Отличие трехфазного двигателя от трехфазного: Разница между однофазным и трехфазным двигателем — Разница Между

Содержание

Разница между однофазным и трехфазным двигателем — Разница Между

Разница Между 2021

Ключевая разница: Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель ра

Содержание:

Ключевая разница: Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель работает от трехфазного источника питания. Трехфазный двигатель может работать от одного источника питания, но он не запускается самостоятельно.

Однофазные и трехфазные двигатели — это два разных типа двигателей переменного тока. Двигатель переменного тока — это тип двигателя, который работает на переменном токе (AC). Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель работает от трехфазного источника питания.
Трехфазный двигатель может работать от одного источника питания, но он не запускается самостоятельно.

В однофазной электрической энергии напряжения питания изменяются в унисон. Однако в трехфазной электрической энергии функция чередуется между выработкой, передачей и распределением электроэнергии. Трехфазная электрическая энергия является наиболее часто используемым методом электрических сетей во всем мире для передачи энергии. Для сравнения, однофазная электроэнергия редко используется для больших площадей или проектов. Это также связано с тем, что однофазная электроэнергия, как правило, более дорогая и менее надежная, чем трехфазная электроэнергия. Трехфазная электрическая мощность более экономична, поскольку для передачи электрической энергии используется меньше проводников.

Однако однофазная электроэнергия и соответствующие однофазные двигатели используются в меньших масштабах, таких как дома, офисы, магазины и небольшие фабрики. Основная причина этого заключается в том, что потребность в мощности в большинстве этих мест может быть легко удовлетворена однофазными двигателями.

Трехфазные двигатели и электроэнергия чаще используются в крупных отраслях промышленности или проектах, поскольку они способны генерировать больше энергии.

Как однофазные, так и трехфазные двигатели состоят из двух частей: статора и ротора. Ротор, как следует из названия, является вращающейся частью асинхронного двигателя. Это связано с механической нагрузкой через вал. Статор — это стационарный элемент, то есть он не движется. Он действует как магнит поля и помогает создавать энергию, взаимодействуя с движением, создаваемым ротором.

Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, но оно разворачивается на 180 градусов. Следовательно, это обычно не само начало; однако иногда он имеет некоторые условия для этого, обычно путем отключения пусковой обмотки или с помощью конденсатора. Трехфазный двигатель обычно имеет механизм самозапуска. Кроме того, в трехфазном двигателе фазы разнесены на 120 градусов, так что можно создать правильное вращающееся поле.

Для сравнения, трехфазные двигатели, как правило, дешевле и эффективнее, чем однофазные. Однако однофазные двигатели обычно дешевле и экономичнее при меньшей потребляемой мощности. Они также легче построить и более надежны в их функции.

Сравнение между однофазным и трехфазным двигателем:

Отдельная фаза двигатель

Трехфазный мотор

Источник питания

Однофазный источник питания

Обычно это более чем однофазный источник питания. Может работать от однофазного источника питания, но не запускается самостоятельно.

Пользы

Однофазные асинхронные двигатели широко используются для небольших нагрузок, таких как бытовые приборы, такие как пылесос, вентиляторы, стиральная машина, центробежный насос, воздуходувки, стиральная машина, маленькие игрушки и т. Д.

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленных и коммерческих приводах, потому что они прочные, надежные и экономичные.

Стоимость

Более дешевый

Более дорогой

построен

Просто и легко построить

Сложнее построить

Ремонт и обслуживание

Проще ремонтировать и обслуживать

Труднее ремонтировать и поддерживать

надежность

Более надежный

Менее надежный

Типы

  • Сплит фазный асинхронный двигатель.
  • Конденсатор пуска индукторного двигателя.
  • Конденсатор запускается конденсатором, работает асинхронный двигатель.
  • Асинхронный двигатель с заштрихованным полюсом.
  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с контактным кольцом или индукционный двигатель с намоткой или фазный индукционный двигатель

Трёхфазные электродвигатели | Электродвигатели 380 вольт

Наибольшую популярность среди всех видов электродвигателей приобрёл трёхфазный двигатель. В технике и во всех сферах промышленности его называют «беличье колесо» за счёт сходства с этим элементом. В компании «ОВК Днепропетровск» вы найдёте любой необходимый асинхронный трёхфазный двигатель.

Устройство трёхфазного электродвигателя

Изначально метод работы такого двигателя был придуман много лет назад и запатентован знаменитым Николой Теслой, а позже усовершенствовался другими учёными. Трёхфазный механизм – это машина, которая используется для передачи переменного напряжения тока. Её энергетические поля перемещены на 120 градусов по отношению друг к другу, за счёт чего ротор всё время вращается с одинаковой скоростью.

Обмотки можно соединить двумя основными способами:

  1. Треугольник – когда начало одного элемента соединяется с концом другого и так по всему кругу. Места стыков в этом случае подключены к напряжению сети;
  2. Звезда – все концы обмоток соединяются вместе с нулевым значением тока. Поэтому конструкция напоминает звезду, за счёт многоугольной формы.

В отличие от второго типа треугольник требует меньше линейного напряжения, что экономит энергию и подвержено меньшему напряжению. Для звезды обычно требуется номинальное напряжение 220/380 В.

Режимы работы трёхфазного двигателя

Режим запуска – вектор магнитного поля оборачивается вокруг своей оси одинаково с количеством оборотов сети, за счёт чего через каждое сечение ротора пропускается небольшой магнитный разряд. При общем соотношении магнитных полей запускается работа ротора.

Холостой – уже после запуска количество оборотов ротора увеличивается, в связи с чем снижается его скорость по сравнению с вектором. При этом снижается скорость работы всех систем, вследствие чего разница между ними отсутствует, то есть равна нулю. Благодаря этому не потребляется энергия, что существенно экономит её затраты.

Двигательный – в таком режиме ротор находиться под нагрузкой, силовое поле ротора взаимозаменяет тормозной элемент. Основной характеристикой метода является жёсткость, что позволяет даже при минимальном снижении частотности повысить намного крутящий момент. Благодаря этому вне зависимости от нагрузки поддерживается установленная скорость ротора.

Особенности применения общепромышленного электродвигателя

Основными особенностями электродвигателя считаются:

  • отсутствие специальных условий для установки;
  • простота монтажа;
  • диапазон мощности от 0,06 Вт до 400 кВт;
  • не требуется дополнительного ухода;
  • долговечность элементов;
  • выдерживает большую нагрузку.

Даже в суровых условиях рабочей среды материал не окисляется, не ржавеет и не деформируется. Его можно использовать в промышленности для насосов, компрессоров вентиляторов и других установок, а также в бытовом хозяйстве. Асинхронный трёхфазный двигатель обеспечивает бесперебойную работу всей установки на протяжении долгого времени. Неприхотлив в эксплуатации и не требует дополнительной комплектации.

Электродвигатели: Siemens, ABB, WEG, Lenze, Transtecno, АИР

В нашей компании «ОВК Днепропетровск» представлены электродвигатели качественных мировых производителей: Siemens, ABB, WEG, Lenze, Transtecno, и российские электродвигатели АИР , которые выполняют большой объём работы по переработке электрической энергии в механическую. У нас выгодные цены, условия доставки, мы оперативно принимаем и осуществляем заказ в любую точку города. Обратитесь к нашему консультанту, чтобы подобрать подходящий товар. Сделать заказ можно по телефону или прямо на сайте. Мы специально разработали простой и удобный сервис, с помощью которого оформление займёт не больше пяти минут. Звоните нам, чтобы получить отличное качество по доступным ценам прямо сейчас.

Как повысить эффективность электродвигателя — Fluidbusiness

Большинство насосов приводятся в действие с помощью асинхронных электродвигателей, это означает, что  двигатели вносят вклад в общую эффективность насосной системы.

Данная статья посвящена исследованию ключевых аспектов эффективности электродвигателя, которые находятся под контролем пользователя. 2/3 всей вырабатываемой электроэнергии, потребляются электродвигателями, которые используются в различном оборудовании на промышленных площадках всего мира.

