Le principe de fonctionnement et de connexion d'un moteur électrique monophasé 220V

  • Des compteurs

Le moteur monophasé fonctionne aux dépens du courant électrique alternatif et est connecté à des réseaux monophasés. Le réseau doit avoir une tension de 220 volts et une fréquence de 50 Hertz.

Les moteurs électriques de ce type sont principalement utilisés dans les appareils à faible puissance:

  1. Appareils ménagers.
  2. Ventilateurs à faible puissance.
  3. Des pompes.
  4. Machines pour le traitement des matières premières, etc.

Des modèles avec une puissance de 5 W à 10 kW sont produits.

Les valeurs d'efficacité, de puissance et de couple de démarrage des moteurs monophasés sont nettement inférieures à celles des appareils triphasés de la même taille. La capacité de surcharge est également supérieure avec les moteurs triphasés. Ainsi, la puissance d’un mécanisme monophasé ne dépasse pas 70% de la puissance d’un triphasé de la même taille.

Appareil:

  1. En réalité, il comporte 2 phases, mais une seule d'entre elles effectue le travail. Le moteur est donc appelé monophasé.
  2. Comme toutes les machines électriques, le moteur monophasé est constitué de 2 parties: stationnaire (stator) et mobile (rotor).
  3. C'est un moteur électrique asynchrone, sur le composant fixe duquel il y a un enroulement de travail connecté à une source de courant alternatif monophasé.

Les points forts de ce type de moteur incluent la simplicité de conception, qui est un rotor avec un enroulement court-circuité. Les inconvénients sont un couple de démarrage et une efficacité faibles.

Le principal inconvénient d'un courant monophasé est l'impossibilité de générer un champ magnétique qui effectue une rotation. Par conséquent, un moteur électrique monophasé ne démarrera pas tout seul lorsqu'il est connecté au réseau.

En théorie des voitures électriques, la règle s'applique: pour qu'un champ magnétique fasse tourner un rotor, il doit y avoir au moins 2 enroulements (phases) sur le stator. Cela nécessite également le décalage d'un enroulement d'un angle par rapport à un autre.

Pendant le fonctionnement, l’enroulement de champs électriques alternatifs se produit autour des enroulements:

  1. Conformément à cela, le bobinage dit de démarrage est situé sur la partie fixe du moteur monophasé. Il est décalé de 90 degrés par rapport au bobinage de travail.
  2. Le décalage de courant peut être obtenu en incluant une liaison de déphasage dans le circuit. Pour cela, des résistances actives, des inductances et des condensateurs peuvent être utilisés.
  3. L'acier électrique 2212 est utilisé comme base pour le stator et le rotor.

Principe de fonctionnement et schéma de démarrage

Principe de fonctionnement:

  1. Le courant électrique génère un champ magnétique pulsé sur le stator du moteur. Ce champ peut être considéré comme 2 champs différents qui tournent dans des directions différentes et ont des amplitudes et des fréquences égales.
  2. Lorsque le rotor est à l'arrêt, ces champs entraînent l'apparition de moments d'égale grandeur, mais multidirectionnels.
  3. Si le moteur ne possède pas de déclencheur spécial, le moment résultant sera alors égal à zéro, ce qui signifie que le moteur ne tournera pas.
  4. Si le rotor tourne dans un sens, le moment correspondant commence à prévaloir, ce qui signifie que l'arbre du moteur continuera à tourner dans un sens donné.

Programme de démarrage:

  1. Le lancement est effectué par un champ magnétique qui fait tourner la partie mobile du moteur. Il est créé par 2 enroulements: principal et supplémentaire. Ce dernier a une taille plus petite et est un lanceur. Il se connecte au réseau électrique principal via un condensateur ou une inductance. La connexion est faite seulement au début. Dans les moteurs à faible puissance, la phase de démarrage est court-circuitée.
  2. Le moteur démarre en maintenant le bouton de démarrage enfoncé pendant quelques secondes, ce qui permet au rotor d’accélérer.
  3. Lors du relâchement du bouton de démarrage, le moteur électrique du mode biphasé passe en monophasé et son fonctionnement est supporté par la composante correspondante du champ magnétique alternatif.
  4. La phase de démarrage est conçue pour un fonctionnement à court terme - en règle générale, jusqu’à 3 secondes. Un temps prolongé sous charge peut provoquer une surchauffe, une inflammation de l'isolation et une panne du mécanisme. Par conséquent, il est important de relâcher le bouton de démarrage en temps voulu.
  5. Afin d'accroître la fiabilité, un commutateur centrifuge et un relais thermique sont intégrés dans le cas des moteurs monophasés.
  6. Le commutateur centrifuge a pour fonction de déconnecter la phase de démarrage lorsque le rotor enregistre la vitesse nominale. Cela se produit automatiquement - sans intervention de l'utilisateur.
  7. Un relais thermique ferme les deux phases de l'enroulement si elles chauffent au-dessus de la valeur autorisée.

Connexion

Le fonctionnement de l'appareil nécessite une phase avec une tension de 220 volts. Cela signifie que vous pouvez le brancher sur une prise secteur. C'est la raison de la popularité du moteur parmi la population. Tous les appareils électroménagers, de la centrifugeuse au broyeur, sont équipés de mécanismes de ce type.

apodlyuchenie avec condenseurs de démarrage et de travail

Il existe 2 types de moteurs électriques: avec un enroulement de démarrage et avec un condensateur de travail:

  1. Dans le premier type d'appareils, l'enroulement de démarrage fonctionne au moyen d'un condensateur uniquement pendant le démarrage. Une fois que la machine a atteint sa vitesse normale, elle s'éteint et le travail continue avec un seul enroulement.
  2. Dans le second cas, pour les moteurs avec un condensateur de travail, l'enroulement supplémentaire est connecté en permanence via un condensateur.

