Виктор Пестриков - Современный дачный электрик

На шильдике также указан ГОСТ, класс изоляции обмотки (для класса В предельно допустимая температура 130 °C), вес машины и год выпуска.

Сегодня на рынке России можно купить и зарубежные электродвигатели, в частности немецкой компании Siemens, поэтому приведем расшифровку шильдика асинхронного электродвигателя этой фирмы (рис. 6.8). Код, указанный на табличке, содержит всю информацию по данному электродвигателю (http://mtd-proekt.ru/elektrodvigateli_siemens). Рабочие параметры электродвигателей Siemens не должны превышать паспортных значений.

Рис. 6.8. Шильдик и код заказа асинхронного электродвигателя Siemens

Приведем еще расшифровку паспорта оборудования под торговой маркой Moeller, которая входит в состав корпорации Eaton (США) и широко представлена на рынке России. В России интересы Eaton представляет дочернее подразделение ООО «Итон» (http://moeller.ru/). Электрические и механические номинальные характеристики асинхронного электродвигателя корпорации Eaton задокументированы на фирменной табличке с паспортными данными, иначе называемой типовой табличкой (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Шильдик асинхронного электродвигателя корпорации Eaton

Асинхронный трехфазный двигатель корпорации Eaton, как правило, подключают посредством шести контактных болтов. При этом возможны два типа основных соединений: «звезда» и «треугольник» (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Клеммная панель асинхронного трехфазного двигателя корпорации Eaton и варианты соединения обмоток

В заключение отметим, что в быту широко применяются, в основном, коллекторные и асинхронные двигатели. Рассмотрим далее включение в электрическую цепь универсального коллекторного и асинхронного электродвигателей.

6.2. Коллекторный электродвигатель

Универсальный коллекторный электродвигатель (УКД), строго говоря, является двигателем постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения (статора), оптимизированным для работы на переменном токе бытовой электрической сети [3, 4]. Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, т. к. за счет последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и направление результирующего момента не изменяется. Схема включения одного из типов коллекторного двигателя приведена ни рис. 6.11.

Рис. 6.11. Схема включения одного из типов коллекторного двигателя

Для работы на переменном токе применяют статор из магнитномягкого материала, имеющего малый гистерезис (сопротивление перемагничиванию). Для уменьшения потерь на вихревые токи статор выполняют наборным из изолированных пластин.

При работе универсального коллекторного двигателя на переменном токе в режиме малых оборотов (пуск и перегрузка) из-за индуктивного сопротивления обмоток статора потребляемый ток и соответственно вращающий момент двигателя примерно в 3–5 раз больше номинальных значений (при питании того же двигателя постоянным током и такого же напряжения превышение составляет 5-10 раз). Это является особенностью, а в большинстве случаев и достоинством УКД.

Для сближения характеристик двигателя на постоянном и переменном токе у обмоток возбуждения делают дополнительные выводы: при работе на постоянном токе включается вся обмотка возбуждения, а при работе на переменном токе – лишь часть обмотки.

Коллекторные двигатели постоянного тока и универсальные коллекторные двигатели по целому ряду свойств выгодно отличаются от асинхронных двигателей, т. к. позволяют получать различные частоты вращения и дают возможность просто и экономично плавно регулировать частоту вращения в широком диапазоне. Кроме того, подобные двигатели имеют сравнительно высокий КПД и большие пусковые моменты.

Отмеченные положительные качества способствуют широкому распространению коллекторных двигателей, несмотря на имеющийся у них существенный недостаток: наличие щеточно-коллекторного узла, снижающего надежность двигателя и требующего постоянного дополнительного ухода.

К особенностям коллекторных двигателей можно отнести еще и то, что они не имеют дополнительных полюсов и компенсационной обмотки. По конструкции коллекторные двигатели весьма просты, что является несомненным их преимуществом перед другими типами двигателей. Изготавливают их, как правило, двухполюсными.

Коллекторные двигатели постоянного тока для бытовых электроприборов выпускают с последовательным возбуждением. По своему устройству, принципу действия и особенностям функционирования они не отличаются от двигателей средней и большой мощности. Частоту вращения двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением регулируют, изменяя магнитный поток возбуждения за счет шунтирования обмотки якоря или обмотки полюсов.

6.3. Особенности коллекторных электродвигателей бытовых электроприборов

По своему устройству универсальные коллекторные двигатели принципиально не отличаются от двухполюсных двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением. В универсальных коллекторных двигателях якорь и неподвижную часть магнитопровода (полюса и ярмо) набирают из листовой электротехнической стали. Обмотку возбуждения этих двигателей включают с обеих сторон якоря. Такое включение (симметрирование) обмотки позволяет уменьшить электромагнитные помехи, создаваемые двигателем. Вращающий момент двигателя получается за счет взаимодействия тока в обмотке якоря (ротора) с магнитным потоком возбуждения.

Коллекторные электродвигатели выпускают на сравнительно небольшие мощности: от 5 до 600 Вт (для электроинструмента до 800 Вт). Частота вращения находится в пределах от 2770 до 8000 об./мин. Пусковые токи таких двигателей невелики, поэтому их включают непосредственно в сеть без пусковых сопротивлений. Универсальные коллекторные двигатели имеют минимум четыре вывода: по два для подключения к сети переменного и постоянного тока.

КПД универсального коллекторного двигателя на переменном токе меньше, чем на постоянном, что объясняется возникающими повышенными магнитными и электрическими потерями. Величина тока, потребляемого УКД при работе на переменном токе, больше, чем на постоянном. Это связано с тем, что переменный ток помимо активной составляющей имеет еще и реактивную.