Электродвигатели развиваются на протяжении последних 150 лет. Не смотря на то, что существует большой выбор из различных конструкций двигателей (например синхронные, асинхронные или постоянного тока), наиболее используемым в промышленности на сегодняшний день является асинхронный электродвигатель переменного тока, т.к. является более надежным. Также асинхронный электродвигатель предпочтительнее при использовании частотного преобразователя. Достаточно высокая эффективность в сочетании с простотой изготовления, высокой надежностью и низкой ценой делает его самым широко-применяемым типом двигателя по всему миру.


Рисунок 1: Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

На рисунке 1 показана обычная компоновка асинхронного электродвигателя с тремя обмотками статора, которые расположены вокруг сердечника. Обмотка ротора состоит из медных или алюминиевых стержней, торцы которых накоротко замкнуты кольцами. Кольца изолированы от ротора. В подшипниковом узле, как правило, используются шарикоподшипники с консистентной смазкой, за исключением очень больших двигателей.

Смазка масляным туманом может значительно увеличить срок службы подшипников. Во всех асинхронных электродвигателях используется трехфазный ток, за исключением самых маленьких промышленных процессов (ниже 2 л.с.). Для запуска фазных двигателей необходимы другие средства, такие как щетки или конденсаторный пуск (использование конденсатора во время пуска).

Проблема эффективности двигателя

При использовании электродвигателя в качестве привода насоса потери энергии и падение давления в результате неэффективности насоса обычно гораздо больше, чем потери энергии связанные с неэффективностью электродвигателя, но они не являются незначительными. Оптимизация эффективности электродвигателя насоса может обеспечить реальную экономию стоимости рабочего цикла на протяжении всего срока службы насоса/электродвигателя. Ключевыми факторами, которые влияют на эффективность асинхронного двигателя являются:

  • относительная нагрузка двигателя (негабаритные двигатели находящиеся под нагрузкой)
  • скорость вращения (число полюсов)
  • размер двигателя (номинальная мощность)
  • класс двигателя: обычный КПД в сравнении с энергоэффективностью в с равнении с высоким КПД

Эффективность электродвигателя при частичной загрузке

Как показано на рисунке 2, эффективность асинхронного электродвигателя изменяется вместе с  
относительной нагрузкой на электродвигатель по сравнению с номинальной характеристикой. Вплоть до  нагрузки в 50% эффективность большинства электродвигателей остается линейной и для некоторых электродвигателей достигает пика у отметки 75%. Электродвигатели могут работать при нагрузке меньше 50% только в течение короткого промежутка времени и не могут эксплуатироваться при нагрузках меньше 20% от номинальных. Таким образом, когда отрегулированные рабочие колеса или насосы возвращаются к своим кривым «напор-подача», необходимо оценить воздействие относительной нагрузки на электродвигатель.


Рисунок 2: Эффективность электродвигателя для 100-сильных моторов — Обычные кривые характеристик при нормальном диапазоне нагрузок электродвигателя

Скорость вращения

На рисунке 2 также показано влияние скорости вращения на максимально-достижимую эффективность. 4-х полюсный электродвигатель при номинальных 1800 об/мин выходит на самый высокий КДП, а 2-х полюсный при номинальных 3600 об/мин дает низкую эффективность. Таким образом, хотя насосы с номинальной частотой вращения 3600 об/мин могут быть более эффективными (и иметь низкую закупочную стоимость), чем насосы со скоростью вращения 1800 об/мин, электродвигатели последних могут быть более эффективными, плюс эти насосы, как правило, имеют более низкий NPSHR и энергию всасывания, не говоря уже о более длительном сроке службы.

Также следует отметить, что номинальная мощность электродвигателя влияет на его эффективность, большие электродвигатели имеют большую эффективность, чем малые.

Скорость вращения асинхронного электродвигателя

Синхронная скорость вращения асинхронного электродвигателя рассчитывается по следующей формуле:
n = 120*f/p
где:
n = скорость вращения в об/мин
f = частота питающей сети (Гц)
p = количество полюсов (min = 2)

Для регулирования частоты вращения электродвигателя без использования внешних механических устройств необходимо регулировать напряжение и частоту подаваемого тока. Некоторые электродвигатели могут быть изготовлены с несколькими обмотками (количество полюсов) для достижения двух или более различных скоростей вращения.

Асинхронные электродвигатели вращаются со скоростью, которая меньше скорости вращения магнитного поля (на 1-3% при полной нагрузке). Разница между фактической и синхронной частотой вращения называется скольжением. Для новых более энергоэффективных электродвигателей скольжение имеет тенденцию уменьшаться в отличие от старых электродвигателей с обычным КПД. Это означает, что при заданной нагрузке энергоэффективные электродвигатели работают немного быстрее.

Рисунок 3. Эффективность при полной и частичной загрузке двигателя с низким и высоким КПД

Электродвигатели с высоким КПД

На рисунке 3 изображен пример возможного повышения эффективности, когда старый электродвигатель с обычной эффективностью заменяется новым, имеющим более высокий КПД. Как упоминалось ранее, электродвигатели с высоким КПД работают с меньшим скольжением, что дает некоторое увеличение скорости вращения, а следовательно напор насоса и производительность становятся несколько больше.

Однако, использование электродвигателей с высоким КПД в некоторых (с изменением подачи) процессах будет не оправданно, из-за большей скорости вращения (и напора насоса), до тех пор пока  существующие электродвигатели по-прежнему слабо загружены (работающие с низким КПД). Т.к. входная мощность на валу насоса пропорциональна скорости в кубе, простая замена старого электродвигателя новым с высоким КПД не обязательно приведет к снижению потребления энергии.

С другой стороны, если немного большая подача и напор для насоса — это хорошо, замена старого  
электродвигателя с обычным КПД на новый с высоким КПД может быть оправдана.

Коэффициент мощности электродвигателя

Другая проблема, которая входит в игру с характеристиками асинхронного электродвигателя (которая имеет косвенное влияние на энергопотребление) называется «Коэффициент Мощности«. Некоторые  
коммунальные предприятия обязывают клиентов платить дополнительные сборы за низкие значения  
коэффициентов мощности. Потери в сети происходят за счет того, что при меньшем коэффициенте  
мощности требуется большее количество тока, что приводит к серьезным потерям энергии. Как и КПД,  
коэффициент мощности электродвигателя также снижается с уменьшением нагрузки на него практически по линейному закону приблизительно до 50% нагрузки.

Определение коэффициента мощности:

Фазовый сдвиг (задержка) синусоидальной волны тока от синусоиды напряжения, который выбарабывает меньшее количество полезной мощности.
Сдвиг, вызванный необходимым током намагничивания двигателя
PF = Pi/KVA
Где:
KVA = VxIx(3)0.5/1,000

Нижняя формула показывает, как коэффициент мощности влияет на входную мощность трехфазного  
электродвигателя (кВт). Обратите внимание, что чем ниже коэффициент мощности (больший сдвиг фазы ток-напряжение VA), тем меньше входная мощность при данном входном токе и напряжении.
Где:
Pi = VxIxPF(3)0.5/1,000

Pi= трехфазный вход кВт
V= среднеквадратичное напряжение (среднее от 3 фаз)
I= среднеквадратичное значение силы тока в амперах (берется от 3 фаз)
PF= коэффициент мощности в виде дроби

Хотя коэффициент мощности не влияет напрямую на КПД электродвигателя, он оказывает влияние на потери  в сети, как это упоминалось выше. Однако, есть способы увеличения PF (коэффициента мощности), а именно:

  • покупка электродвигателей с изначально высоким PF
  • не покупайте слишком большие электродвигатели (коэффициент мощности падает вместе с уменьшением  
  • нагрузки на электродвигатель)
  • установка компенсирующих конденсаторов параллельно с обмотками электродвигателя
  • увеличить полную загрузку коэффициента мощности до 95% (Max)
  • преобразование в привод с частотным регулированием

Пусковые конденсаторы электродвигателей являются одним из наиболее поппулярных способов увеличения коэффициента мощности и имеют следующий список преимуществ:
  • увеличение PF
  • меньшение реактивного тока от электрооборудования через кабели и пускатели электродвигателейменьшее тепловыделение и потери мощности кВт
  • По мере уменьшения нагрузки на электродвигатель растет возможность экономии, а PF  
  • падает ниже 60%-70%. (возможная экономия 10%)
  • Уменьшение сборов за коэффициент мощности
  • Увеличение общей производительности системы
  • Интеллектуальная система управления электродвигателем
  • Частотно-регулируемый электропривод

Более высокое напряжение
Другим способом повышения КПД электродвигателя является повышение рабочего напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже ток и, тем самым будут ниже потери в сети. Однако, высокое напряжение приведет к увеличению цены частотно-регулируемого привода и сделает работу более опасной.