Un moteur électrique peut être pris d'un appareil et connecté à un autre. Par exemple, un moteur monophasé en état de fonctionnement provenant d'une machine à laver ou d'un aspirateur peut être utilisé pour faire fonctionner une tondeuse à gazon, une machine de traitement, etc.

Il existe 3 systèmes pour la mise en marche d’un moteur monophasé:

  1. Dans 1 schéma, le fonctionnement de l'enroulement de démarrage est effectué au moyen d'un condensateur et uniquement pendant la période de lancement.
  2. 2, le circuit fournit également une connexion à court terme, mais elle se produit par l'intermédiaire d'une résistance et non par un condensateur.
  3. 3 schéma est le plus commun. Dans ce schéma, le condensateur est connecté en permanence à la source d'électricité, et pas seulement pendant le démarrage.

Raccordement électrique avec résistance de démarrage:

  1. L'enroulement auxiliaire de tels dispositifs a une résistance accrue.
  2. Pour démarrer ce type de machine électrique, une résistance de démarrage peut être utilisée. Il devrait être connecté en série au début d'enroulement. Ainsi, il est possible d’obtenir un déphasage de 30 ° entre les courants d’enroulement, ce qui suffit amplement au démarrage du mécanisme.
  3. De plus, le déphasage peut être obtenu en utilisant une phase de démarrage avec une valeur de résistance élevée et une inductance inférieure. Un tel enroulement a moins de tours et un fil plus fin.

Connexion d'un moteur avec démarrage par condensateur:

  1. Dans ces machines électriques, le circuit de démarrage contient un condensateur et n'est activé que pendant la période de démarrage.
  2. Pour obtenir le couple de démarrage maximal, un champ magnétique circulaire effectuant la rotation est nécessaire. Pour que cela se produise, les courants de bobinage doivent être tournés de 90 ° les uns par rapport aux autres. Les éléments de déphasage tels qu'une résistance et une inductance ne fournissent pas le déphasage nécessaire. Seule l'inclusion d'un condensateur dans le circuit vous permet d'obtenir un déphasage de 90 °, si vous choisissez la bonne capacité.
  3. Il est possible de calculer quels fils sont reliés à quel enroulement en mesurant la résistance. Dans le bobinage de travail, sa valeur est toujours inférieure (environ 12 ohms) à celle du bobinage de départ (généralement environ 30 ohms). En conséquence, la section du fil d’enroulement de travail est plus grande que celle du fil de départ.
  4. Le condensateur est sélectionné sur le courant consommé par le moteur. Par exemple, si le courant est de 1,4 A, un condensateur de 6 μF est nécessaire.

Bilan de santé

Comment vérifier les performances du moteur par inspection visuelle?

Les défauts suivants indiquent des problèmes possibles du moteur. Ils peuvent être dus à un fonctionnement incorrect ou à une surcharge:

  1. Support cassé ou fentes de montage.
  2. Au milieu de la peinture du moteur noircie (indique une surchauffe).
  3. À travers les fissures dans le boîtier à l'intérieur de l'appareil, des substances rétractées.

Pour vérifier les performances du moteur, vous devez d'abord le mettre en marche pendant 1 minute, puis le laisser tourner environ 15 minutes.

Si après cela le moteur est chaud, alors:

  1. Les roulements peuvent avoir été contaminés, bloqués ou simplement usés.
  2. La raison peut être que le condensateur est trop élevé.

Arrêtez le condenseur et démarrez le moteur manuellement: s'il arrête de chauffer, vous devez réduire la capacité du condensateur.

Aperçu du modèle

Les moteurs électriques de la série AIR sont l’un des plus populaires. Il existe des modèles fabriqués sur les pattes de 1081 et des modèles de la performance combinée - pattes + bride 2081.

Les moteurs électriques utilisés pour l'exécution pieds + bride coûteront environ 5% de plus que les moteurs similaires installés sur les pieds.

En règle générale, les fabricants offrent une garantie de 12 mois.

Pour les moteurs électriques avec une hauteur de rotation de 56-80 mm, la conception du lit est en aluminium. Les moteurs dont la hauteur de rotation est supérieure à 90 mm sont présentés dans une version en fonte.

Les modèles diffèrent par la puissance, la vitesse, la hauteur de l'axe de rotation et l'efficacité.

Plus le moteur est puissant, plus son coût est élevé:

  1. Un moteur d'une puissance de 0,18 kW peut être acheté pour 3 000 roubles (le moteur électrique AIRE 56 B2).
  2. Un modèle avec une capacité de 3 kW coûtera environ 10 000 roubles (90 LB2).

La hauteur de l'axe de rotation pour les moteurs à 1 phase varie de 56 mm à 90 mm et dépend directement de la puissance: plus le moteur est puissant, plus la hauteur de l'axe de rotation et donc le prix sont élevés.

Différents modèles ont différentes efficacités, généralement entre 67% et 75%. Une plus grande efficacité correspond à un modèle de coût plus élevé.

