีเลย์อุณหภูมิ RK-1-00 ติดอยู่กับสเตเตอร์ของมอเตอร์เพื่อป้องกันขดลวดในโหมดโอเวอร์โหลดและลัดวงจร หน้าสัมผัสรีเลย์ปิดตามปกติเชื่อมต่อกับขั้วร่วมของสเตเตอร์มอเตอร์

ข้าว. 5. แบบแผนสำหรับการเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสองระดับเข้ากับเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ: a- มอเตอร์ไฟฟ้า DASM-2; ข — มอเตอร์ไฟฟ้า DASM-4 ฉันกำลังไป. - ขดลวดหลัก V.O, — คอยล์เสริม; 1 — เอาต์พุตทั่วไปของคอยล์ความเร็วต่ำและความเร็วสูง 2 — จุดสิ้นสุดของขดลวดเสริมความเร็วสูง 3 — จุดเริ่มต้นของขดลวดหลักด้วยความเร็วสูง 4 — จุดเริ่มต้นของขดลวดเสริมความเร็วต่ำ 5 — จุดเริ่มต้นของขดลวดหลักที่ความเร็วต่ำ Cp — ตัวเก็บประจุปฏิบัติการ Cn — ตัวเก็บประจุเริ่มต้น; RT-รีเลย์ป้องกันความร้อน ชนิด RK-1-00; รีเลย์สตาร์ท RP ประเภท RTK-1-11; P1, P2 — หน้าสัมผัสของตัวควบคุม