Выводы
Таким образом, когда вы пытаетесь сократить энергопотребление насосных систем не забывайте о  
КДП электродвигателя и факторах, перечисленных выше, которые на него влияют.

Отличие синхронного от асинхронного двигателя кратко. Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного? Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Электродвигатели можно разделить на две основные категории – синхронные и асинхронные (индукционные) двигатели. Эти два вида довольно сильно отличаются друг от друга. Разница уже видна в самих названиях. Отличить агрегаты можно по выбитому на шильдике количеству оборотов (если там не указан тип мотора), у ассинхронного мотора неокруглённое число (например, 950 об/мин), у синхронного округлённое (1000 об/мин).

Есть и другие важные различия, в этой статье мы рассмотрим наиболее показательные из них: конструктивные, рабочие и ценовые.

Любой двигатель состоит из двух элементов: неподвижного и вращающегося. Статор имеет осевые прорези — пазы, на дно которых укладываются токонесущие медные или алюминиевые проводки. У электродвигателя на валу крепится ротор с обмоткой возбуждения.

Принципиальным отличием между синхронными и асинхронными двигателями являются роторы, точнее, их исполнение.

У синхронных моделей при малых мощностях они представляют собой постоянные магниты.

Переменное напряжение подаётся на обмотку статора, ротор подключается к постоянному источнику питания. Проходящий по обмотке возбуждения постоянный ток наводит магнитное поле статора. Крутящий момент создаётся из-за угла запаздывания между полями. Ротор имеет такую же скорость, как и магнитное поле статора.

Агрегаты используются на практике и как генераторы и как двигатели.

Асинхронные модели – это достаточно недорогие двигатели, которые применяются часто и всюду. Они проще в конструктивном плане, несмотря на то, что неподвижные части в принципе у всех моторов похожи.

По обмотке статора пропускается переменный электроток, который взаимодействует с роторной обмоткой. Два поля вращаются с одинаковой скоростью в одном направлении, но не могут быть равными, иначе бы не создавалась индуцированная ЭДС и, тем более крутящийся момент. Это становится причиной возникновения индуцированного тока в обмотке роторе, направление которого согласно правилу Ленца таково, что он склонен противостоять причине своего производства, т. е. скорости скольжения.

Скорость вращения ротора не совпадает со скоростью магнитного поля, она всегда меньше. Таким образом, ротор пытается догнать скорость вращающегося магнитного поля и уменьшить относительную скорость.

Основные достоинства и недостатки

  1. Асинхронные агрегаты не требуют какого-либо дополнительного источника питания. Синхронным необходим дополнительный источник постоянного тока для подачи напряжения на обмотки.
  2. Синхронники обладают относительно невысокой чувствительностью к перепадам сетевого напряжения и стабильностью вращения вне зависимости от нагрузки.
  3. Индукционные двигатели не требуют наличия контактных колец, за исключением двигателей с фазным ротором, которые их имеют для плавного пуска или регулирования скорости. В синхронных двигателях больше уязвимых мест, так как используются контактные кольца со щетками. Следовательно, детали быстрее изнашиваются и контакт между ними ослабевает.
  4. Синхронники нуждаются во вспомогательных пусковых механизмах, так как не обладают функцией самопуска. Для индукционных электродвигателей, имеющих собственные пусковые моменты, такой механизм не требуется.

Какой агрегат лучше

В заключение нужно отметить, что говорить, якобы один мотор лучше другого, нельзя. Однако, асинхронные модели надежнее в эксплуатации, отличаются простотой конструкции. Если агрегаты не перегружать, то их длительным сроком службы пользователь может остаться довольным.


В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

  • однофазные
  • двухфазные
  • трехфазные

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

Существуют различные виды электродвигателей, и очень часто возникает вопрос, в чем же отличия между синхронным и асинхронным двигателем. В асинхронном обмотки, расположенные в статоре, создают вращающееся магнитное поле, взаимодействующее с токами, образующимися в роторе, благодаря чему он приходит во вращающееся состояние. Поэтому, в настоящее время, наиболее популярным считается простой и надежный асинхронный электродвигатель, имеющий короткозамкнутый ротор.

Асинхронный двигатель

В его пазах расположены токопроводящие стержни из алюминия или меди, соединенные своими концами с кольцами из такого же материала, которые производят короткое замыкание этих стержней. Поэтому, ротор и называется короткозамкнутым. Вихревые токи, взаимодействующие с полем, вызывают вращение ротора со скоростью, меньшей, чем скорость вращения самого поля. Таким образом, весь двигатель получил название асинхронного. Это движение получило название относительного скольжения, поскольку скорости ротора и магнитного поля неравны и магнитное поле не пересекается с токопроводящими стержнями ротора. Поэтому, они не создают вращающийся момент.

Принципиальным отличием обоих видов двигателей является исполнение ротора. В синхронном он представляет собой постоянный магнит относительно небольшой мощности или такой же электромагнит. Вращающийся магнит, создающий статора, приводит в движение магнитный ротор. Скорость движения статора и ротора, в этом случае, одинаковая. Поэтому, данный двигатель получил название синхронного.

Особенности синхронного двигателя

Синхронный двигатель отличается возможностью значительного опережения током напряжения по фазе. Повышая коэффициент мощности по типу конденсаторных батарей.

Асинхронные электродвигатели отличаются простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. Единственный недостаток этих агрегатов заключается в достаточной трудности регулировки частоты их вращения. асинхронные двигатели могут быть легко реверсированы, то есть вращение двигателя может измениться на противоположное направление. Для этого, достаточно изменить место расположения двух линейных проводов или фаз, которые замыкаются на обмотку статора. В отличие от синхронного, это простой и дешевый двигатель, применяющийся повсеместно.

Синхронный и асинхронный двигатель имеет еще и такое важное отличие, как постоянная частота вращения у первого при различных нагрузках. Поэтому их применяют в приводах машин, требующих постоянных скоростей, например, в компрессорах, насосах или вентиляторах, поскольку они очень легки в управлении.

Классификация электродвигателей


В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

  • однофазные
  • двухфазные
  • трехфазные

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов . Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения . Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

Сравнение сервоприводов и шаговых двигателей

Рисунок 1 — Сервопривод

1. Физика процесса

Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического регулирования и управления, в быту. Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрическую и наоборот, электрическую энергию в механическую. Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую, называется генератором. Преобразование электрической энергии в механическую осуществляется двигателями.Принцип действия электрических машин основан на использовании законов электромагнитной индукции и электромагнитных сил. Если в магнитном поле полюсов постоянных магнитов или электромагнитов поместить проводник и под действием какой-либо силы F1 перемещать его, то в нем возникает Э.Д.С. равная:

E=B×I×vE= B times I times v

где В — магнитная индукция в месте, где находится проводник,
l — активная длина проводника (та его часть, которая находится в магнитном поле),
v — скорость перемещения проводника в магнитном поле.

