Třífázový asynchronní motor

Asynchronní třífázový elektromotor vynalezl v roce 1889 ruský elektroinženýr Dolivo-Dobrovolsky. Třífázové motory jsou široce používány v různých průmyslových zařízeních, včetně průmyslových praček. S rozvojem moderních technologií a elektronických řídicích systémů se takové motory staly běžnými v domácích spotřebičích. Třífázové motory se v domácích pračkách používají zhruba od roku 2005. Dnes takové motory najdete pouze v některých modelech praček značek: AEG, Electrolux, Ariston, Indesit, Whirpoll, Candy, Bosch, Siemens, Miele, Haier. Třífázové motory se pro svou nízkou hlučnost velmi často používají v tzv. tichých pračkách.

2. Obecné informace o třífázovém proudu a třífázovém motoru

Obr Graf třífázového proudu

Obr Zapojení statorových vinutí podle schématu
“hvězda” a “trojúhelník”

Aniž bychom zacházeli do podrobností o základní teorii elektrotechniky, poznamenáváme hlavní věc – elektromotory s vinutím zapojeným do hvězdy pracují mnohem měkčeji než elektromotory s vinutím zapojeným do trojúhelníku, ale je třeba poznamenat, že když jsou vinutí zapojena v hvězda, motor není schopen produkovat maximální výkon. Pokud jsou vinutí zapojena do trojúhelníku, bude motor produkovat plný jmenovitý výkon (přibližně 1,5krát vyšší než při zapojení do hvězdy), ale rozběhové proudy budou vysoké.

3. Třífázový systém řízení motoru (invertor)

Výše jsme uvedli velmi stručný obecný přehled o třífázovém proudu a třífázovém indukčním motoru. Ve skutečnosti v elektrotechnice tento materiál zaujímá velmi velkou část, která popisuje všechny fyzikální procesy třífázového systému.

Jak funguje asynchronní třífázový motor v domácí pračce, která je připojena k jednofázové síti se střídavým napětím 220 voltů?

Aby třífázový motor fungoval co nejefektivněji v jednofázové síti, používá se poměrně složitý elektronický měnič, který se nazývá – střídač Blokové schéma měniče je uvedeno níže na (Obr. 4).

Obr Blokové schéma invertorového měniče

Tento převodník má výrazný stejnosměrný meziobvod. Střídavé napětí sítě se převádí na konstantní napětí pomocí diodového můstku, vyhlazeného indukčností (L) a kapacitou (C), termistor (NTC) slouží k ochraně obvodu před proudovým přetížením. Indukčnost a kapacita v usměrňovači slouží zároveň jako filtr, který chrání síť před zvlněním při spínání motoru.

Ze střídavé sítě funguje i spínaný zdroj, který generuje redukované stejnosměrné napětí různých hodnot pro napájení řídicího systému. Z výstupu usměrňovače je přiváděno konstantní napětí do výkonové části měniče postaveného na IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor – bipolární tranzistor s izolovaným hradlem). V blokovém diagramu jsou IGBT umístěny jako Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6. V pouzdře těchto tranzistorů je integrována dioda, zapojená mezi obvod emitoru a kolektoru, která chrání tranzistor před nadměrným proudovým přetížením, ke kterému dochází při spínání vinutí elektromotoru.

Střídač převádí stejnosměrné napětí na třífázové (nebo jednofázové) pulzní napětí s proměnnou amplitudou a frekvencí. Podle signálů z řídicího systému je každé vinutí elektromotoru připojeno přes příslušné invertorové výkonové tranzistory ke kladnému a zápornému pólu stejnosměrného meziobvodu. Řídicí signály jsou přiváděny na hradla tranzistorů z budičů (řídících čipů) IR1, IR2, IR3.

Signál do ovladačů přichází z digitálního signálového procesoru (DSP-Digital signal processor) řídicího systému. Takové procesory jsou speciálně navrženy pro řízení motorů. Doba připojení každého vinutí v rámci periody opakování pulzu je modulována podle sinusového zákona. Čím vyšší je spínací frekvence tranzistorů, tím vyšší jsou otáčky rotoru třífázového motoru, proto se tomuto způsobu řízení motoru říká frekvenční řízení.

Zpětné otáčení motoru se provádí změnou pořadí, ve kterém jsou invertorové tranzistory zapnuty.

