Однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой

Для пуска вход однофазного АД применяют специальную пусковую обмотку (ПО), располагаемую на статоре под углом 90° к рабочей (РО).

Рис.29.5. однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой:

а – электрическая схема; б – векторная диаграмма токов

Последовательно с пусковой обмоткой включают конденсатор С, благодаря которому ток I_п в этой обмотке опережает по фазе напряжение сети U₁ на некоторый угол. Применение пусковой обмотки обеспечивает выполнение двух необходимых условий получения вращающегося магнитного потока (сдвиг обмоток статора в пространстве и сдвиг токов в обмотках по фазе на некоторый угол).

Пусковая обмотка включается только при пуске. Благодаря ей в двигателе образуется вращающийся магнитный поток и появляется вращающий момент М', причем пусковой момент М'_п > 0.

Рис.29.6. Зависимость вращающих Рис.29.7. Электрическая схема

моментов от скольжения ОД с конденсаторного двигателя с

пусковой обмоткой рабочей и пусковой обмотками

Двигатель трогается с места и разгоняется в соответствии с зависимостью М'(s) (рис.29.6). Разгон двигателя заканчивается в точек 1', когда вращающий момент становится равным тормозному (М' = М_т). После этого пусковую обмотку отключают. Теперь магнитный поток создается только рабочей обмоткой. В этом режиме имеется вращающий момент М. При отключении пусковой обмотки благодаря инерции массы частота вращения ротора не изменится, скольжение останется равным s'₁, а рабочей точкой становится точка 2 на кривой М(s). Так как тормозной момент М_т останется неизменным, то точки 2 имеем М< М_т.. Двигатель начинает тормозиться, скольжение s увеличивается, вращающий момент увеличивается, и в точке 1 кривой М(s) наступает равенство моментов (М = М_т). Получаем установившийся режим работы двигателя при несколько большем скольжении s₁.

При постоянно включенной пусковой обмотке с конденсатором двигатель называется конденсаторным. В этом случае для получения наибольшего пускового момента и лучших характеристик в рабочем режиме параллельно с рабочей ёмкостью С_р включают пусковую обмотку С_п, которую отключают после окончания пуска (рис.29.7). Коэффициент мощности конденсаторного двигателя .выше, чем однофазного, и достигает значений 0,8…0,95, а КПД – 0,5- 0,7.

Преимуществом однофазного двигателя является то, что для его питания не требуется источник трехфазного напряжения. Но он имеет существенные недостатки, среди которых – отсутствие пускового момента, низкий cos φ и КПД, меньшая перегрузочная способность, нерегулируемая частота вращения. Однофазные двигатели с пусковой обмоткой выпускаются на мощность до 600 Вт.