Если этот проводник замкнуть на какой-либо приемник энергии, то в замкнутой цепи под действием Э.Д.С. будет протекать ток, совпадающий по направлению с Э.Д.С. в проводнике. В результате взаимодействия тока I в проводнике с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила Fэ, направление которой определяется по правилу левой руки; эта сила будет направлена навстречу силе, перемещающей проводник в магнитном поле. При равенстве сил F1 = Fэ проводник будет перемещаться с постоянной скоростью. Следовательно, в такой простейшей электрической машине механическая энергия, затрачиваемая на перемещение проводника, преобразуется в энергию электрическую, отдаваемую сопротивлению внешнего приемника энергии, т. е. машина работает генератором. Та же простейшая электрическая машина может работать двигателем. Если от постороннего источника электрической энергии через проводник пропустить ток, то в результате взаимодействия тока в проводнике с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила Рэ, под действием которой проводник начнет перемещаться в магнитном поле, преодолевая силу торможения какого-либо механического приемника энергии.

Рисунок 2 — Физика процесса

Таким образом, рассмотренная машина так же, как и любая электрическая машина, обратима, т. е. может работать как генератором, так и двигателем. Для увеличения Э.Д.С. и электромеханических сил электрические машины снабжаются обмотками, состоящими из большого числа проводов, которые соединяются между собой так, чтобы Э.Д.С. в них имели одинаковое направление и складывались. Э.Д.С. в проводнике будет индуктирована также и в том случае, когда проводник неподвижен, а перемещается магнитное поле полюсов.

2. Асинхронные двигатели

Наиболее распространенные электрические машины. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.Асинхронный двигатель имеет статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть), разделенные воздушным зазором, ротор крепится на подшипниках. Активными частями являются обмотки; все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жесткость, охлаждение, возможность вращения и т. п. По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора — из электротехнической стали и шихтованным. Фазный ротор используют когда необходимо создать большой пусковой момент. К ротору подводят ток и в результате уже возникает магнитный поток необходимый для создания момента.

На обмотку статора подается напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле воздействует на стержни ротора и по закону магнитной индукции возникает электрический ток т. к. изменяется магнитный поток, проходящий через замкнутый контур ротора. Токи в стержнях ротора создают собственное магнитное поле стержней, которые вступают во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. В результате на каждый стержень действует сила, которая складываясь по окружности создает вращающийся электромагнитный момент ротора из-за того, что индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре ротора, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. Следовательно и возникает вращение.Частота вращения ротора не может достигнуть частоты вращения магнитного поля, так как в этом случае угловая скорость вращения магнитного поля относительно обмотки ротора станет равной нулю, магнитное поле перестанет индуцировать в обмотке ротора Э.Д.С. и, в свою очередь, создавать крутящий момент.

Рисунок 3 — Вид асинхронной машины с короткозамкнутым ротором в разрезе

На рисунке приведен вид асинхронной машины с короткозамкнутым ротором в разрезе:

1 — станина,

2 — сердечник статора,

3 — обмотка статора,

4 — сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой,

5 — вал.

3. Синхронные двигатели

Синхронный двигатель не имеет принципиальных конструктивных отличий от асинхронных. На статоре синхронного двигателя помещается трехфазная обмотка, при включении которой в сеть трехфазного переменного тока будет создано вращающееся магнитное поле, число оборотов в минуту которого n = 60f/p, где f — частота напряжения питания привода. На роторе двигателя помещена обмотка возбуждения, включаемая в сеть источника постоянного тока. Либо ротор выполнен из постоянного магнита. Ток возбуждения создает магнитный поток полюсов или в случае с постоянным магнитом, магнитный поток уже создан. Вращающееся магнитное поле, полученное токами обмотки статора, увлекает за собой полюса ротора. При этом ротор может вращаться только с синхронной скоростью, т. е. со скоростью, равной скорости вращения поля статора. Таким образом, скорость синхронного двигателя строго постоянна, если неизменна частота тока питающей сети.

Достоинством синхронных двигателей является меньшая, чем у асинхронных, чувствительность к изменению напряжения питающей сети. У синхронных двигателей вращающий момент пропорционален напряжению сети в первой степени, тогда как у асинхронных — квадрату напряжения. Вращающий момент синхронного двигателя создается в результате взаимодействия магнитного поля статора с магнитным полем полюсов. От напряжения питающей сети зависит только магнитный поток поля статора.

4. Шаговые двигатели

Шаговые двигатели — это электромеханические устройства, преобразующие сигнал управления в угловое (или линейное) перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи. По сути шаговый двигатель является синхронным, но отличается подходом управления. Рассмотрим самые распространенные.

5. Двигатели с постоянными магнитами

Рисунок 4 — Ротор

Двигатели с постоянными магнитами состоят из статора, который имеет обмотки, и ротора, содержащего постоянные магниты. Чередующиеся полюса ротора имеют прямолинейную форму и расположены параллельно оси двигателя. Благодаря намагниченности ротора в таких двигателях обеспечивается больший магнитный поток и, как следствие, больший момент, чем у двигателей с переменным магнитным сопротивлением. Такой двигатель имеет величину шага 30°. При включении тока в одной из катушек, ротор стремится занять такое положение, когда разноименные полюса ротора и статора находятся друг напротив друга. Для осуществления непрерывного вращения нужно включать фазы попеременно. На практике двигатели с постоянными магнитами обычно имеют 48—24 шага на оборот (угол шага 7,5—15°). Двигатели с постоянными магнитами подвержены влиянию обратной Э.Д.С. со стороны ротора, котрая ограничивает максимальную скорость.

6. Гибридные двигатели

Рисунок 5 — Устройство гибридных двигателей

Являются более дорогими, чем двигатели с постоянными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, больший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3,6…0,9°). Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении. Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянным магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки — южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3,6° двигателей и 8 основных полюсов для 1,8…0,9° двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними. Зависимость между числом полюсов ротора, числом эквивалентных полюсов статора и числом фаз определяет угол шага S двигателя:

S=360/(Nph×Ph)=360/NS= 360 / ( Nph times Ph ) = 360 / N

где Nph — число эквивалентных полюсов на фазу, равное числу полюсов ротора,
Ph — число фаз,
N — полное количество полюсов для всех фаз вместе.

7. Сервопривод

Рисунок 6 — График зависимости момента от скорости вращения двигателя

Сервопривод — общее название привода, синхронного, асинхронного либо любого другого, с отрицательной обратной связью по положению, моменту и др. параметрам, позволяющего точно управлять параметрами движения. Сервопривод – это комплекс технических средств. Состав сервопривода: привод – например, электромотор, датчик обратной связи – например, датчик угла поворота выходного вала редуктора (энкодер), блок питания и управления (он же преобразователь частоты \ сервоусилитель \ инвертор \ servodrive). Мощность двигателей: 0,05…15 кВт. Существует понятие «вентильный двигатель». Это всего лишь названия для двигателя, управление которым осуществляется через «вентили» – ключи, переключатели и т. п. коммутационные элементы. Современными «вентилями» являются IGBT-транзисторы использующиеся в блоках управления приводами. Никакого конструктивного отличия нет. Основным достоинством сервоприводов является наличие обратной связи, благодаря которой такая система может поддерживать точность позиционирования на высоких скоростях и высоких моментах. Также систему отличает низкоинерционность и высокие динамические характеристики, например время переключения от скорости –3 000 об/мин до достижения 3 000 об/мин составляет всего 0,1 с. Современные блоки управления являются высокотехнологическими изделиями со сложной системой управления и могут обеспечить выполнение практически любой задачи.

Характеристики системы сервопривода рассмотрим основываясь на сервоприводах фирмы Delta elc. Серии блока управления ASDA-A и двигателем 400 Вт. Как видно поддержание момента линейное на всем диапазоне скоростей. Это достигается благодаря использованию синхронного двигателя в высококачественном исполнении. Величина шага перемещения определяется разрешающей способностью датчика обратной связи, энкодера, а так же блоком управления. Стандартные сервоприводы могут обеспечить шаг в 0,036° т. е. 1/10 000 от оборота, и это на скоростях до 5 000 об/мин.