Algoritmus řídicího systému motoru je zabudován do digitálního signálového procesoru.

tachogenerátor (T) (obr. 4) Na hřídeli motoru je umístěna zpětná vazba mezi motorem a řídicí jednotkou, díky které je udržována požadovaná stabilní rychlost otáčení motoru v různých fázích provozu pračky. Signál z tachogenerátoru určí nevyváženost bubnu ve fázi odstřeďování a u některých modelů praček dochází i k přibližnému zvážení prádla porovnáním charakteru signálů tachogenerátoru, když je buben prázdný a naplněný prádlem.

Podobná kritéria pro signály tachogenerátoru jsou zapsána v procesorovém programu řídicího systému motoru nebo v paměťovém čipu řídicí jednotky.

Jako doplněk ke všemu popsanému v tomto odstavci uvádíme vzhled a umístění některých komponentů invertorových řídicích jednotek pro pračky.

Existují tři hlavní typy:

1.Unifikovaná řídící jednotka (invertor a ovládání ostatních prvků pračky jsou sloučeny do společného modulu) (Foto 1)

2. Samostatná jednotka pro ovládání 3fázového motoru (Foto 2)

3.Řídící jednotka (invertor) je umístěna na samotném motoru

foto 1. Jedna řídící jednotka pračky Ariston

4.Diagnostika třífázových asynchronních motorů.

Obr Schéma zapojení částí třífázového motoru se svorkovnicí

Většina poruch spojených s nesprávným provozem motorů je způsobena poruchou samotného řídicího systému. Pokud je řídicí systém vadný, motor se může otáčet trhaně nebo otáčky rotoru mohou být nestabilní a někdy se neotáčí vůbec.

Na (obr. 4) je znázorněno pouze blokové schéma invertorového měniče ve skutečnosti schéma zapojení měniče je mnohem složitější a obsahuje mikroprocesorový systém, operační zesilovače, optickou izolaci atd.

Bez připojení k elektronickému obvodu není možné plně zkontrolovat funkčnost nebo přímo zapnout třífázový motor pračky.

Pomocí multimetru je možné zkontrolovat pouze neporušenost obvodu vinutí statoru motoru, poruchu vinutí na skříni, elektrický odpor cívky tachogenerátoru a tepelné ochranné zařízení.

5. Výhody a nevýhody třífázových motorů v pračkách

Ve prospěch Ve srovnání s komutátorovými a jednofázovými asynchronními motory se třífázové motory vyznačují nízkou hlučností a vysokou účinností motoru, stejně jako jednoduchostí konstrukce a dlouhou životností. Díky pulzně-frekvenčnímu elektronickému řídicímu obvodu je dosaženo širokého rozsahu a přesnosti regulace otáček rotoru motoru. S relativně malými rozměry má velkou sílu.

nevýhody Za zmínku stojí pouze složitý elektronický systém řízení motoru.

• Chybové kódy domácích spotřebičů
• База знаний
  • Články
    • Chyba E52 v pračce Electrolux a výměně kartáčů
    • Elektromotory v pračkách. Přímý pohon
    • Třífázový bezkomutátorový motor
    • Třífázový asynchronní motor
    • Kolektorový motor
    • Indukční motor
    • Chybové kódy pračky
      • Chybové kódy pro pračky Electrolux, Zanussi, AEG
      • Chybové kódy pro pračky Ariston a Indesit
      • Chybové kódy pro pračky Asko
      • Chybové kódy pro pračky Hansa
      • Chybové kódy pro pračky Bosch, Siemens

      

      Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolsky položil základ pro vývoj elektrických motorů. Vynalezl konstrukci rotoru zvanou klec pro veverky. Umožnil vytvořit asynchronní třífázový motor, jehož konstrukce zůstala nezměněna téměř půldruhého století. Elektromotory jsou nepostradatelné jak v domácnosti, tak v průmyslu. Najdete je jako součástky téměř všech domácích elektrospotřebičů: vysavačů, ledniček, ventilátorů, praček, elektrického nářadí. Celkově tvoří elektromotory zhruba polovinu celosvětově spotřebované elektřiny. V tomto případě převažuje počet asynchronních jednofázových, dvoufázových a třífázových elektromotorů, protože jsou konstrukční a spolehlivé. Jsou instalovány téměř ve všech domácích spotřebičích. Od velkých jednotek až po elektrické zubní kartáčky. Takové motory se liší pouze počtem vinutí. Jednofázový motor má pouze dva z nich: pracovní a pomocný. Synchronní motory se používají v průmyslu. Jejich účelem je řídit otáčky motoru například u dopravníků, čerpadel a obráběcích strojů. U synchronního elektromotoru se rotor a elektromagnetické pole otáčejí stejnou rychlostí. V asynchronním motoru se rotor otáčí pomaleji a vytváří rozdíl otáček s polem. To odráží princip č. 1 v provozu jednofázového asynchronního motoru. Při nákupu elektromotoru je důležité nejen vybrat spolehlivého dodavatele, ale také dodržet provozní požadavky jednotky. Například v mrazivých podmínkách jsou nutné speciální motory s vestavěnou teplotní ochranou. U této konstrukce je lze odpojit od sítě, když kritická teplota vinutí překročí přípustnou mez, nebo lze zapnout chlazení ve formě ventilátorů.

      Jednofázový

      

      Pokud nebereme v úvahu několik významů tohoto termínu v elektrotechnice, pak jednofázová síť je taková, kde se používají dva vodiče bez uzemnění: jeden je fázový a druhý je nulový. Jednofázový asynchronní elektromotor je připojen do běžné elektrické sítě o napětí 220 V a frekvenci 50 Hz. Jednofázové elektromotory se používají k napájení zařízení s nízkým výkonem, protože vykazují o 30–50 % nižší účinnost než vícefázové motory. Dobře se vyrovnávají s napájením domácích spotřebičů a kompenzují nedostatek energie jednoduchostí konstrukce a dlouhou životností rotoru nakrátko. Téměř všechny domácí elektrické spotřebiče jsou vybaveny jednofázovými motory.

      Výstavba

      Asynchronní elektromotor se skládá ze tří prvků, které jsou odděleny vzduchovou mezerou a během provozu se nedotýkají.

      Корпус

      Slouží jako ochranný prvek proti poškození a zároveň spojuje stator a rotor k sobě.

      Stator nebo induktor

      Konstrukce této motorové části se skládá z rámu a magnetického obvodu z měkké plechové oceli. Toto jádro snižuje množství vířivých proudů v elektromagnetickém poli. Tato část motoru zůstává vždy nehybná. Uvnitř se generuje proud. Zbývající elektrické komponenty jsou připevněny ke statoru.

      Rotor

      

      Pohyblivá část, která se otáčí a generuje proud, když je připojeno napájení. Konstrukce této části je u všech motorů stejná. Skládá se z hřídele a vinutí. Jeho plechy, na rozdíl od magnetického obvodu statoru, nejsou potaženy izolačním lakem, protože ke snížení vířivých proudů v motoru stačí vrstva oxidu. Na ocelové hřídeli je připevněn magnetický obvod z kovových desek. Na vnější straně jsou drážky, do kterých jsou vloženy hliníkové nebo měděné tyče. Jednotlivé části rotoru jsou vyrobeny z válcových nemagnetických materiálů. Elektromagnetické pole statoru vytváří elektrický proud, který protéká vinutím rotoru. Magnetický obvod zvyšuje propustnost. Stator a rotor motoru vytvářejí magnetická pole vlivem proudu protékajícího vinutím. Magnetický obvod zvyšuje propustnost elektromagnetického pole jednofázového asynchronního elektromotoru. Rychlost otáčení motoru je řízena proudem ve vinutí statoru. Asynchronní motory mají několik nevýhod: 1. Pokles napětí v elektrické síti vede k výraznému poklesu rozběhového momentu. 2. Startovací elektrický proud je až desetkrát vyšší než jmenovitý. Trpí tím vinutí statoru. 3. Zvýšení síťového napětí může způsobit přehřátí statoru. Konstrukce střídavého motoru je téměř totožná s rotorem stejnosměrného motoru. Mohou být napájeny oběma typy elektrického proudu. V případě komutátorového motoru jsou fáze rotoru připojeny k elektrické síti přes komutátor. Takové elektromotory jsou flexibilnější v provozu, ale složitější v konstrukci a méně spolehlivé.

