Motores de condensador monofásicos de varias velocidades
Los motores de inducción monofásicos están disponibles para funcionar sin control de velocidad. En los casos en que es necesario cambiar la velocidad, se utilizan con mayor frecuencia motores con un cambio en el número de pares de polos.
En general, se pueden aplicar 3 métodos diferentes para cambiar la velocidad de un motor monofásico. Una es que el estator contiene 2 juegos completos de devanados, cada uno para un número diferente de polos. Entonces, según la Ecuación 2, se obtienen diferentes velocidades a la misma frecuencia de red. Los otros 2 métodos son cambiar el voltaje en las terminales del motor o cambiar el número de vueltas en el devanado principal ramificándolo.
El método basado en el uso de 2 conjuntos de devanados se utiliza principalmente para motores de fase dividida y motores de arranque por condensador. Los métodos basados en la variación de voltaje o el uso de devanados roscados se utilizan principalmente para motores de capacitores con capacitancia permanentemente conmutada.
Actualmente, son ampliamente utilizados para accionar diversos mecanismos. motores asíncronos de capacitores de varias velocidades (motores eléctricos con una capacidad constante)… Este tipo de motores eléctricos no requieren elementos adicionales necesarios para conectarse a la red, y además permite simplemente cambiar el sentido de giro del eje. Para hacer esto, basta con cambiar los extremos de los devanados principales o auxiliares en el circuito.
V motores de condensador los circuitos básicos para encender las bobinas que se muestran en la fig. 1. El más extendido es el denominado Conexión en paralelo de los devanados (Fig. 1, a). Como puede verse en la figura, los devanados del estator están conectados en paralelo a la fuente de alimentación. El condensador de cambio de fase C está conectado en serie con el devanado auxiliar.
El valor de la capacitancia del capacitor se selecciona de las condiciones para proporcionar el requerido caracteristicas de los motores electricos… En principio, en los motores de capacitor, la capacitancia se elige de modo que el desfase de las corrientes en los devanados principal y auxiliar en el modo nominal sea cercano a 90 °. En este caso, el motor tiene la mejor eficiencia energética en el punto de operación, pero los arranques se deterioran.
Arroz. 1. Esquemas para conectar devanados de motores asíncronos.
El cambio en la frecuencia de rotación de los motores de condensadores se lleva a cabo con mayor frecuencia. cambiando el número de pares de polos… Para este propósito, se colocan en el estator dos juegos de devanados con diferentes números de polos, o un juego, con un cambio en el número de polos.
En aquellos casos en los que no se requiere un rango significativo de control de velocidad, se usa el método más simple: cambio en el número de vueltas de la bobina de trabajo… En este caso, cuando la tensión de red permanece invariable, cambia la magnitud del flujo magnético del motor eléctrico y, por tanto, el momento electromagnético y la velocidad del rotor.
Motores de dos velocidades con devanados roscados
Anteriormente se dijo que la velocidad de un motor monofásico se puede cambiar ya sea cambiando el voltaje en sus terminales o cambiando el número de vueltas de su devanado secundario.El primer método requiere el uso de un autotransformador y se usa principalmente para motores de condensador con condensador permanentemente encendido, con ventilador de eje.
Con un autotransformador se pueden conseguir más de 2 velocidades. El cambio en el número de vueltas del devanado principal se obtiene ramificándolo. Entonces el estator tiene 3 devanados: primario, intermedio y auxiliar. Las primeras 2 bobinas tienen el mismo eje magnético, es decir. el devanado intermedio se enrolla en las mismas ranuras que el devanado principal (encima de él).
La implementación práctica de este método es la siguiente. En las ranuras del estator, además de los cables de los devanados de funcionamiento (RO) y del condensador (KO), se colocan los cables del devanado adicional (DO). Como resultado de la combinación de diferentes circuitos de conmutación de devanados (Fig. 2), será posible obtener diferentes características mecánicas del motor eléctrico con una tensión de alimentación constante.
Arroz. 2. Diagramas de conexión de los devanados del estator de un motor de condensador de varias velocidades a velocidad mínima (a), aumentada (b) y máxima (c)
En el proceso de ajuste de la velocidad de rotación en motores eléctricos de condensadores de varias velocidades, se producen procesos transitorios asociados con un cambio en los circuitos de conmutación de los devanados del estator.Estos procesos ocurren, por regla general, en campos magnéticos continuos y pueden causar corrientes de irrupción significativas y sobretensiones en los devanados del motor y el condensador de cambio de fase.
Motores de dos velocidades con 2 juegos de bobinas
Colocando 2 juegos de bobinas, es decir. 2 bobinas principales y 2 bobinas auxiliares, requiere un importante aumento de tamaño. Para reducir estas dimensiones, se suele utilizar una conexión de bobinado auxiliar o de baja velocidad, donde el número de bobinados es menor que el número de polos.