Самые современные сервоприводы отрабатывают шаг в 1/2 500 000.

Рисунок 7 — Шаговый двигательРисунок 8 — Серводвигатель
Шаговый двигатель Серводвигатель
Надежность
Шаговые двигатели обладают высокой надежностью, так как в их конструкции отсутствуют изнашивающиеся детали. Рабочий ресурс двигателя зависит только от ресурса примененных в нем подшипников. Большинство современных бесколлекторных сервоприводов от известных производителей (Mitsubishi, Siemens, Omron, Delta) отличаются высокой надежностью, порой сравнимой с надежностью шаговых двигателей, даже несмотря на значительно более сложное устройство сервопривода.
Эффект потери шагов
Всем шаговым двигателям присуще свойство потери шагов. Данный эффект проявляется в некотором неконтролируемом смещении траектории перемещения инструмента, от необходимой траектории. При изготовлении простых деталей, имеющих малую длину траектории перемещения инструмента и при невысоких требованиях к изделию, в большинстве случаем данным эффектом можно пренебречь. Но при обработке сложных изделий (пресс-формы, резьба и т. п.), где длина траектории может достигать километров!, данный эффект в большинстве случаев будет приводить к неисправимому браку. Данный эффект проявляется при выходе за допустимые характеристики двигателя, при неправильном управлении двигателем, а также при «проблемах» с механикой. Применение современных технологий управления шаговыми двигателями, с применением современной электроники, позволяет полностью устранить данный эффект, но стоимость возрастает. Эффект потери шагов у сервоприводов полностью отсутствует. Потому, что в каждом сервоприводе имеется датчик положения (энкодер), который постоянно отслеживает положение ротора двигателя и при необходимости выдает команды коррекции положения, на основании которых управляющая электроника, проанализировав данные, полученные с энкодера, вырабатывает необходимые сигналы управления на двигатель. Данный механизм называется обратной связью.
Скорость перемещения
При использовании шаговых двигателей в приводах подач в станках с ЧПУ можно добиться скорости 150…300 мм/сек (бывает и больше, но это уже «экзотика»). При максимальных скоростях и при превышении допустимой нагрузки возможно проявление эффекта потери шагов. Приводы подач станков с ЧПУ на основе серводвигателей позволяют достигать высоких скоростей. Скорость холостого перемещения 0,5…1 м/c является нормальным явлением для сервоприводов.
Динамическая точность*
Динамическая точность является определяющей характеристикой при обработке сложноконтурных изделий (пресс-формы, резьба и т. п.). Шаговые двигатели отличаются высокой динамической точностью, которая является следствием принципов работы шагового двигателя. Обычно, на хорошей механике, рассогласование не превышает 20 мкм (1 мкм = 0,001 мм). Высококачественные сервоприводы имеют высокую динамическую точность до 1…2 мкм и выше! (1 мкм = 0,001 мм). Для получения высокой динамической точности необходимо применять сервоприводы, предназначенные для контурного управления, которые точно отрабатывают заданную траекторию.
Стоимость
В шаговых двигателях применяются дорогостоящие редкоземельные магниты, а также ротор и статор изготавливаются с прецизионной точностью, и поэтому по сравнению с общепромышленными электродвигателями шаговые двигатели имеют более высокую стоимость. Применение дорогостоящего датчика положения ротора, а также применение достаточно сложного блока управления обуславливает значительно более высокую стоимость, чем у шагового двигателя.
Стоимость систем для создания момента в 2 Нм
Гибридный шаговый двигатель с шагом 1,8° – 12 000 р.
Блок управления – 9 600 р.
Привод с энкодером обеспечивающий шаг в 0,036°, максимальную скорость 3 000 об/мин — 12 704 р.
Блок управления – 13 000 р.
Ремонтопригодность
шагового двигателя может выйти из строя только обмотка статора, а ее замену может произвести только производитель двигателя, так как если двигатель даже только разобрать и снова собрать, он уже не будет работать! Потому, что при разборке двигателя происходит разрыв магнитных цепей внутри двигателя и происходит размагничивание магнитов. Поэтому после сборки двигателя требуется намагничивание внутренних магнитов на специальной установке. Поврежденный серводвигатель в большинстве случаев проще заменить, чем ремонтировать. Ремонту в основном подвергают только мощные двигатели, имеющие весьма высокую стоимость.
Столкновение с препятствием
Столкновение подвижных узлов станка с препятствием, в результате которого происходит остановка шагового двигателя, не взывает у него каких-либо повреждений. В станке на базе сервоприводов, при столкновении подвижных узлов с препятствием, управляющая электроника определяет, что произошло повышение нагрузки и для компенсации повышенной нагрузки повышает уровень тока, подаваемый на двигатель. При полной принудительной остановке на серводвигатель подается максимальный ток. Поэтому, если управляющая электроника не отслеживает подобную ситуацию, то возможно сгорание двигателя.
Преимущества
  • Высокая надежность
  • Относительно низкая цена
  • Высокие динамические характеристики
  • Отсутствие эффекта потери шагов
  • Высокая перегрузочная способность
Недостатки
  • Падение крутящего момента на высокой скорости
  • Низкая ремонтопригодность
  • Возможность эффекта потери шагов
  • Высокая цена, следствие использования сложной системы управления
  • Низкая ремонтопригодность
  • Требуется более бережное отношение к двигателю

* — Динамическая точность — максимальное отклонение реальной траектории перемещения инструмента от запрограммированной

8. Вывод

Сервопривод и шаговый двигатель не являются конкурентами, а каждый занимает свою определенную нишу. Сравним их на основе рынка станков с ЧПУ. Применение шаговых двигателей полностью оправданно для применения в недорогих станках с ЧПУ (в ценовой категории до 10—12 тыс. USD), предназначенных для обработки дерева, пластиков, ДСП, МДФ, легких металлов и других материалов средней скорости.Применение высококачественных сервоприводов необходимо в высокопроизводительном оборудовании, где главным критерием является производительность. Единственный «недостаток» хорошего сервопривода – это его высокая стоимость. К примеру, станок ATS-760 на шаговых приводах стоит 11 000 $, а эта же модель, но на сервоприводах стоит 17 500 $. Однако возможности получения высокостабильного или точного управления, широкий диапазон регулирования скорости, высокая помехоустойчивость, малые габариты и вес часто являются решающими факторами их применения. Добившись одинаковых качеств от сервопривода и шагового их стоимости станут соизмеримыми при однозначном лидерстве сервопривода.

Разница между однофазным и трехфазным двигателем

Однофазные и трехфазные двигатели состоят из двух частей: статора и ротора. Ротор, как следует из названия, является вращающейся частью асинхронного двигателя. Он связан с механической нагрузкой через вал. Статор неподвижен, то есть не движется. Он действует как полевой магнит и помогает создавать мощность, взаимодействуя с движением, создаваемым ротором.

Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, но имеет поле, которое меняет направление на 180 градусов.Следовательно, он обычно не запускается автоматически; тем не менее, иногда в нем есть кое-что для этого, обычно путем отключения пусковой обмотки или с помощью конденсатора. Трехфазный двигатель обычно имеет механизм самозапуска. Кроме того, в трехфазном двигателе фазы разнесены на 120 градусов, так что может быть создано правильное вращающееся поле.

Для сравнения, трехфазные двигатели обычно дешевле и эффективнее однофазных двигателей. Однако однофазные двигатели обычно дешевле и экономичны из-за меньшей потребляемой мощности.Их также легче построить и они более надежны в своей работе.

Сравнение однофазного и трехфазного двигателя:

Однофазный Двигатель

Трехфазный двигатель

Источник питания

Однофазный источник питания

Обычно более чем однофазный источник питания.Может работать от однофазного источника питания, но не запускается самостоятельно.