Il convient également de prêter attention aux moteurs fabriqués par la société italienne AASO, créée en 1982:

  1. Ainsi, le moteur électrique AASO série 53 est conçu spécifiquement pour une utilisation dans les brûleurs à gaz. Ces moteurs peuvent également être utilisés dans des installations de lavage, des générateurs d'air chaud, des systèmes de chauffage centralisés.
  2. Les moteurs électriques des séries 60, 63 et 71 sont conçus pour être utilisés dans des installations d'alimentation en eau. En outre, la société propose des moteurs universels des séries 110 et 110 compactes, qui se distinguent par un domaine d’application varié: brûleurs, ventilateurs, pompes, appareils de levage et autres équipements.

Il est possible d'acheter des moteurs fabriqués par AASO à un prix de 4 600 roubles.

Moteur asynchrone monophasé: son fonctionnement

Le nom même de cet appareil électrique indique que l’énergie électrique qui lui est fournie est convertie en mouvement de rotation du rotor. De plus, l'adjectif "asynchrone" caractérise la différence, le décalage des vitesses de rotation de l'induit par rapport au champ magnétique du stator.

Le mot "phase unique" donne une définition ambiguë. Cela est dû au fait que le terme "phase" en électricité définit plusieurs phénomènes:

décalage, différence des angles entre les valeurs vectorielles;

conducteur de potentiel d'un circuit électrique à courant alternatif à deux, trois ou quatre fils;

l'un des enroulements de stator ou de rotor d'un moteur ou d'un générateur triphasé.

Par conséquent, nous devrions immédiatement préciser qu’il est accepté d’appeler le moteur électrique monophasé celui qui fonctionne à partir d’un réseau alternatif à deux fils représenté par une phase et un potentiel nul. Le nombre d'enroulements montés dans différentes constructions de stator n'est pas affecté par cette définition.

Conception du moteur

Selon son dispositif technique, un moteur asynchrone est composé de:

1. stator - partie fixe, statique, constituée d’un boîtier avec divers éléments électrotechniques situés sur celui-ci;

2. rotor entraîné par le champ électromagnétique du stator.

La liaison mécanique de ces deux pièces est réalisée par des paliers rotatifs dont les bagues intérieures sont logées dans les fentes de l’arbre du rotor et les extérieures sont montées dans des capots latéraux de protection montés sur le stator.

Rotor

Son dispositif pour ces modèles est le même que pour tous les moteurs asynchrones: un noyau magnétique de tôles laminées à base d'alliages de fer doux est monté sur un arbre en acier. Sur sa surface extérieure se trouvent des rainures dans lesquelles sont montées les tiges des enroulements en aluminium ou en cuivre, court-circuitées aux extrémités des bagues de fermeture.

Un courant électrique induit par le champ magnétique du stator circule dans l'enroulement du rotor et le circuit magnétique sert au bon passage du flux magnétique créé ici.

Des modèles de rotor séparés pour les moteurs monophasés peuvent être constitués de matériaux non magnétiques ou ferromagnétiques sous la forme d'un cylindre.

Stator

La conception du stator est également présentée:

Son objectif principal est de générer un champ électromagnétique fixe ou en rotation.

Le bobinage du stator est généralement constitué de deux circuits:

Dans les conceptions les plus simples conçues pour la promotion manuelle de l'ancre, un seul enroulement peut être effectué.

Principe de fonctionnement d'un moteur électrique monophasé asynchrone

Pour simplifier la présentation du matériau, imaginons que l’enroulement du stator se fasse en une seule boucle. Ses fils à l'intérieur du stator sont répartis en cercle à 180 degrés angulaires. Un courant alternatif sinusoïdal avec des alternances positives et négatives le traverse. Il ne crée pas un champ magnétique en rotation, mais en pulsation.

Comment se produisent les pulsations de champ magnétique?

Analysons ce processus par l'exemple du flux d'un courant alternatif positif aux instants t1, t2, t3.

Il passe par la partie supérieure du conducteur vers nous et par la partie inférieure - de nous. Dans un plan perpendiculaire représenté par un circuit magnétique, des flux magnétiques apparaissent autour du conducteur F.

Les courants d'amplitude variable aux points temporels considérés créent des champs électromagnétiques de tailles différentes F1, F2, F3. Puisque le courant dans les moitiés supérieure et inférieure est identique, mais que la bobine est courbe, les flux magnétiques de chaque partie sont dirigés dans une direction opposée et se détruisent mutuellement. Cela peut être déterminé par la règle d'un vrille ou de la main droite.

Comme vous pouvez le constater, une demi-onde positive ne permet pas d'observer la rotation du champ magnétique et il n'y a que son ondulation dans les parties supérieure et inférieure du fil, qui est également équilibrée dans le noyau magnétique. Le même processus se produit lorsque la partie négative de la sinusoïde, lorsque les courants changent de direction dans le sens opposé.

Comme il n'y a pas de champ magnétique tournant, le rotor restera immobile, car aucune force ne lui est appliquée pour commencer la rotation.

Comment la rotation du rotor est créée dans un champ pulsé

Si maintenant faites tourner le rotor, du moins avec sa main, il continuera ce mouvement.

Pour expliquer ce phénomène, nous montrerons que le flux magnétique total varie dans la fréquence du courant sinusoïdal de zéro à la valeur maximale dans chaque demi-période (dans le sens opposé) et se compose de deux parties formées dans les branches supérieure et inférieure, comme indiqué sur la figure.