      Dárek pro vás! K dispozici do konce měsíce

      Získejte výběr z profesionálních materiálů

      Zjistěte, jak se vyvarovat chyb a udělat správnou volbu pro efektivní práci – všechna doporučení na jednom místě Autor:
      Tým Prompoint

      Jak vybrat zařízení semaforů Instalace a údržba zařízení semaforů Jak vybrat frekvenční měnič Jak vybrat správný elektromotor

      Získejte dokumenty zdarma Již staženo 348krát

      Jak funguje motor?

      Motor je potřebný k přeměně proudu na pohyb rotoru. U jednofázového motoru se tento pohyb stává rotací rotoru. V této době se pod vlivem elektřiny elektromagnetická pole statoru a rotoru otáčí asynchronně, to znamená různými rychlostmi. V jednofázovém obvodu je motor připojen k síti dvouvodičovým kabelem bez uzemnění. Ve skutečnosti má 2 fáze, ale v provozu se používá pouze jedna. Abychom pochopili činnost jednofázového motoru, představme si, že vinutí statoru má jednu otáčku smyčky, kterou dráty roztáhnou do kruhu o sto osmdesát stupňů. Když je napájení zapnuto, protéká jím proud s negativními a pozitivními půlvlnami a vytváří elektromagnetické pole. Pulzace nastává v důsledku vícesměrného pohybu elektrického proudu. Zobrazuje hodnotu frekvence. Ve standardní elektrické síti je to 50 Hz. To znamená, že elektrický proud mění svůj směr pohybu 50krát za sekundu. Díky této změně směru pohybu dochází k elektromagnetické indukci. Startovací vinutí uvádí rotor do pohybu. Magnetomotorická síla obou vinutí musí být stejná a úhel mezi nimi musí být 90°. Při správném návrhu vytváří vinutí kruhové elektromagnetické pole s maximálním točivým momentem. Pokud jsou vinutí umístěna nesprávně, vytvoří eliptické pole a motor ztratí účinnost v důsledku vytvořeného brzdného účinku. Rotor se začne otáčet setrvačností, i když jej otáčíte rukou. Vlivem momentu se bude dále pohybovat, což vytvoří prokluz rotoru vzhledem k magnetickým tokům. Ruční ovládání chodu motoru samozřejmě není přípustné. Proto je jednofázový motor vybaven systémem spouštění a údržby. Závity jsou navíjeny bifilární metodou. Díky tomu prakticky chybí samoindukce cívky. Hlavním úkolem je dosáhnout fázového posunu alespoň 30°, když proud protéká vinutím. Teprve poté bude motor schopen pracovat. Fázového posunu o 90° je dosaženo použitím prvků fázového posunu v podobě kondenzátoru, cívky nebo aktivního odporu, který se používá nejčastěji. S tímto schématem se zmenšuje průřez vodiče startovacího vinutí a díky tomu se zvyšuje jeho odpor. Nevytváří však požadovaný pravoúhlý posun mezi dráty. Kondenzátor se správně zvolenou kapacitou si s tím ale poradí skvěle. Poskytne fázový posun a v důsledku toho kruhové magnetické pole. Kondenzátory se používají méně často, protože k vytvoření požadovaného úhlu posunu je zapotřebí vysokokapacitní prvek.

      Fáze práce č. 1: vznik magnetického pole

      

      Vodič statoru prochází skrz sebe elektromagnetické pole. Tok jeho proudů vytváří dvě pole různých velikostí, která se objevují kolem drátu. Vzhledem k tomu, že konce závitů vinutí jsou ohnuté, elektromagnetické toky se vzájemně setkávají a jsou neutralizovány. Bez impulsní síly nedochází k otáčení rotoru. Při nastartování motoru protéká drátem rostoucí proud, který se pohybuje v obou směrech podél horní a spodní části vinutí. Tento pohyb vytváří magnetické pole. Proud stoupá na svou maximální hodnotu, pak klesá na nulu a cyklus se opakuje v opačném směru. V elektřině se takový proud nazývá střídavý proud. Perioda střídavého proudu se skládá z polovičních period. Směr proudu je určen polaritou připojení konců startovacího vinutí. Protože jsou proudy stejné, jsou neutralizovány a rotor zůstává v klidu. Uvádí se do pohybu přídavným vinutím ze silného drátu. Díky němu propouští proud o vysokém výkonu. Fáze zaostává za pracovním vinutím o devadesát stupňů. Když elektrický proud v něm odezní, dosáhne vrcholu v pomocném. V důsledku rozdílu v magnetických polích dostává rotor impuls motoru. Proud se bude pohybovat v opačných směrech pod vlivem dvou magnetických polí. Vznikne rotační pohyb, který se přenese na rotor a ten se roztočí na maximum. Vzhledem k tomu, že koeficient síly zrychlení je o něco vyšší než síla brzdná, rychlost otáčení se nezpomalí. Při chodu motoru naprázdno se spotřebovává energie, která se přeměňuje na teplo. Proto jsou elektromotory vybaveny chladicím prvkem.