использует

Однофазные асинхронные двигатели широко используются для небольших нагрузок, таких как бытовые приборы, такие как пылесосы, вентиляторы, стиральная машина, центробежный насос, воздуходувки, стиральная машина, маленькие игрушки и т. Д.

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленных и коммерческих приводах, поскольку они прочны, надежны и экономичны.

Стоимость

Дешевле

Дороже

построен

Просто и проще построить

Сложнее построить

Ремонт и обслуживание

Легче ремонтировать и обслуживать

Сложнее ремонтировать и обслуживать

Надежность

Надежнее

Менее надежен

Типы

  • Асинхронный двигатель с расщепленной фазой.
  • Конденсатор запускает асинхронный двигатель.
  • Конденсатор пусковой конденсатор асинхронного двигателя.
  • Асинхронный двигатель с экранированными полюсами.
  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с контактным кольцом или асинхронный двигатель с фазной обмоткой или асинхронный двигатель с фазной обмоткой

Изображение предоставлено: acpd.co.uk, allaboutcircuits.com

Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

Основное различие между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

Асинхронный двигатель — это тип двигателя переменного тока, который работает по принципу электромагнитной индукции между статором и ротором.Статор — это неподвижная часть двигателя, а ротор — это вращающаяся часть. Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель, потому что его ротор вращается со скоростью, меньшей, чем теоретическая синхронная скорость двигателя.

Асинхронные двигатели могут быть спроектированы для работы от однофазного или трехфазного источника питания (дополнительную информацию см. В статьях «Различия между однофазным и трехфазным источником питания»).

Ротор асинхронного двигателя вращается за счет вращательного магнитного поля RMF, создаваемого окружающими его обмотками статора.Однофазное питание не может генерировать RMF, потому что обмотки проходят одинаковый ток, который одновременно различается.

Следовательно, требуется дополнительный пусковой механизм. В то время как трехфазное питание может легко генерировать RMF, потому что обмотки проходят ток 3 одинаковой частоты, имеющий разность фаз, которая генерирует плавный RMF. Таким образом, мы можем сказать, что основное различие состоит в том, что однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически, а трехфазные асинхронные двигатели запускаются автоматически. Вы можете узнать больше об основной информации о переменном и постоянном токе и напряжении в предыдущем посте.

Связанные сообщения:

Однофазный асинхронный двигатель

Однофазный асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, который работает от однофазного источника питания. Это маломощный двигатель, обычно используемый дома и в офисах, где однофазное питание подается от полюсов электросети.

Это не самозапускающийся двигатель, поэтому для него необходим пусковой механизм, такой как конденсаторный пусковой механизм. Поскольку однофазный переменный ток не может генерировать RMF, он использует конденсатор для создания сдвига фазы на 90 ° во вспомогательной обмотке для генерации RMF.

Такой двигатель называется конденсаторным индукционным пуском. Некоторые другие типы двигателей, основанные на их пусковом механизме, включают асинхронный двигатель с разделенной фазой, асинхронный двигатель с конденсаторным пусковым конденсатором, асинхронный двигатель с экранированным полюсом и т. Д. намотка на 90 °. Двигатель подвержен вибрациям и издает шум во время работы. Он также истощает свой срок службы.

Однофазное питание менее надежно и дороже, чем трехфазное.На его источник питания влияет неисправность в линии. Потери в меди больше при том же номинальном токе, поскольку ток протекает только через одну обмотку.

Вот почему их КПД ниже, чем у трехфазных двигателей. Это также приводит к увеличению размера двигателя, чтобы выдерживать большой ток в обмотках. Он относительно больше по размеру, чем трехфазный двигатель с такой же номинальной мощностью.

Поскольку однофазный источник питания переменного тока легко доступен в домах и офисах, а механическая нагрузка, необходимая для привода, очень мала, однофазный асинхронный двигатель является лучшим выбором.Вместо этого требуется два проводника или 3 или 4 проводника, что снижает стоимость кабеля. Следовательно, однофазные двигатели экономичны для работы с небольшими нагрузками.

Конструкция и конструкция очень просты, в нем используются только две обмотки, т.е. основная обмотка и вспомогательная обмотка.

Для получения дополнительной информации посетите предыдущий пост об однофазном асинхронном двигателе — конструкция, работа, типы и применение.

Связанные сообщения:

Трехфазный асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, который работает от трехфазного источника питания.он может работать как в звездообразной, так и в дельта-конфигурации, в зависимости от требований. Это двигатели большой мощности, используемые только в промышленности. Они могут легко генерировать RMF в обмотках статора благодаря трем переменным токам, протекающим в обмотках, разнесенных на 120 °. Это позволяет плавно вращающемуся магнитному полю намного лучше конденсаторного запуска однофазного двигателя.

RMF, генерируемый трехфазным двигателем, очень плавный, что обеспечивает очень плавную работу двигателя без каких-либо вибраций и шумов.

Трехфазный источник питания очень надежен и очень экономичен по сравнению с однофазным. На источник питания не влияет сбой в одной линии. Обмотки статоров разделяют ток, чтобы еще больше снизить медные потери. Таким образом, они более эффективны.

Эти двигатели обычно используются для привода очень тяжелых механических нагрузок в промышленности, поскольку они обеспечивают наилучший КПД и производительность при более высоких номинальных мощностях. Потери в двигателе намного меньше, чем при использовании однофазного двигателя с такими же характеристиками.Таким образом, он оказывается дешевле, чем однофазный двигатель.

Конструкция относительно сложна и приводит к увеличению стоимости производства двигателя. поэтому они относительно довольно дороги.

Для получения более подробной информации посетите предыдущий пост о трехфазном асинхронном двигателе — конструкция, работа, типы и применение.

Связанное сообщение:

Ключевые различия между однофазными и трехфазными асинхронными двигателями

В следующей таблице показано соответствие между трехфазными и однофазными асинхронными двигателями.

Однофазный асинхронный двигатель Трехфазный асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель переменного тока, работающий от однофазного источника питания переменного тока. Асинхронный двигатель переменного тока, работающий от трехфазного источника питания переменного тока.
Он имеет 2 клеммы, поэтому для его питания требуется всего два провода. Он имеет 3 клеммы и для работы требуется три или четыре провода (включая нейтраль).
Это не самозапускающийся двигатель. Это самозапускающийся двигатель.
Требуется дополнительный пусковой механизм. Не требует внешнего пускового механизма.
Управление направлением немного затруднено, и его можно изменить, поменяв полярность обмотки стартера. Управление направлением простое и осуществляется путем переключения любых двух входных фаз.
К их типам относятся; Вылитая фаза, заштрихованный полюс, конденсаторный пуск, конденсаторный пуск, индукционный двигатель и т. Д. Их типы бывают; асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с обмоткой.
Есть два скольжения, т.е. прямое и обратное скольжение. Имеет только переднее скольжение.
Генерирует механический шум и вибрацию. Работает плавно, с меньшим уровнем шума.
Потери в меди высоки из-за единственной обмотки, по которой проходит весь ток. Потери в меди низкие, потому что обмотки разделяют ток.
КПД ниже. Обладает высоким КПД.
Они рассчитаны на низкую мощность, обычно ниже 5 кВт. Изготавливаются с номинальной мощностью более 5кВт.
Он предлагает очень ограниченный пусковой момент. Он обеспечивает очень высокий пусковой момент.
Размер большой с учетом тех же номиналов. Его размер меньше.
Его конструкция проста, и ее легче построить. Это сложная конструкция.
Его обслуживание очень простое. Уход за ним относительно сложен.
Дешевле. Дорого.
Надежнее (дешевле и проще в ремонте). Менее надежен (дороговизна и дорогое обслуживание).
Он используется в домашних условиях и офисах, а также для перемещения других небольших грузов в таких отраслях, как вентиляторы, водяные насосы, дрели и т. Д. Он используется для перемещения тяжелых механических нагрузок в промышленности.

