Принцип работы однофазных двигателей со вспомогательной обмоткой
Однофазный двигатель со вспомогательной обмоткой имеет две обмотки: рабочую из толстого провода и пусковую из тонкого. Одна рабочая обмотка создаёт пульсирующее поле и не может раскрутить ротор — для пуска нужна пусковая обмотка, которую подключает реле или конденсатор. Так устроены компрессоры холодильников и небольших сплит-систем на 220 В.
Рабочая и пусковая обмотки
Очень часто однофазные двигатели со вспомогательной обмоткой можно встретить в небольших компрессорах, запитанных от напряжения 220 В. На рис.53.1 видно, что двигатель имеет две обмотки:
- основная обмотка Р (рабочая) состоит из провода толстого сечения, который при работе двигателя постоянно находится под напряжением, пропуская номинальную силу тока двигателя;
- вспомогательная обмотка А (пусковая) имеет провод более тонкого сечения, соответственно и сопротивление.
Пусковая обмотка используется для запуска двигателя и ее визуально легко отличить от основной. Если подать напряжение только на основную обмотку, то двигатель не начнет вращаться, а будет только гудеть. Если в данный момент прокрутить вал, то он будет вращаться в заданном направлении. На практике такой способ запуска не является приемлемым, особенно если учитывать, что мотор закрыт в герметичный кожух.
Для запуска двигателя предназначена пусковая обмотка. Она обеспечивает пусковой момент выше, чем в момент сопротивления на валу двигателя. Как правило, с пусковой обмоткой в цепь вводится конденсатор, для обеспечения необходимого сдвига по фазе между током в обмотках. Это так называемая искусственная расфазировка, позволяющая производить запуск двигателя.
Схема однофазного двигателя: способы пуска
Схема однофазного двигателя определяется тем, как подключена пусковая обмотка. В холодильных компрессорах встречаются четыре варианта; от схемы зависит пусковой момент и то, какие детали ставят в клеммную коробку.
| Схема | Что в цепи пусковой обмотки | Где применяют |
|---|---|---|
| RSIR — пуск реле | Пусковое реле, обмотка отключается после разгона | Бытовые холодильники с капиллярной трубкой |
| CSIR — пусковой конденсатор | Пусковой конденсатор и реле | Компрессоры с большим пусковым моментом, торговое оборудование |
| PSC — рабочий конденсатор | Рабочий конденсатор, включён постоянно | Сплит-системы, компрессоры с выравниванием давлений перед пуском |
| CSR — оба конденсатора | Пусковой конденсатор с реле и рабочий конденсатор | Мощные однофазные компрессоры, тяжёлый пуск |
Схемы PSC и RSIR дают небольшой пусковой момент, поэтому компрессор запускается только после выравнивания давлений в системе — через капиллярную трубку за 2–3 минуты стоянки. Если включить его раньше, двигатель гудит, и через несколько секунд срабатывает тепловая защита. Подробно схемы разобраны в статье «наиболее распространённые схемы пусковых устройств», устройство реле — в статье «пусковое реле». См. также: двигатель с двумя разделительными обмотками. См. также: подключение двигателя с раздельными обмотками (тип PW).
Как определить выводы обмоток омметром
Рассмотрим устройство клеммной коробки однофазного двигателя герметичного компрессора (рис.53.2). На ней расположено тепловой реле, которое служит для защиты компрессора от перегрева. Три клеммы двигателя обозначены цифрами 1,2 и 3. Допустим, при подключении к сети они имеют следующие значения:
R1,2 = 11 Ом; R1,3 = 3 Ом; R3,2 = 14 Ом
Совершая измерения сопротивления обмоток лучше применять шкалу с небольшим номиналом, поскольку их максимальное сопротивление не более пары десятков Ом.
Согласно нашим замерам, схема будет иметь вид как на рис.53.3.
Сопротивление между точками 3 и 2 будет самым большим, следовательно, клемма 1 является общей (С). Наименьшее сопротивление находится между клеммами 1 и 3, поэтому между ними располагается основная обмотка Р. Получается, что клеммы 1 и 2 соединены вспомогательной обмоткой.
Следует помнить, что замеры выполнять необходимо с высокой точностью, особенно когда нет схемы соединения обмоток или при работе с незнакомым двигателем. Если неправильно определить основную и вспомогательную обмотку, то после подачи напряжения двигатель может перегореть. Для исключения ошибок следует повторять замеры и начертить примитивную схему мотора и указать на ней необходимые отметки.
| Пара клемм | Сопротивление | Вывод |
|---|---|---|
| Наибольшее | Между S и M | Третья клемма — общая C |
| Наименьшее | Между C и M | Рабочая обмотка (толстый провод) |
| Среднее | Между C и S | Пусковая обмотка (тонкий провод) |
Пусковая и рабочая обмотка двигателя: как определить по замерам
Пусковая и рабочая обмотка двигателя определяются тремя замерами омметром между клеммами. Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя всегда разное: у рабочей — меньше, у пусковой — больше, а между их свободными концами — наибольшее, равное сумме двух других. Если сумма не сходится больше чем на 5–10 %, в одной из обмоток межвитковое замыкание.
Определение выводов однофазного компрессора
Наибольшее сопротивление — между пусковым S и рабочим M выводами, оставшаяся клемма — общая C. Меньшее из двух других — рабочая обмотка, большее — пусковая. Проверка: R(S–M) ≈ R(C–S) + R(C–M).
Сопротивление обмоток зависит от мощности: у маленького холодильного компрессора рабочая обмотка — десятки ом, у компрессора сплит-системы на 2–3 кВт — единицы ом. Поэтому сравнивают не с «нормой вообще», а с паспортными данными модели и между собой. Кроме сопротивления, проверяют изоляцию на корпус мегомметром — см. проверка электродвигателя компрессора.
Отличие от трёхфазного двигателя
В случае с трехфазным двигателем омметр показывает одинаковые значения сопротивления между всеми тремя клеммами (рис.53.4), поэтому трудно ошибиться прозванивая данный тип двигателя.
Совершая осмотр устройства всегда необходимо ознакомиться с данными указанными на корпусе двигателя, а также не лишним будет заглянуть под крышку клеммной коробки, поскольку там часто указывается схема соединения обмоток двигателя.
Как устроена вся электрическая схема с таким компрессором — в статье устройство и схема холодильника.
Частые вопросы
Как подключить однофазный электродвигатель компрессора?
Рабочую обмотку (вывод M или Р) подключают к сети через тепловую защиту, пусковую (S или A) — через пусковое реле или конденсатор, общий вывод (C) — к фазе. Выводы определяют по сопротивлению: между S и M оно наибольшее, у рабочей обмотки — наименьшее.
Почему однофазный двигатель гудит и не запускается?
Не подключается пусковая обмотка: неисправно пусковое реле, оборвана обмотка или вышел из строя пусковой конденсатор. Долго держать двигатель в таком режиме нельзя — сработает защита.
Как определить общий вывод компрессора?
Измерить сопротивление между всеми тремя парами клемм: самое большое значение — между пусковой и рабочей обмотками, а оставшаяся третья клемма и есть общая C. От неё наименьшее сопротивление — к рабочей обмотке, большее — к пусковой.
Как определить пусковую и рабочую обмотку двигателя?
Измерить сопротивление между тремя парами клемм. Наибольшее значение — между концами пусковой и рабочей обмоток, третья клемма — общая. От общей клеммы меньшее сопротивление — к рабочей обмотке, большее — к пусковой.
Читайте также