Moteurs à condensateur monophasés multi-vitesses
Les moteurs à induction monophasés sont disponibles pour un fonctionnement sans régulation de vitesse. Dans les cas où il est nécessaire de modifier la vitesse, les moteurs avec modification du nombre de paires de pôles sont le plus souvent utilisés.
En général, 3 méthodes différentes peuvent être appliquées pour modifier la vitesse d'un moteur monophasé. La première est que le stator contient 2 ensembles complets d'enroulements, chacun pour un nombre différent de pôles. Ensuite, selon l'équation 2, différentes vitesses sont obtenues à la même fréquence de réseau. Les 2 autres méthodes consistent à modifier la tension aux bornes du moteur ou à modifier le nombre de spires de l'enroulement principal en se ramifiant à partir de celui-ci.
La méthode basée sur l'utilisation de 2 jeux d'enroulements est principalement utilisée pour les moteurs à phase divisée et les moteurs à démarrage par condensateur. Les méthodes basées sur la variation de tension ou l'utilisation d'enroulements filetés sont principalement utilisées pour les moteurs à condensateur à capacité commutée en permanence.
Actuellement, ils sont largement utilisés pour piloter divers mécanismes moteurs à condensateur asynchrones à plusieurs vitesses (moteurs électriques avec une capacité de marche constante)… Ce type de moteurs électriques ne nécessite pas d'éléments supplémentaires nécessaires pour se connecter au réseau, et vous permet également de changer simplement le sens de rotation de l'arbre. Pour ce faire, il suffit de changer les extrémités des enroulements principaux ou auxiliaires du circuit.
V moteurs à condensateur les circuits de base pour allumer les bobines illustrées à la fig. 1. Le plus répandu est le soi-disant Connexion parallèle des enroulements (Fig. 1, a). Comme on peut le voir sur la figure, les enroulements du stator sont connectés en parallèle à l'alimentation. Le condensateur déphaseur C est connecté en série avec l'enroulement auxiliaire.
La valeur de la capacité du condensateur est choisie parmi les conditions pour fournir la puissance requise caractéristiques des moteurs électriques… En principe, dans les moteurs à condensateur, la capacité est choisie pour que le déphasage des courants dans les enroulements principal et auxiliaire en mode nominal soit proche de 90°. Dans ce cas, le moteur a le meilleur rendement énergétique au point de fonctionnement, mais les démarrages se dégradent.
Riz. 1. Schémas de connexion des enroulements de moteurs asynchrones
Le changement de la fréquence de rotation des moteurs à condensateur s'effectue le plus souvent en modifiant le nombre de paires de pôles… A cet effet, soit deux ensembles d'enroulements avec des nombres de pôles différents, soit un ensemble, avec un changement du nombre de pôles, sont placés sur le stator.
Dans les cas où aucune plage significative de contrôle de vitesse n'est requise, la méthode la plus simple est utilisée : changement du nombre de tours de la bobine de travail… Dans ce cas, lorsque la tension du secteur reste inchangée, l'amplitude du flux magnétique du moteur électrique et, par conséquent, le moment électromagnétique et la vitesse du rotor changent.
Moteurs à deux vitesses avec bobinages filetés
Il a été indiqué précédemment que la vitesse d'un moteur monophasé peut être modifiée soit en modifiant la tension à ses bornes, soit en modifiant le nombre de spires de son enroulement secondaire.La première méthode nécessite l'utilisation d'un autotransformateur et est principalement utilisée pour moteurs à condensateur avec condenseur en permanence, avec ventilateur d'arbre.
Avec un autotransformateur, vous pouvez obtenir plus de 2 vitesses. La variation du nombre de spires de l'enroulement principal est obtenue en se ramifiant à partir de celui-ci. Ensuite, le stator comporte 3 enroulements : primaire, intermédiaire et auxiliaire. Les 2 premières bobines ont le même axe magnétique, c'est-à-dire. l'enroulement intermédiaire est enroulé dans les mêmes encoches que l'enroulement principal (au-dessus).
La mise en oeuvre pratique de cette méthode est la suivante. Dans les fentes du stator, en plus des fils des enroulements de fonctionnement (RO) et de condensateur (KO), les fils de l'enroulement supplémentaire (DO) sont posés. Grâce à la combinaison de différents circuits de commutation d'enroulement (Fig. 2), il sera possible d'obtenir différentes caractéristiques mécaniques du moteur électrique avec une tension d'alimentation constante.
Riz. 2. Schémas de connexion des enroulements du stator d'un moteur à condensateur multi-vitesses à vitesse minimale (a), augmentée (b) et maximale (c)
Lors du processus de réglage de la vitesse de rotation des moteurs électriques à condensateur à plusieurs vitesses, des processus transitoires se produisent associés à une modification des circuits de commutation des enroulements du stator.Ces processus se produisent, en règle générale, dans des champs magnétiques continus et peuvent provoquer des courants d'appel et des surtensions importants dans les enroulements du moteur et le condensateur de déphasage.
Moteurs à deux vitesses avec 2 jeux de bobines
Placer 2 jeux de bobines, c'est-à-dire. 2 bobines principales et 2 bobines auxiliaires, nécessite une augmentation significative de la taille. Pour réduire ces dimensions, une connexion d'enroulement auxiliaire ou à faible vitesse est souvent utilisée, où le nombre d'enroulements est inférieur au nombre de pôles.