Можно сделать вывод, что однофазные двигатели более надежны и являются лучшим выбором для управления небольшими нагрузками, например, бытовой техникой в ​​домах и офисах. В то время как трехфазные двигатели обеспечивают лучшую производительность при работе с большими нагрузками, например, в промышленности. Чтобы узнать больше о различных типах двигателей, обратитесь к предыдущим сообщениям о двигателях BLDC (бесщеточный постоянного тока), шаговых двигателях и серводвигателях.

Похожие сообщения:

В чем разница между трехфазным и однофазным

Знаете ли вы , что такое однофазный и трехфазный ? Однофазный означает линию электропередачи в виде фазовой линии и нулевой линии, и при необходимости может быть третья линия (земля).Трехфазное питание переменного тока — это вид транспорта, называемый трехфазным. Трехфазный источник питания переменного тока состоит из трех потенциалов переменного тока, которые имеют одинаковую частоту, одинаковую амплитуду и разность фаз между ними 120 °.

в чем разница между трехфазным и однофазным?

Разница в электропитании между трехфазным и однофазным питанием: мощность, вырабатываемая от трехфазного источника питания, является трехфазной, и каждая фаза может составлять однофазную цепь с нейтральной точкой для обеспечения потребителей электроэнергией.И фазовую линию и линию нейтральной точки нельзя назвать положительным или отрицательным электродом в этой цепи переменного тока.

Преимущества трехфазного электричества

Существует много различий между однофазным и трехфазным питанием, как показано ниже:

1. По сравнению с однофазным питанием переменного тока, трехфазное питание переменного тока имеет очевидные преимущества в таких аспектах, как производство электроэнергии, передача и распределение электроэнергии и других аспектах. Например: стоимость производства трехфазных генераторов и трансформаторов ниже, чем у однофазных генераторов и трансформаторов, которые имеют такую ​​же мощность, а трехфазные генераторы имеют простую конструкцию и отличные характеристики.

2. Разница между однофазным и трехфазным двигателем заключается в том, что мощность трехфазных двигателей, изготовленных из того же материала, что и однофазные двигатели, на 50% больше.

3. Разница между однофазным и трехфазным питанием: в случае передачи одинаковой мощности трехфазные линии электропередачи могут сэкономить 25% цветных металлов, чем однофазные линии электропередач, и потреблять меньше времени по сравнению с однофазная передача электроэнергии. Трехфазный переменный ток широко используется из-за перечисленных выше преимуществ.

Области применения однофазных и трехфазных двигателей

Разница между однофазным и трехфазным применением очевидна. Однофазные двигатели широко используются в холодильниках, стиральных машинах, кондиционерах, электровентиляторах, фенах, пылесосах и другой бытовой технике. И эти двигатели могут работать с большой эффективностью, когда они оснащены преобразователями частоты.

Трехфазные двигатели широко используются в больших ветряных турбинах, ленточных конвейерах и подъемниках.Когда двигатели связаны с частотными приводами переменного тока, они также могут использоваться для привода различного оборудования общего назначения, такого как компрессоры, насосы, дробилки, режущие станки, транспортное оборудование и другое механическое оборудование в шахте, механическое, металлургическое, нефтяное и др. химические, энергетические и другие промышленные и горнодобывающие предприятия в качестве основного двигателя.

Хотя есть разница между однофазными и трехфазными двигателями, все они имеют отличную производительность при подключении к подходящим сервоприводам.Veichi Electric поставляет частотно-регулируемый привод для однофазного и трехфазного двигателей, сервоприводов и т. Д. По оптовой цене

.

Разница между однофазным и трехфазным источником питания

Разница между однофазным и трехфазным источником питания

разница между однофазным и трехфазным питанием

Есть точки, которые определяют разницу между однофазным и трехфазным источником питания

Прежде чем мы начнем изучать разницу между однофазным и трехфазным источником питания, мы должны знать о системе питания переменного тока (переменного тока).

Переменный ток — простыми словами мы можем сказать, что Переменный ток — это ток, который протекает в форме синусоиды. Переменный ток постоянно меняет свою величину и направление.

или

переменный ток — это ток, который изменяется синусоидально во времени. этот ток используется в домашнем хозяйстве для работы кондиционера, холодильника, стиральной машины и т. д.

точек, определяющих разницу между однофазным и трехфазным источником питания

  • Основное различие между однофазным и трехфазным состоит в том, что однофазное соединение состоит из двух проводов для замыкания цепи, состоящей из одного фазного провода и нейтрального провода, а трехфазное соединение состоит из четырех проводов, трех фаз и одной нейтрали.
  • Однофазная система питания состоит из 220–230 В, а трехфазная — от 415 до 430 В.
  • Сбой питания произошел в однофазной системе максимум, тогда как сбой питания не произошел или произошел минимум по сравнению с однофазной системой питания.
  • Однофазная система используется в бытовом секторе для работы с грозовыми нагрузками и однофазными приборами и там, где потребляемая мощность минимальна или ниже работает двигатель мощностью 3 л.с., тогда как трехфазная система питания используется в отраслях промышленности, где будут работать тяжелые машины и двигатели.
  • КПД одной фазы минимален по сравнению с трехфазным.
  • Использование трехфазной системы уменьшает размер машин по сравнению с однофазной системой, например, обратите внимание на размер однофазного двигателя мощностью 1,5 л.с. и соблюдайте размер трехфазного двигателя мощностью 1,5 л.с. Вы обнаружите, что трехфазный двигатель мощностью 1,5 л.с. является небольшим по сравнению с однофазным двигателем.
  • Однофазная система рассчитана на нагрузку до 1000 Вт.
  • В трехфазной системе меньше потерь по сравнению с однофазной системой.
  • Трехфазная система дешевле в передаче энергии по сравнению с однофазной системой.

Прочие термины, относящиеся к однофазному и трехфазному источнику питания

Это видео также помогает лучше понять разницу между однофазным и трехфазным источником питания

Связанные

Однофазное и трехфазное питание

Однофазный более широко доступен в жилых помещениях и дешевле для при покупке , чем трехфазные блоки питания.Однофазное напряжение обычно называют «домашним напряжением» по многим причинам; одна из которых заключается в том, что его используют в большинстве домов (это сила розеток). Этот тип питания основан на двух проводниках для распределения мощности, которые создают одну синусоидальную волну (низкое напряжение).

Трехфазный

Трехфазное питание чаще всего используется на коммерческих / профессиональных объектах и ​​рекомендуется для больших водоемов.Эти блоки дешевле в эксплуатации, чем однофазные блоки питания. Блоки с этим типом мощности бывают только мощностью 5 л.с. и выше. Трехфазное питание зависит от трех катушек, установленных на роторе с интервалом в 120 градусов, которые создают три синусоидальных напряжения (высокое напряжение). Он используется повсеместно для распределения электроэнергии.

Однофазный

  • Двигатели приводятся в действие пульсирующим крутящим моментом (как пульсирующая лейка душа)
  • Для двигателей требуются конденсаторы и / или пусковые переключатели — дополнительные детали, которые необходимо контролировать
  • Больше прерываний электрического тока
  • Моторы имеют меньший срок службы

Трехфазный

  • Трехфазное питание доступно не во всех регионах (уточните наличие в местной энергетической компании)
  • Затраты могут быть непомерными при установке трехфазного источника питания
  • Единицы более эффективны, чтобы запустить , но дороже покупка
  • Имеет плавный и непрерывный поток мощности
  • Позволяет использовать более длинные шнуры / кабели
  • Двигатели могут испытывать проблемы с вращением при неправильной установке
  • Двигатели обычно более эффективны, некоторые преобразуют 97% электроэнергии в полезную механическую энергию
  • Двигатели имеют более длительный срок службы

Что лучше, зависит от:

Какой тип мощности есть на объекте?

Установка какого типа устанавливается?