      Spusťte

      Elektromotor lze spustit třemi způsoby: 1. Ručně – tato metoda byla použita při prvotním testování a byla zrušena pro svou neefektivnost a riziko zranění. 2. Přidáním startovacího vinutí ze silného drátu, posunutého pod úhlem 90°. Připojuje se při startu a vytváří proudový odpor. 3. Rozdělení závitu statoru magnetického obvodu asynchronního motoru. Startovací tlačítko podržte stisknuté několik sekund, zatímco motor nabírá rychlost. Současně s lisováním se zapne startovací vinutí. Po rozepnutí kontaktu začne motor pracovat v jednofázovém režimu. Spouštěcí fáze proudu trvá přibližně tři sekundy. Pokud se zdržíte, vinutí se začne přehřívat, což hrozí poškozením jednotky. Aby se tomu zabránilo, je moderní jednofázový motor vybaven systémem automatického spouštění proudu.

      Připojení motoru s kondenzátorovým spouštěčem

      Fáze takového motoru je rozdělena. Tento obvod zapíná a vypíná motor. Poskytuje nejvyšší točivý moment a výkon, poloviční než odporové a indukční metody. Směr otáčení kotvy můžete změnit výběrem opačné polarity vinutí.

      Připojení elektromotoru s uříznutými póly

      Odříznutí pólů se dosáhne zařazením zkratovaného závitu do pólu magnetického obvodu. Takové motory s nízkým výkonem se používají k výrobě ventilátorů. Díky dodatečnému magnetickému poli se získá točivé pole ve tvaru elipsy.

      Spuštění motoru

      • bydlení;
      • elektrický obvod s tlačítkem napájení a zařízením pro regulaci rychlosti rotoru;
      • tlačítkový spínač;
      • odstředivé proudové spínače;
      • přídavné vinutí;
      • chladicí prvek;
      • zařízení pro otevírání a uzavírání elektrického obvodu;
      • časovače.

      V Sovětském svazu byly takové spouštěče instalovány na všech pračkách. PNVS se specificky používají ke spouštění jednofázových asynchronních motorů.

      

      Kde koupit jednofázový motor

      Společnost Industrial Point je jedním z největších dodavatelů zařízení na jihu Ruské federace. Prohlédněte si náš sortiment. Upřednostňujeme pouze přední značky v jejich odvětvích. Existuje několik způsobů, jak koupit motor, který potřebujete:

      1. Přidejte produkt do košíku a klikněte na tlačítko “Odeslat požadavek”.

      2. Zanechte požadavek na nákup kliknutím na tlačítko „Rychlá objednávka“. Manažer vám zavolá a nákup zpracuje sám.

      Zaplaťte za zboží kartou nebo v hotovosti a vyzvedněte si ho ve skladu v Rostově na Donu nebo Zernogradu. Objednejte si bezplatné doručení do Rostova na Donu, Zernogradu, Bataysku nebo Aksay a zaplaťte objednávku kartou nebo v hotovosti kurýrovi. Zboží dodáváme také po celém Rusku.

      Kontaktujte manažera a on vám pomůže vybrat správný model, upřesní dostupnost, termíny a dodací lhůty. Můžete také zavolat na číslo +7 (800) 7000-668.

      Našim zákazníkům poskytujeme výhody:

      • široký sortiment elektromotorů;
      • rychlé dodání po celém Rusku;
      • příznivé ceny;
      • slevy pro hromadné objednávky.

      Vyberte si pohodlnou platební metodu, vyzvedněte si zboží sami nebo si domluvte doručení. S “Industrial Point” obdržíte nejlepší importované a domácí vybavení.