En figue. 3 montre le schéma de connexion des enroulements pour 4 et 6 pôles (environ 1435 et 950 tr/min à 50 Hz). Enroulement extérieur — Enroulement principal à 4 pôles. Vient ensuite l'enroulement primaire à 6 pôles. Le troisième est un enroulement auxiliaire à 4 pôles avec seulement 2 groupes d'enroulements. La bobine interne est une bobine auxiliaire à 6 pôles avec seulement 2 groupes de bobines.
Riz. 3. Schéma de câblage d'un moteur à 2 vitesses (4 et 6 pôles).
En figue. 3 et les deux enroulements auxiliaires ont un nombre réduit de groupes d'enroulements. Vous pouvez également fabriquer la bobine principale du même type.
Prenons 2 exemples. L'enroulement du stator pour 4 et 8 pôles peut avoir un enroulement principal normal à 4 pôles et 3 autres enroulements avec un nombre réduit de groupes d'enroulements, c'est-à-dire Enroulement principal à 8 pôles avec 4 groupes d'enroulements, enroulement auxiliaire à 4 pôles avec 2 groupes d'enroulements et enroulement auxiliaire à 8 pôles avec 4 groupes d'enroulements.
L'enroulement du stator pour 6 et 8 pôles peut avoir un enroulement principal normal à 6 pôles, deux enroulements à 8 pôles avec un nombre réduit de groupes, c'est-à-dire Enroulement principal à 8 pôles et enroulement auxiliaire à 8 pôles avec groupes de 4 pôles chacun, et enroulement auxiliaire à 6 pôles avec 2 groupes d'enroulements. L'enroulement auxiliaire à 6 pôles peut également être conçu comme un enroulement normal, c'est-à-direavec 6 groupes de bobines.
En figue. La figure 4 montre un schéma d'un moteur biphasé à 2 enroulements et montre également le raccordement au réseau. Les connexions sont faites de telle manière qu'un seul interrupteur de démarrage est nécessaire. Cet interrupteur de démarrage doit s'ouvrir à 75 à 80% de la vitesse synchrone de la bobine basse vitesse.
Riz. 4. Schéma d'un moteur biphasé à deux vitesses
Si le schéma illustré à la fig. 4, est utilisé pour un moteur de démarrage à condensateur, alors soit 1 condensateur connecté en série avec l'interrupteur de démarrage soit 2 condensateurs sont utilisés, dont 1 est connecté en série avec la borne P2 et l'autre avec la borne P21.
Si le moteur peut toujours être démarré avec une connexion correspondant à la même vitesse, alors l'un des enroulements auxiliaires peut être omis. Dans ce cas, le démarrage est partiellement ou totalement automatisé.
Moteurs électriques monophasés asynchrones multi-vitesses DASM
Pour atteindre des vitesses élevées dans les appareils électroménagers, des moteurs électriques avec un rapport de vitesse de rotor élevé sont souvent nécessaires. Des moteurs asynchrones à condensateur monophasés avec des nombres de pôles 2/12 sont utilisés à ces fins; 2/14 ; 2/16 ; 2/18 ; 2/24 et même plus.
Cependant, la production de moteurs à grand rapport de pôles est technologiquement difficile, c'est pourquoi différents types de convertisseurs de vitesse mécaniques sont utilisés, ainsi que convertisseurs de fréquence à semi-conducteurs de la tension d'alimentation.
Plus simplement, la vitesse de rotation dans de petites limites pour ces moteurs est régulée en modifiant la tension d'alimentation; pour cela, des résistances ou selfs supplémentaires sont connectées en série avec la bobine.
De retour en URSS, des moteurs à condensateur à deux vitesses des types DASM-2 et DASM-4 à 16/2 pôles ont été développés pour entraîner les machines à laver automatiques domestiques.
Le moteur DASM -2 est conçu pour entraîner des machines à laver automatiques d'une capacité de 4 à 5 kg de linge sec. Il a été conçu à l'origine pour des puissances de 75/400 W à 390/2750 tr/min.
Riz. 5. Moteur électrique asynchrone à condensateur à deux vitesses, type DASM-2
En figue. La figure 5 montre les schémas de raccordement des moteurs DASM-2 et DASM-4 au réseau électrique. Comme on peut le voir sur la figure, le moteur DASM-2 a quatre enroulements de stator. Les enroulements primaire et auxiliaire sont connectés en parallèle.
Le moteur DASM-4 à basse vitesse est réalisé avec une connexion en étoile triphasée et à grande vitesse - avec une connexion en parallèle des enroulements du stator. Un relais de température RK-1-00 est fixé au stator du moteur pour protéger les enroulements en mode surcharge et court-circuit. Les contacts de relais normalement fermés sont connectés à la borne commune du stator du moteur.
Riz. 5. Schémas de connexion des moteurs électriques à deux vitesses au réseau d'alimentation: a- Moteur électrique DASM-2; b — Moteur électrique DASM-4. JE VAIS. — enroulement principal ; V.O, - bobine auxiliaire ; 1 — sortie commune des bobines basse et haute vitesse ; 2 - fin de l'enroulement auxiliaire à grande vitesse ; 3 - le début de l'enroulement principal à grande vitesse; 4 - le début de l'enroulement auxiliaire à basse vitesse; 5 - le début de l'enroulement principal à basse vitesse; Cp — condensateur de fonctionnement ; Cn — condensateur de démarrage ; Relais de protection thermique RT, type RK-1-00 ; Relais de démarrage RP, type RTK-1-11 ; P1, P2 — contacts du contrôleur.