Лучше всего использовать одну фазу :

  • С дробными или маломощными агрегатами (менее 5 л.с.)
  • На жилых участках и прудах

Лучше всего использовать три фазы :

  • С любым высокомощным агрегатом (5 л.с. и более)
  • На коммерческих / профессиональных объектах или в больших прудах

Для получения дополнительной информации об одно- или трехфазном питании обратитесь в местную энергетическую компанию.

В чем разница между однофазными и трехфазными генераторами?

На прошлой неделе мы рассмотрели некоторые причины, по которым коммерческий генератор может иметь решающее значение для поддержания функционирования вашего бизнеса в Южной Каролине и получения прибыли в случае серьезного сбоя в электроснабжении. Сезон ураганов приближается, и специалисты по погоде прогнозируют сезон ураганов «выше нормы» из-за отсутствия системы Эль-Ниньо в Атлантике.

Если вы изучали генераторы, то, вероятно, заметили, что некоторые из них являются «однофазными», а другие — «трехфазными.«Вы, наверное, также заметили, что« трехфазный »генератор обычно стоит значительно дороже. В этом посте мы предложим упрощенные объяснения однофазной и трехфазной мощности, а также некоторые вещи, которые следует учитывать при принятии решения о том, что лучше для вас.

Настоятельно рекомендуется поговорить с нашим постоянным специалистом по коммерческим генераторам в Cooper Mechanical Services. Наша команда рада обучать, консультировать и помогать всем потенциальным потребителям. Мы позаботимся о том, чтобы вы получили генератор, который соответствует вашим потребностям, а не нашим.

Однофазное питание

В Соединенных Штатах однофазное напряжение составляет 120 вольт, и стандартом его подачи является переменный ток, обычно называемый мощностью переменного тока. Электроэнергия в однофазные системы поступает по двухпроводной цепи переменного тока, по одному проводу подается ток 120, а по другому — нейтраль. Переменный ток течет между проводом нагрузки и нулевым проводом циклически, при этом ток изменяется по величине и направлению.

Этот циклический переменный ток можно изобразить как одну волну (см. Изображение ниже).На самом деле волна колеблется так быстро (около 60 раз в секунду), что колебания напряжения не наблюдаются человеческими чувствами. Эту форму энергии мы все используем дома или на непромышленных рабочих местах для освещения, бытовой техники и даже небольших двигателей.

Трехфазное питание

Трехфазное питание использует четырехпроводную цепь переменного тока с тремя проводами питания и одним нейтральным проводом. Каждая из трех линий электропередачи работает немного «не в фазе» друг относительно друга (разница точно в 120 градусов, если вам интересно).Представьте двигатель с тремя поршнями, каждый из которых имеет одинаковую мощность, но чередует три поршня.

Трехфазное питание имеет то преимущество, что обеспечивает большую мощность при том же токе, а также гарантирует, что волна никогда не достигнет «нуля» (см. Изображение выше).

На большинстве промышленных рабочих мест используются трехфазные системы, потому что мощность более плотная. В системе генератора это идеальное решение для предприятий, которым не хватает энергии: продуктовых магазинов, больниц, производства. Дополнительно это необходимо для центров обработки данных.

Хотите узнать о коммерческих генераторах?

Cooper Mechanical Services рада помочь предприятиям любого размера спланировать и подготовиться к неизбежным отключениям электроэнергии, которые возникают из-за проживания и работы в Миртл-Бич и более крупном прибрежном регионе Кэролайн.

Пожалуйста, свяжитесь с Купером, чтобы узнать больше.

Разница между однофазным и трехфазным питанием

Разница между однофазным и трехфазным питанием. Одно преимущество перед другим.

Две распространенные формы переменного тока — однофазный и трехфазный.

Фаза относится к схеме, при которой синусоидальное напряжение источника переменного тока смещается между положительным максимумом и отрицательным максимумом.

В электроэнергетике это выражение относится к распределению нагрузки.

Ниже приведены различные системы, с помощью которых мощность распределяется между потребителями.

  • Однофазное питание переменного тока по двухпроводной системе.
  • Трехфазное питание переменного тока по трехпроводной системе.
  • Питание трехфазной и нейтралью по 4-проводной системе.

Общие отличия

  • Однофазное питание состоит из двухпроводной силовой цепи переменного тока.
  • В однофазной системе электропитания один провод питает фазный провод, а другой провод является нейтральным, при этом ток течет между проводом питания (через нагрузку) и нейтральным проводом.
  • Трехфазное питание — это трехпроводная цепь питания переменного тока, в которой каждый фазный сигнал переменного тока разнесен на 120 электрических градусов, как показано на рисунке выше. Каждая фаза трехфазного источника питания обозначена красным (R), желтым (Y), синим (B) или черным.
  • Фаза обозначается буквой L в однофазном источнике питания.
  • При измерении однофазного напряжения 220В измеряется между фазой и нейтралью.
  • При измерении трехфазного напряжения 415 или 420 В измеряется между любыми двухфазными соединениями.

Напряжение питания

Стандартные напряжения, при которых органы снабжения поставляют мощность потребителю, следующие.

Однофазный — 240 В, 50 Гц, 2-проводный,

Трехфазный — 415 В, 50 Гц, 3-проводный.

  • В 3-фазной или 4-проводной системе распределения электроэнергии питание от подстанции осуществляется по 4-проводной схеме. Три из этих проводов называются фазными, а один обычно находится под нулевым напряжением, называемым нейтральным проводом. Нейтральный провод заземлен на подстанции.
  • Жилые дома обычно питаются от однофазного источника питания.
  • В то время как коммерческие и промышленные предприятия обычно используют трехфазное питание.
  • Однофазные источники питания обычно используются, когда типичными нагрузками являются освещение или обогрев, а не большие электродвигатели.
  • Трехфазный источник питания лучше подходит для более высоких нагрузок.

Однофазные системы могут быть производными от трехфазных систем.

Однофазное и трехфазное питание

Важное различие между трехфазным питанием и однофазным питанием заключается в надежном постоянстве подачи питания.

  • В однофазной системе питание подается по двум проводам. Один подает ток, а другой обеспечивает полный возврат пути. С пиками и падениями напряжения в течение одного фазного цикла доставки.
  • В однофазной системе пик мощности составляет 90 градусов и 270 градусов.Это означает, что в двух точках цикла подача мощности максимальна. В остальное время подача мощности оптимальна. Однофазный источник питания просто не обеспечивает такой стабильности, как трехфазный источник питания.
  • В трехфазной системе нагрузка распределяется между тремя проводами питания. Три провода питания расположены в противофазе друг с другом. Все три фазы питания вошли в цикл на 120 градусов.
  • Три фазы пиковой мощности по напряжению в разное время в течение полного цикла.Подавая мощность таким образом, нет пиков и спадов.
  • Распределение нагрузки между тремя проводами питание подается постоянно. Трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности, чем однофазный источник питания.
  • Трехфазное питание, трехфазные источники питания более эффективны по сравнению с однофазными системами питания.

Разница между трехфазной и однофазной конфигурациями

  • В однофазных источниках питания есть нейтральный провод, напряжение измеряется относительно нейтрали, следовательно, оно составляет 220 В.
  • В трехфазном измерении он измеряется по отношению к другой фазе, потому что только конфигурация звезды имеет нейтральный провод, а конфигурация треугольника не имеет нейтрального провода.

Однофазные и трехфазные системы распределения электроэнергии выполняют разные функции. Но эти два типа систем полностью отличаются друг от друга.

Преимущества однофазного перед трехфазным

  • Однофазная система дешевле и менее сложна, чем трехфазная система питания.
  • Однофазная система подходит для жилых помещений.

Преимущества трехфазного перед однофазным

  • Большая мощность может передаваться от трехфазной системы.
  • Трехфазное питание может использоваться для питания мощного промышленного оборудования, такого как двигатели.
  • На большие расстояния можно передать гораздо большее количество энергии.
  • Трехфазные обеспечивают гораздо больше энергии при меньших затратах.

Автор: Р. Джаган Мохан Рао

Читать дальше:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.