Як підключити однофазний двигун

Найчастіше наші будинки, ділянки, гаражі підключені до однофазної мережі 220 В. Тому обладнання та всі саморобні пристрої виготовляються так, щоб вони працювали від цього джерела живлення. У цій статті ми розглянемо, як правильно зробити підключення однофазного двигуна.

Асинхронний або колекторний: як відрізнити

Загалом, відрізнити тип двигуна можна по табличці - шильдику, на якій написані його дані і тип. Але це тільки в тому випадку, якщо він не був у ремонті. Адже під капотом може бути що завгодно. Тому, якщо ви не впевнені, краще визначити тип самостійно.

Як влаштовані колекторні двигуни

Розрізнити асинхронні та колекторні двигуни можна за будовою. Колекторні двигуни обов'язково мають щітки. Вони розташовані біля колектора. Ще один обов'язковий атрибут цього типу двигуна - наявність мідного барабана, розділеного на секції.

Такі двигуни випускаються тільки однофазними, їх часто встановлюють в побутову техніку, оскільки вони дозволяють отримати велику кількість обертів на старті і після розгону. Вони зручні ще й тим, що легко дозволяють змінювати напрямок обертання - потрібно лише змінити полярність. Також легко організувати зміну швидкості обертання, змінюючи амплітуду напруги живлення або кут її відсікання. Саме тому такі двигуни використовуються в більшості побутової та будівельної техніки.

Недоліки колекторних двигунів - висока гучність роботи на високих швидкостях. Згадайте дриль, болгарку, пилосос, пральну машину тощо. Шум при їх роботі коштує пристойно. На низьких обертах колекторні двигуни не такі гучні (пральна машина), але не всі інструменти працюють в такому режимі.

Другий неприємний момент - наявність щіток і постійне тертя призводить до необхідності регулярного обслуговування. Якщо не чистити струмоприймач, забруднення графітом (від тертя щіток) може призвести до того, що сусідні секції в барабані з'єднаються, двигун просто перестане працювати.

Асинхронний

Асинхронний двигун має статор і ротор, може бути одно- і трифазним. У цій статті ми розглядаємо підключення однофазних двигунів, тому будемо говорити тільки про них.

Асинхронні двигуни характеризуються низьким рівнем шуму під час роботи, тому їх встановлюють в обладнанні, шум якого є критичним. Це кондиціонери, спліт-системи, холодильники.

Існує два типи однофазних асинхронних двигунів - біфілярні (з пусковою обмоткою) і конденсаторні. Різниця полягає в тому, що в біфілярних однофазних двигунах пускова обмотка працює тільки до моменту розгону двигуна. Після цього вона відключається спеціальним пристроєм - відцентровим вимикачем або пусковим реле (в холодильниках). Це необхідно, оскільки після розгону вона тільки знижує ККД.

У конденсаторних однофазних двигунах обмотка конденсатора працює постійно. Дві обмотки, основна і допоміжна, зміщені одна відносно одної на 90°. Це дозволяє змінювати напрямок обертання. Конденсатор на таких двигунах зазвичай прикріплений до корпусу, і його можна легко ідентифікувати за цією ознакою.

Точніше визначити, чи перед вами біфілярний або конденсаторний двигун, можна, вимірявши опір обмоток. Якщо опір допоміжної обмотки вдвічі вищий (різниця може бути ще більш значною), то, швидше за все, це біфілярний двигун і ця допоміжна обмотка є пусковою, а це означає, що в ланцюзі повинен бути присутній вимикач або пускове реле. У конденсаторних двигунів обидві обмотки постійно працюють, і підключення однофазного двигуна можливе за допомогою звичайної кнопки, тумблера, автомата.

Схеми підключення однофазних асинхронних двигунів

З пусковою обмоткою

Для підключення двигуна з пусковою обмоткою знадобиться кнопка, один з контактів якої після ввімкнення розмикається. Ці розімкнуті контакти потрібно підключити до пускової обмотки. Така кнопка є в магазинах - це кнопка PNVS. Її середній контакт на час утримання замикається, а два крайніх залишаються в замкненому стані.