Le champ de pulsation magnétique du stator est constitué de deux circulaires d'amplitude Fmax / 2 et se déplaçant dans des directions opposées avec une fréquence.

Dans cette formule sont indiqués:

npr et nbr de la fréquence de rotation du champ magnétique du stator dans les sens aller et retour;

n1 est la vitesse du flux magnétique en rotation (tr / min);

p est le nombre de paires de pôles;

f - fréquence du courant dans l'enroulement du stator.

Maintenant, avec notre main, nous allons faire tourner le moteur dans un sens, et il va immédiatement capter le mouvement en raison de l’apparition d’un moment de rotation provoqué par le glissement du rotor par rapport à différents flux magnétiques des directions avant et arrière.

Supposons que le flux magnétique du sens avant coïncide avec la rotation du rotor et que le sens inverse est opposé. Si on note n2 la vitesse de rotation de l'induit en tours / minute, on peut écrire l'expression n2

Par exemple, un moteur électrique fonctionne sur un réseau 50 Hz avec n1 = 1500 et n2 = 1440 tours par minute. Son rotor a un glissement par rapport au flux magnétique du sens avant Spr = 0,04 et à la fréquence du courant f2pr = 2 Hz. Le glissement inverse est Soobr = 1,96 et la fréquence du courant est f2obr = 98 Hz.

Sur la base de la loi d'Ampère, un couple Mpr apparaîtra dans l'interaction du courant I2pr et du champ magnétique Fpr.

Ici, la valeur du coefficient constant cM dépend de la conception du moteur.

Dans ce cas, le flux magnétique inverse Mobr agit également, ce qui est calculé par l'expression:

En conséquence, l'interaction de ces deux flux aura pour résultat:

Attention! Lorsque le rotor tourne, des courants de fréquences différentes y sont induits, ce qui crée des couples de direction différente. Par conséquent, l'armature du moteur tournera sous l'action d'un champ magnétique pulsé dans la direction à partir de laquelle il a commencé à tourner.

Lorsque le moteur monophasé surmonte la charge nominale, un léger glissement est créé avec la part principale du couple direct Mpr. La neutralisation du freinage, le champ magnétique inversé Mobr, n’affecte que très peu du fait de la différence de fréquences des courants des directions aller et retour.

Le courant inverse de courant f2 est beaucoup plus élevé que f2pr et la résistance inductive générée par x2obr dépasse largement le composant actif et fournit un effet de démagnétisation important du flux magnétique inverse Fabr, qui finit par diminuer.

Le facteur de puissance du moteur sous charge étant faible, le flux magnétique inverse ne peut pas avoir un effet important sur le rotor en rotation.

Lorsqu'une phase du réseau est alimentée vers un moteur à rotor fixe (n2 = 0), le glissement, direct et inverse, est égal à un, et les champs et les forces magnétiques des flux aller et retour sont équilibrés et la rotation ne se produit pas. Par conséquent, à partir de l'alimentation d'une phase, il est impossible de dérouler l'induit du moteur.

Comment déterminer rapidement le régime moteur:

Comment la rotation du rotor est créée dans un moteur monophasé asynchrone

Dans toute l'histoire de l'exploitation de tels dispositifs, les solutions de conception suivantes ont été développées:

1. rotation manuelle de la tige à la main ou avec un cordon;

2. l'utilisation d'un enroulement supplémentaire connecté au moment du lancement en raison d'une résistance ohmique, capacitive ou inductive;

3. séparation de la bobine magnétique court-circuitée du circuit magnétique du stator.

La première méthode a été utilisée dans le développement initial et n'a pas commencé à être utilisée à l'avenir en raison des risques de blessure lors du lancement, bien qu'elle ne nécessite pas la connexion de chaînes supplémentaires.

L'utilisation d'un enroulement à décalage de phase dans le stator

Pour donner la rotation initiale du rotor à l’enroulement du stator, au moment du démarrage, un autre auxiliaire est connecté, mais il n’est décalé d’angle que de 90 degrés. Elle est réalisée avec un fil plus épais pour faire passer des courants plus élevés que les courants dans le travail.

Le schéma de connexion d'un tel moteur est présenté dans l'illustration à droite.

Ici, un bouton de type PNOS, spécialement créé pour de tels moteurs et largement utilisé pour le fonctionnement de machines à laver fabriquées en URSS, est utilisé pour l'allumage. Ce bouton active immédiatement 3 contacts de telle manière que les deux contacts extrêmes, après avoir appuyé sur le bouton et le relâché, restent fixes à l'état activé, tandis que le contact central est brièvement fermé, puis revient à sa position initiale sous l'action d'un ressort.

Les contacts extrêmes fermés peuvent être désactivés en appuyant sur le bouton «Stop» adjacent.

En plus du bouton-poussoir, pour déconnecter l'enroulement supplémentaire, on utilise en mode automatique:

1. interrupteurs centrifuges;

2. relais différentiels ou de courant;

Pour améliorer le démarrage du moteur sous charge, des éléments supplémentaires sont utilisés dans l'enroulement de déphasage.

Connexion d'un moteur monophasé avec résistance de démarrage

Dans un tel schéma, une résistance ohmique est montée successivement sur l'enroulement supplémentaire du stator. Dans ce cas, l'enroulement des bobines est réalisé de manière bifilaire, en fournissant le coefficient d'auto-induction de la bobine très proche de zéro.

