Nella maggior parte dei casi, la fonte di alimentazione per gli edifici residenziali è una rete elettrica monofase con una tensione di 220 volt. Pertanto, nella vita di tutti i giorni vengono utilizzati apparecchi elettrici che hanno un motore asincrono monofase nel loro design, un meccanismo con una potenza non superiore a 1500 watt.
Contenuto
- Design e principio di funzionamento
- Dispositivo condensatore
- Motore bifilare
- Direzione di rotazione
- Motori per collettori
Design e principio di funzionamento
Nella sua struttura, un motore elettrico monofase è simile a uno trifase. Entrambi hanno un motorino di avviamento e un rotore. La differenza principale sta nel numero di avvolgimenti (ce ne sono due per una monofase).
Il rotore inizia a muoversi quando l'avvolgimento crea un campo magnetico. La sua particolarità sta nel fatto che non ruota come in un motore trifase, ma pulsa, quindi può essere scomposto in due:
-
Diretto. Si muove con velocità sincrona nella stessa direzione del rotore, formando l'elemento elettromagnetico principale. - L'opposto. Ruota nella direzione opposta al movimento del rotore, quindi la velocità del rotore è negativa rispetto al campo elettromagnetico.
A causa dell'emergere di una forza elettromotrice, le correnti iniziano a fluire attraverso il rotore con frequenze proporzionali allo scorrimento. In questo caso, il valore della frequenza della corrente di campo inverso supera significativamente il valore della frequenza di corrente nel campo diretto.
Un aumento della resistenza induttiva porta al fatto che la corrente nel campo inverso smagnetizza il flusso magnetico. Per questo motivo, la coppia diretta contro la rotazione del rotore è piccola.
Un rotore non rotante mantiene fermo l'asse tra i due campi magnetici, quindi il motore non funziona. Per avviarlo, devi far girare il rotore, costringendo l'asse a muoversi. Il rotore deve ruotare in un campo magnetico circolare creato da due tipi di avvolgimento (avviamento e lavoro). Per ottenere la coppia massima risultante, le forze magnetomotrici devono essere:
- sono uguali;
- perpendicolare;
- sfalsato di 90 gradi.
Se queste condizioni non sono soddisfatte, il campo magnetico assumerà la forma di un'ellisse. L'aumento della coppia frenante del campo inverso provocherà una diminuzione del valore della coppia risultante.
Lo sfasamento richiesto delle forze magnetomotrici viene creato utilizzando elementi di sfasamento. Il ruolo di un tale elemento può essere una bobina, un condensatore o una resistenza attiva. Molto diffuso è un motore elettrico asincrono monofase con resistenza attiva. L'avvolgimento al suo interno ha una sezione trasversale ridotta, che consente di aumentare la resistenza. A causa del fatto che l'avvolgimento iniziale funziona per un breve periodo, non ha il tempo di fallire.
Dispositivo condensatore
Nei motori in cui un condensatore funge da elemento di sfasamento, l'avvolgimento funziona costantemente. La connessione di un tale dispositivo può essere eseguita secondo schemi diversi. Il primo, implicando la presenza di un condensatore nel circuito dell'avvolgimento di avviamento, garantisce un buon avviamento del motore, ma non fornisce una potenza sufficiente (risulta essere molto inferiore a quella nominale).
Un condensatore situato nel circuito di avvolgimento funzionante dà il risultato opposto. Con buone prestazioni, il motore non si avvia bene. Collegare due condensatori contemporaneamente è il più efficiente perché unisce i vantaggi dei primi due circuiti. in cui viene utilizzato un grilletto a pressione, che accende il condensatore solo durante il periodo di avvio. Per avviare i motori con un condensatore, è adatto un pulsante normale, una macchina automatica o un interruttore a levetta.
Affinché un motore elettrico monofase a condensatore di tipo asincrono mostri un'elevata efficienza, è necessario calcolare correttamente la capacità dei condensatori. Durante il calcolo, si dovrebbe essere guidati dalla regola che 1 kW di potenza del motore corrisponde a 0,7-0,8 μF della capacità del condensatore di lavoro. Per cominciare, gli indicatori saranno 2-3 volte più alti. La tensione di esercizio dei condensatori deve essere 1,5 volte la tensione di rete.
Motore bifilare
Un dispositivo asincrono che funziona senza condensatore (solo a causa dell'avvolgimento di avviamento e di lavoro) è anche chiamato bifilare. Per collegarlo, è necessario utilizzare un avviatore push, che ha un al centro il contatto si chiude per il periodo di attesa, e il resto è in uno stato chiuso. Quando si contrassegnano tali interruttori, viene utilizzato un numero che indica la forza attuale per cui sono progettati.
Prima di iniziare a collegare il dispositivo, è necessario determinare il tipo di avvolgimento misurando le resistenze su ciascuno di essi. La bobina, l'indicatore su cui sarà più alto, è la bobina di partenza, l'altra sta funzionando.
Dopo aver effettuato le misurazioni, è necessario collegare le estremità degli avvolgimenti e collegarle al terminale estremo dell'interruttore. Collegare l'estremità libera dell'avvolgimento di lavoro al secondo terminale, collegare il terminale centrale con il filo rimanente della bobina di avviamento. Il collegamento deve essere effettuato solo con terminali situati su un lato dell'avviatore a spinta. Quelli sull'altro lato sono per il cavo di alimentazione e il ponticello proveniente dal terminale con il filo di lavoro.
Una volta effettuati tutti i collegamenti, è necessario eseguire un test di funzionamento del motore. Dopo aver collegato la spina alla presa, premere il pulsante di avvio e tenerlo premuto finché il motore non prende velocità. Dopo alcuni secondi, il pulsante deve essere spento.
Direzione di rotazione
In alcuni casi, all'accensione del motore, l'albero inizia a ruotare nella direzione sbagliata. Per risolvere questo problema, dovrai cambiare la posizione dei terminali nel punto in cui uno era collegato all'interruttore e l'altro alla fine dell'avvolgimento di lavoro.
La rotazione dell'albero in entrambe le direzioni può essere assicurata installando l'interruttore a levetta di retromarcia. Dovrebbe avere due o tre posizioni di lavoro e sei perni. Nel processo di installazione di un tale interruttore a levetta su un motore a condensatore, è necessario prevedere la possibilità di commutarlo durante il funzionamento del motore. I terminali centrali devono essere collegati ai fili di uno degli avvolgimenti, quelli estremi devono essere collegati in diagonale e due fili devono essere staccati. Collegare i fili retratti ai punti in cui si trovavano le estremità dell'avvolgimento. Successivamente, il motore girerà in entrambe le direzioni.
Motori per collettori
Oltre agli asincroni, in alcuni apparecchi elettrici possono essere installati motori collettori che presentano differenze strutturali. Gli elementi obbligatori del loro design sono spazzole speciali e un tamburo di rame diviso in sezioni. Il vantaggio di motori di questo tipo è l'elevato numero di giri al momento dell'avviamento e dopo l'accelerazione. La direzione del movimento dell'albero in essi è regolata cambiando la polarità.
Anche in tali motori elettrici la velocità di rotazione può essere modificata. Questa proprietà consente l'uso di motori del collettore in varie attrezzature domestiche e da costruzione. Il loro svantaggio è il forte rumore emesso durante il funzionamento. Quelli asincroni funzionano con meno rumore.