En la Fig. 3 muestra el esquema de conexión de los devanados para 4 y 6 polos (aproximadamente 1435 y 950 rpm a 50 Hz). Devanado exterior: devanado principal de 4 polos. El siguiente es el devanado primario de 6 polos. El tercero es un devanado auxiliar de 4 polos con solo 2 grupos de devanados. La bobina interna es una bobina auxiliar de 6 polos con solo 2 grupos de bobinas.
Arroz. 3. Diagrama de cableado de un motor de 2 velocidades (4 y 6 polos).
En la Fig. 3 y ambos devanados auxiliares tienen un número reducido de grupos de devanados. También puede hacer que la bobina principal sea del mismo tipo.
Veamos 2 ejemplos. El devanado del estator para 4 y 8 polos puede tener un devanado principal normal de 4 polos y otros 3 devanados con un número reducido de grupos de devanados, es decir Devanado principal de 8 polos con 4 grupos de devanados, devanado auxiliar de 4 polos con 2 grupos de devanados y devanado auxiliar de 8 polos con 4 grupos de devanados.
El devanado del estator para 6 y 8 polos puede tener un devanado principal normal de 6 polos, dos devanados de 8 polos con un número reducido de grupos, es decir Devanado principal de 8 polos y devanado auxiliar de 8 polos con grupos de 4 polos cada uno, y devanado auxiliar de 6 polos con 2 grupos de devanados. El devanado auxiliar de 6 polos también se puede diseñar como un devanado normal, es decir,con 6 grupos de bobinas.
En la Fig. 4 muestra un esquema de un motor de fase partida de 2 etapas con 2 devanados y también muestra la conexión a la red eléctrica. Las conexiones se realizan de tal manera que solo se requiere 1 interruptor de arranque. Este interruptor de arranque debe abrirse entre el 75 y el 80 % de la velocidad síncrona de la bobina de baja velocidad.
Arroz. 4. Diagrama de un motor de fase dividida de dos velocidades
Si el esquema mostrado en la fig. 4, se usa para un motor de arranque con capacitor, luego se usa 1 capacitor conectado en serie con el interruptor de arranque o 2 capacitores, 1 de los cuales está conectado en serie con el terminal P2 y el otro con el terminal P21.
Si el motor siempre se puede arrancar con una conexión que coincida con la misma velocidad, se puede omitir uno de los devanados auxiliares. En este caso, la puesta en marcha está parcial o totalmente automatizada.
Motores eléctricos monofásicos asíncronos de varias velocidades DASM
Para lograr altas velocidades en electrodomésticos, a menudo se requieren motores eléctricos con una alta relación de velocidad del rotor. Para estos fines se utilizan motores asíncronos de condensadores monofásicos con números de polos de 2/12; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 e incluso más.
Sin embargo, la producción de motores con una gran relación de polos es tecnológicamente difícil, por lo que se utilizan diferentes tipos de convertidores de velocidad mecánicos, así como convertidores de frecuencia semiconductores de la tensión de alimentación.
Más simplemente, la velocidad de rotación en pequeños límites para estos motores se regula cambiando el voltaje de suministro; para ello se conectan en serie con la bobina resistencias o estranguladores adicionales.
En la URSS, se desarrollaron motores de condensador de dos velocidades de los tipos DASM-2 y DASM-4 con 16/2 polos para accionar lavadoras automáticas domésticas.
El motor DASM -2 está diseñado para accionar lavadoras automáticas con una capacidad de 4 — 5 kg de ropa seca. Originalmente fue diseñado para potencias de 75/400 W a 390/2750 rpm.
Arroz. 5. Motor eléctrico asíncrono de condensador de dos velocidades, tipo DASM-2
En la Fig. 5 muestra los diagramas para conectar los motores DASM-2 y DASM-4 a la red eléctrica. Como se puede ver en la figura, el motor DASM-2 tiene cuatro devanados de estator. Los devanados primario y auxiliar están conectados en paralelo.
El motor DASM-4 a baja velocidad está hecho con una conexión en estrella trifásica y a alta velocidad, con una conexión en paralelo de los devanados del estator. Un relé de temperatura RK-1-00 está conectado al estator del motor para proteger los devanados en modos de sobrecarga y cortocircuito. Los contactos del relé normalmente cerrados están conectados al terminal común del estator del motor.
Arroz. 5. Esquemas de conexión de motores eléctricos de dos velocidades a la red de suministro eléctrico: a- Motor eléctrico DASM-2; b — Motor eléctrico DASM-4. VOY. — devanado principal; V.O, — bobina auxiliar; 1 — salida común de las bobinas de alta y baja velocidad; 2 — final del devanado auxiliar de alta velocidad; 3 — el comienzo del devanado principal a alta velocidad; 4 — el comienzo del devanado auxiliar de baja velocidad; 5 — el comienzo del devanado principal a baja velocidad; Cp — capacitor de operación; Cn — condensador de arranque; Relé de protección térmica RT, tipo RK-1-00; Relé de arranque RP, tipo RTK-1-11; P1, P2 — los contactos del controlador.