En raison de la mise en œuvre de ces deux techniques, lorsque les courants traversent des enroulements différents entre eux, un déphasage d'environ 30 degrés se produit, ce qui est amplement suffisant. La différence d'angle est créée en modifiant les résistances complexes dans chaque circuit.

Avec cette méthode, un enroulement de départ avec une faible inductance et une résistance accrue peut toujours se produire. Pour cela, l’enroulement est utilisé avec un petit nombre de spires du fil d’une section transversale sous-estimée.

Connexion d'un moteur monophasé avec démarrage par condensateur

Le décalage de courant capacitif en phase vous permet de créer une connexion d'enroulement à court terme avec un condensateur connecté en série. Cette chaîne ne fonctionne que lorsque le moteur démarre puis s’arrête.

Le démarrage du condenseur génère le couple et le facteur de puissance les plus élevés que la méthode de démarrage résistif ou inductif. Il peut atteindre une valeur de 45 ÷ 50% de la valeur nominale.

Dans des circuits séparés, la capacité est également ajoutée à la chaîne de bobinage en fonctionnement, qui est constamment activée. De ce fait, les déviations des courants dans les enroulements sous un angle de l'ordre de π / 2 sont obtenues. Dans ce cas, dans le stator, le décalage des maxima d'amplitude est perceptible, ce qui permet d'obtenir un bon couple sur l'arbre.

En raison de cette acceptation technique, le moteur est capable de générer plus de puissance au démarrage. Cependant, cette méthode est utilisée uniquement avec des lecteurs à démarrage lourd, par exemple, pour faire tourner le tambour d'une machine à laver remplie de vêtements avec de l'eau.

Le démarrage du condensateur vous permet de modifier le sens de rotation de l'induit. Pour ce faire, il suffit de changer la polarité du début ou du bobinage de travail.

Connexion d'un moteur monophasé à pôles fendus

Dans les moteurs asynchrones de faible puissance de l'ordre de 100 W, le fractionnement du flux magnétique du stator est utilisé en raison de l'inclusion d'une boucle de cuivre court-circuitée dans le pôle magnétique.

Coupé en deux parties, un tel pôle crée un champ magnétique supplémentaire qui se décale de l'angle principal et l'affaiblit à la place couverte par la bobine. De ce fait, un champ rotatif elliptique est créé, formant un couple de direction constante.

On trouve dans ces constructions des shunts magnétiques en tôle d’acier qui ferment les bords des extrémités des pôles du stator.

Des moteurs de conceptions similaires peuvent être trouvés dans les ventilateurs pour souffler de l'air. Ils n'ont pas la capacité d'inverser.

Comment connecter un moteur monophasé de 220 volts

Dans certains cas, il est nécessaire de connecter un moteur électrique à un réseau 220 volts - cela se produit lorsque vous essayez de connecter un équipement à vos besoins, mais le circuit ne répond pas aux caractéristiques techniques spécifiées dans le passeport de cet équipement. Nous allons essayer de présenter dans cet article les techniques de base permettant de résoudre le problème et de présenter plusieurs schémas alternatifs avec une description permettant de connecter un moteur électrique monophasé avec un condensat de 220 volts.

Pourquoi est-ce que cela se passe? Par exemple, dans un garage, vous devez connecter un moteur électrique asynchrone de 220 volts, conçu pour trois phases. Il est nécessaire de maintenir l'efficacité (efficience). Si des variantes (sous forme de curseur) n'existent tout simplement pas, car dans un circuit triphasé, un champ magnétique rotatif se forme facilement, ce qui crée des conditions permettant au rotor de tourner dans le stator. Sans cela, l'efficacité sera inférieure à celle d'un schéma de câblage triphasé.

Lorsqu'un seul enroulement est présent dans les moteurs monophasés, nous observons une image lorsque le champ à l'intérieur du stator ne tourne pas, mais vibre, c'est-à-dire que l'impulsion de démarrage ne se produit pas tant que vous n'avez pas déroulé l'arbre vous-même. Afin que la rotation puisse se faire indépendamment, nous ajoutons un enroulement de départ auxiliaire. C'est la deuxième phase, il est déplacé de 90 degrés et pousse le rotor lorsqu'il est allumé. Dans ce cas, le moteur est toujours connecté au réseau avec une phase, de sorte que le nom du monophasé est conservé. De tels moteurs synchrones monophasés ont des enroulements de travail et de démarrage. La différence est que la mise en marche n’agit que lorsque le bobinage démarre le rotor et ne fonctionne que pendant trois secondes. Le deuxième enroulement est inclus tout le temps. Afin de déterminer où, vous pouvez utiliser le testeur. Dans la figure, vous pouvez voir leur relation avec le régime dans son ensemble.

Connexion du moteur électrique à 220 volts: le moteur démarre en appliquant une tension de 220 volts aux enroulements de travail et de démarrage, et après un ensemble de tours nécessaires, vous devez déconnecter celui de départ manuellement. Pour décaler la phase, il faut une résistance ohmique fournie par des condensateurs à inductance. Il existe une résistance à la fois sous la forme d'une résistance séparée et dans la partie de l'enroulement de démarrage elle-même, qui est réalisée en utilisant une technique bifilaire. Cela fonctionne comme ceci: l'inductance de la bobine est préservée et la résistance devient plus grande en raison du fil de cuivre allongé. Un tel schéma peut être vu sur la figure 1: connexion d'un moteur électrique de 220 volts.