Спочатку за допомогою вимірювань ми визначаємо, яка обмотка працює, а яка є пусковою. Зазвичай провід від двигуна має три-чотири дроти.

Розглянемо варіант з трьома проводами. У цьому випадку дві обмотки вже об'єднані, тобто один з проводів є загальним. Візьміть тестер, виміряйте опір між усіма трьома парами. Найменший опір має робоча обмотка, середнє значення - пускова обмотка, а найбільше значення - загальний вивід (вимірюється опір двох послідовно з'єднаних обмоток).

Якщо є чотири відгалуження, вони називаються парами. Знайдіть дві пари. Та, в якій опір менший - робоча, в якій опір більший - пускова. Після цього з'єднайте по одному дроту з пускової і робочої обмоток, виведіть загальний провід. Всього виходить три дроти (як і в першому варіанті):

• один з робочої обмотки - робочий;
• з початкової обмотки;
• спільне.

З цими трьома проводами і працюйте далі - використовуйте їх для підключення однофазного двигуна.

З усім цим

Всі три дроти підключаються до кнопки. Вона також має три контакти. Переконайтеся, що пусковий дріт знаходиться на середньому контакті (який закритий тільки під час старту), то інші два - на крайній межі(довільно). Підключіть кабель живлення (від 220 В) до крайніх вхідних контактів блоку живлення, середній контакт з'єднайте перемичкою з робочим(зверніть увагу! не на загальну один). Ось вся схема вмикання однофазного двигуна з пусковою обмоткою (біфілярною) через кнопку.

Конденсатор

При підключенні однофазного конденсаторного двигуна є варіанти: є три схеми підключення і всі з конденсаторами. Без них двигун гуде, але не запускається (якщо підключити його за схемою, описаною вище).

Перша схема - з конденсатором в ланцюзі живлення пускової обмотки - запускається добре, але при роботі вихідна потужність далека від номінальної, причому значно нижча. Схема включення з конденсатором в ланцюзі підключення робочої обмотки дає протилежний ефект: не дуже хороші показники при запуску, але хорошу продуктивність. Відповідно, перша схема використовується в пристроях з важким пуском (бетономішалках, наприклад), а з робочим конденсатором - якщо потрібна хороша продуктивність.

Схема з двома конденсаторами

Існує третій варіант підключення однофазного двигуна (асинхронного) - встановити обидва конденсатори. Виходить щось середнє між вищеописаними варіантами. Ця схема реалізується найчастіше. Вона є на картинці вище посередині або на фото нижче більш детально. При організації цієї схеми вам також знадобиться кнопка типу PNVS, яка буде підключати конденсатор тільки на час запуску, поки двигун "розганяється". Тоді дві обмотки залишаться підключеними, а допоміжна через конденсатор.

При реалізації інших схем - з одним конденсатором - вам знадобиться звичайна кнопка, автомат або тумблер. Там все підключається просто.

Вибір конденсаторів

Існує досить складна формула, за якою можна точно розрахувати необхідну ємність, але цілком можна обійтися і рекомендаціями, які виведені на основі багатьох експериментів:

• робочий конденсатор береться з розрахунку 70-80 мкФ на 1 кВт потужності двигуна;
• пусковий конденсатор - в 2-3 рази більше.

Робоча напруга цих конденсаторів повинна в 1,5 рази перевищувати напругу мережі, тобто для мережі 220 вольт беріть конденсатори з робочою напругою 330 В і вище. А щоб полегшити запуск, пошукайте спеціальний конденсатор для пускового контуру. Вони маркуються з написом Start або Starting, але можна брати і звичайні.

Зміна напрямку руху двигуна

Якщо після підключення двигун працює, але вал обертається не в тому напрямку, в якому ви хочете, ви можете змінити цей напрямок. Робиться це шляхом зміни витків допоміжної обмотки. Коли ми зібрали схему, один з проводів подали на кнопку, другий з'єднали з проводом від робочої обмотки і вивели на загальний. Ось тут і слід поміняти місцями провідники.