Figure 1. Schéma de connexion d'un moteur électrique de 220 volts avec un condensateur

Il existe également des moteurs dans lesquels les deux enroulements sont connectés en permanence au réseau, ils sont appelés biphasés, car le champ tourne à l'intérieur et le condensateur est prévu pour décaler les phases. Pour le fonctionnement d'un tel système, les deux enroulements ont un fil de section égale.

Schéma de câblage moteur collecteur 220 volts

Où puis-je me rencontrer au quotidien?

Les perceuses électriques, certains lave-linge, les perforateurs et les meuleuses ont un moteur à collecteur synchrone. Il est capable de travailler en réseau avec une phase, même sans déclencheur. Le schéma est le suivant: les extrémités 1 et 2 sont reliées par un cavalier, la première à l’ancre, la seconde au stator. Les deux pointes restantes doivent être connectées à une alimentation 220 volts.

Connexion d'un moteur électrique de 220 volts avec enroulement de démarrage

  • Ce système élimine le bloc électronique et par conséquent - le moteur fonctionne immédiatement à la puissance maximale dès le démarrage - à la vitesse maximale, au démarrage, cassant littéralement avec la force du courant électrique de démarrage, ce qui provoque des étincelles dans le capteur;
  • Il existe des moteurs électriques à deux vitesses. Ils peuvent être identifiés aux trois extrémités du stator sortant du bobinage. Dans ce cas, la vitesse de l’arbre lors du raccordement diminue et le risque de déformation de l’isolation au départ augmente;
  • le sens de rotation peut être modifié; pour ce faire, intervertissez les points d'extrémité de la connexion dans le stator ou l'ancre.

Schéma de connexion d'un moteur électrique 380 pour 220 volts avec un condensateur

Il existe une autre option pour connecter un moteur électrique de 380 volts, qui entre en mouvement sans charge. Cela nécessite également un condensateur en état de marche.

Une extrémité est connectée à zéro et l’autre - à la sortie d’un triangle avec un numéro de séquence de trois. Pour changer le sens de rotation du moteur, il est nécessaire de le connecter à la phase et non au zéro.

Schéma de raccordement d'un moteur électrique 220 volts à travers des condensateurs

Dans le cas où la puissance du moteur est supérieure à 1,5 kilowatts ou s’il démarre immédiatement avec une charge au démarrage, il est nécessaire d’installer simultanément une charge de démarrage et un condensateur en état de fonctionnement. Il sert à augmenter le couple de démarrage et ne s'allume que pendant quelques secondes au démarrage. Pour plus de commodité, il est connecté à un bouton et l'ensemble de l'appareil provient de l'alimentation électrique via un commutateur à bascule ou un bouton à deux positions, qui possède deux positions fixes. Pour démarrer un tel moteur électrique, il est nécessaire de tout connecter via un bouton (interrupteur à bascule) et de maintenir le bouton de démarrage enfoncé jusqu'à ce qu'il démarre. Au démarrage - il suffit de relâcher le bouton et le ressort ouvre les contacts, désactivant le démarreur

La spécificité réside dans le fait que les moteurs asynchrones sont à l’origine conçus pour la connexion à un réseau triphasé de 380 V ou 220 V.

P = 1,73 * 220 V * 2,0 * 0,67 = 510 (W) calcul pour 220 V

P = 1,73 * 380 * 1,16 * 0,67 = 510,9 (W) calcul pour 380 V

La formule montre clairement que la puissance électrique dépasse la force mécanique. C'est la marge nécessaire pour compenser les pertes de puissance au départ, créant un moment de rotation du champ magnétique.

Il existe deux types de bobinage - étoile et triangle. Selon les informations figurant sur l’étiquette du moteur, vous pouvez déterminer le système utilisé.

C'est un circuit en étoile.

Les flèches rouges représentent la distribution de la tension dans les enroulements du moteur, indiquant qu’une tension monophasée de 220 V est distribuée sur un enroulement, et les deux autres - une tension linéaire de 380 V. Ce moteur peut être adapté à un réseau monophasé en fonction des recommandations de l’étiquette: recherchez pour lequel tensions créées par les enroulements, vous pouvez les connecter avec une étoile ou un triangle.

Le schéma d'enroulement de triangle est plus simple. Si possible, il est préférable de l'utiliser, car le moteur perd moins de puissance et la tension aux bornes des enroulements sera égale partout à 220 V.

Ceci est un schéma de câblage avec un condensateur de moteur asynchrone dans un réseau monophasé. Comprend les condensateurs de travail et de démarrage.

  • utiliser des condensateurs centrés sur une tension d'au moins 300 ou 400 V;
  • la capacité des condensateurs de travail est typée en les connectant en parallèle;
  • nous calculons de cette façon: chaque 100 W correspond à 7 µF, alors que 1 kW équivaut à 70 µF;
  • Ceci est un exemple de connexion de condensateur parallèle.
  • la capacité de démarrage doit être trois fois supérieure à la capacité des condensateurs de travail.

Après avoir lu l'article, nous vous recommandons de vous familiariser avec la technologie de connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé:

Moteurs électriques monophasés. Types, principe de fonctionnement, circuit de commutation de moteurs électriques monophasés.

Moteurs électriques monophasés

Souvent, l’accent est mis sur l’étude des moteurs électriques triphasés, en partie à cause du fait que les moteurs électriques triphasés sont utilisés plus souvent que les moteurs monophasés. Les moteurs électriques monophasés ont le même principe de fonctionnement que les moteurs électriques triphasés, mais avec des moments de démarrage plus faibles. Ils sont divisés en types en fonction de la méthode de démarrage.

Un stator monophasé standard comporte deux enroulements formant un angle de 90 ° l'un par rapport à l'autre. L'un d'eux est considéré comme l'enroulement principal, l'autre - auxiliaire ou début. En fonction du nombre de pôles, chaque enroulement peut être divisé en plusieurs sections.

La figure montre un exemple d'enroulement monophasé bipolaire avec quatre sections dans l'enroulement principal et deux sections dans l'enroulement auxiliaire.

Il convient de rappeler que l’utilisation d’un moteur électrique monophasé est toujours une sorte de compromis. La conception d'un moteur dépend principalement de la tâche. Cela signifie que tous les moteurs électriques sont conçus en fonction de ce qui est le plus important dans chaque cas particulier: efficacité, couple, cycle de service, etc. En raison du champ pulsé, les moteurs électriques monophasés CSIR et RSIR peuvent avoir un niveau de bruit supérieur à celui des moteurs électriques biphasés PSC et CSCR, beaucoup plus silencieux car ils utilisent un condensateur de démarrage. Le condensateur à travers lequel le moteur est démarré contribue à son bon fonctionnement.

Les principaux types de moteurs à induction monophasés

Les appareils ménagers et les appareils de faible puissance fonctionnent sur un courant alternatif monophasé. De plus, l'alimentation triphasée ne peut pas être fournie partout. Par conséquent, les moteurs alternatifs monophasés sont répandus, en particulier aux États-Unis. Très souvent, les moteurs à courant alternatif sont préférés car ils se distinguent par leur construction durable, leur faible coût et leur entretien.

Comme son nom l'indique, un moteur à induction monophasé fonctionne sur le principe de l'induction; Le même principe s'applique aux moteurs électriques triphasés. Cependant, il existe des différences entre eux: les moteurs électriques monophasés fonctionnent généralement avec un courant alternatif et une tension de 110-240 V, le champ stator de ces moteurs ne tournant pas. Au lieu de cela, chaque fois qu'une tension sinusoïdale passe de négatif à positif, les pôles changent.

Dans les moteurs électriques monophasés, le champ stator est constamment aligné dans une direction et les pôles changent de position une fois par cycle. Cela signifie qu'un moteur à induction monophasé ne peut pas être démarré indépendamment.

Théoriquement, un moteur électrique monophasé pourrait être démarré par une rotation mécanique du moteur, suivie d'une connexion immédiate de l'alimentation. Cependant, dans la pratique, tous les moteurs électriques démarrent automatiquement.

Il existe quatre principaux types de moteurs électriques:

• moteur à induction avec démarrage / bobinage de condensateur (inductance) (CSIR),

• moteur à induction avec démarrage condensateur / fonctionnement condensateur (CSCR),

• moteur à induction avec démarrage résistif (RSIR) et

• moteur à division de puissance constante (PSC).

La figure ci-dessous montre les rapports couple / vitesse typiques des quatre principaux types de moteurs ca monophasés.

Fonctionnement en démarrage moteur / enroulement de condensateur monophasé (CSIR)

Les moteurs à induction à démarrage par condensateur, également appelés moteurs CSIR, constituent le plus grand groupe de moteurs monophasés.

Les moteurs CSIR sont disponibles en plusieurs tailles: du plus petit à 1,1 kW. Dans les moteurs CSIR, le condensateur est connecté en série avec l'enroulement de démarrage. Le condensateur provoque un certain décalage entre le courant dans l'enroulement de démarrage et dans l'enroulement principal.

Cela contribue à retarder l'aimantation de l'enroulement de départ, ce qui conduit à l'apparition d'un champ tournant, ce qui affecte l'apparition du couple. Lorsque le moteur électrique prend de la vitesse et se rapproche de la vitesse de fonctionnement, le démarreur s'ouvre. En outre, le moteur fonctionnera dans le mode habituel pour un moteur à induction. Le démarreur peut être centrifuge ou électronique.

Les moteurs CSIR ont un couple de démarrage relativement élevé, allant de 50 à 250% du couple à pleine charge. Par conséquent, parmi tous les moteurs électriques monophasés, ces moteurs conviennent mieux aux cas où les charges de démarrage sont importantes, par exemple pour les convoyeurs, les compresseurs d'air et les compresseurs frigorifiques.

Fonctionnement moteur démarrage / condensateur monophasé (CSCR)

Ce type de moteur, appelé ci-après «moteur électrique CSCR», combine les meilleures propriétés d'un moteur à induction avec un démarrage par condensateur et un moteur avec un condensateur connecté en permanence. Bien que, de par leur conception, ces moteurs coûtent un peu plus cher que les autres moteurs électriques monophasés, ils restent la meilleure option pour une utilisation dans des conditions difficiles. Le condensateur de démarrage du moteur électrique CSCR est connecté en série avec l'enroulement de démarrage, comme dans le moteur électrique avec démarrage à travers le condensateur. Ceci fournit un couple de démarrage élevé.

Les moteurs électriques CSCR présentent également des similitudes avec les moteurs capacitifs divisés en permanence (PSC), car ils démarrent également via un condensateur connecté en série avec l'enroulement de démarrage si le condensateur de démarrage est déconnecté du réseau. Cela signifie que le moteur gère la charge maximale ou la surcharge.

Les moteurs CSCR peuvent être utilisés avec un courant faible à pleine charge et un rendement supérieur. Cela confère certains avantages, notamment en assurant le fonctionnement du moteur avec des fluctuations de température moins importantes, par rapport à d'autres moteurs électriques monophasés similaires.

Les moteurs électriques CSCR sont les moteurs électriques monophasés les plus puissants pouvant être utilisés dans des conditions difficiles, par exemple dans les pompes de pompage d'eau à haute pression et de pompes à vide, ainsi que dans d'autres processus à couple élevé. La puissance de sortie de ces moteurs électriques est comprise entre 1,1 et 11 kW.

Moteur monophasé avec démarrage par résistance / travail par enroulement (inductance) (RSIR)

Ce type de moteur est également appelé "moteur électrique à phase divisée". Ils sont généralement moins chers que les autres types de moteurs électriques monophasés utilisés dans l'industrie, mais ils présentent également certaines limitations de performances.

Le départ-moteur RSIR comprend deux enroulements de stator distincts. L'un d'entre eux est utilisé exclusivement pour le démarrage, le diamètre du fil de cet enroulement est plus petit et la résistance électrique est supérieure à celle des enroulements principaux. Cela provoque un décalage dans le champ tournant, ce qui entraîne le moteur. Un démarreur centrifuge ou électronique déconnecte l'enroulement de démarrage lorsque le régime du moteur atteint environ 75% de la valeur nominale. Après cela, le moteur continuera à fonctionner conformément aux principes standard du moteur à induction.

Comme mentionné précédemment, il existe certaines limitations pour les moteurs RSIR. Ils ont des points de départ bas, souvent compris entre 50 et 150% de la charge nominale. De plus, le moteur génère des courants de démarrage élevés, d'environ 700 à 1000% du courant nominal. En conséquence, un temps de démarrage long provoquera une surchauffe et la destruction du bobinage de départ. Cela signifie que les moteurs électriques de ce type ne peuvent pas être utilisés lorsque des points de départ importants sont requis.

Les moteurs RSIR sont conçus pour une plage de tension d'alimentation étroite, ce qui limite naturellement leur portée. Leurs couples maximaux vont de 100 à 250% de la valeur calculée. Il convient également de noter qu’une difficulté supplémentaire est l’installation d’une protection thermique, car il est assez difficile de trouver un dispositif de protection qui fonctionnerait assez rapidement pour empêcher l’enroulement de départ de l’enroulement. Les moteurs RSIR peuvent être utilisés dans les petits appareils de hachage et de hachage, les ventilateurs, ainsi que dans les zones où un faible couple de démarrage est autorisé et où la puissance de sortie requise sur l'arbre est comprise entre 0,06 kW et 0,25 kW. Ils ne sont pas utilisés là où il devrait y avoir des couples élevés ou des cycles longs.

Moteur électrique monophasé à séparation capacitive constante (PSC)

Comme son nom l'indique, les moteurs capacitifs divisés en permanence (PSC) sont équipés d'un condensateur qui est constamment allumé et connecté en série avec l'enroulement de démarrage pendant le fonctionnement. Cela signifie que ces moteurs ne disposent pas d'un démarreur ou d'un condensateur, qui est utilisé uniquement pour le démarrage. Ainsi, l'enroulement de démarrage devient un enroulement auxiliaire lorsque le moteur électrique atteint la vitesse de fonctionnement.

La conception des moteurs électriques PSC est telle qu'ils ne peuvent pas fournir le même couple de démarrage que les moteurs électriques avec condensateurs de démarrage. Leurs points de départ sont assez bas: 30 à 90% de la charge nominale, ils ne sont donc pas utilisés dans les systèmes avec une charge de démarrage importante. Ceci est compensé par de faibles courants de démarrage - généralement inférieurs à 200% du courant de charge nominal -, ce qui en fait le moteur le mieux adapté aux applications à cycle de travail long.

Les moteurs à séparation de capacité constante présentent plusieurs avantages. Les paramètres de fonctionnement et la vitesse de rotation de ces moteurs peuvent être sélectionnés en fonction des tâches définies. De plus, ils peuvent être fabriqués pour un rendement optimal et un facteur de puissance élevé à la charge nominale. Comme ils ne nécessitent pas de démarreur spécial, ils peuvent être facilement inversés (changez le sens de rotation dans le sens opposé). En plus de ce qui précède, ils sont le plus fiable de tous les moteurs électriques monophasés. C'est pourquoi Grundfos utilise en standard des moteurs électriques monophasés PSC pour toutes les applications avec des puissances allant jusqu'à 2,2 kW (2 pôles) ou 1,5 kW (4 pôles).

Les moteurs à séparation de capacité constante peuvent être utilisés pour effectuer diverses tâches en fonction de leur conception. Un exemple typique est celui des charges à faible inertie, telles que les ventilateurs et les pompes.

Moteurs électriques monophasés à deux fils

Les moteurs électriques monophasés à deux fils ont deux enroulements principaux, un enroulement de démarrage et un condensateur de travail. Ils sont largement utilisés aux États-Unis avec des sources d'alimentation monophasées: 1 ½ 115 V / 60 Hz ou 1 ½ 230 V / 60 Hz. Avec une connexion correcte, ce type de moteur électrique peut être utilisé pour les deux types d'alimentation.

Limites des moteurs électriques monophasés

Contrairement aux moteurs triphasés pour les moteurs électriques monophasés, il existe certaines limitations. En aucun cas, les moteurs électriques monophasés ne doivent fonctionner en mode veille, car ils sont très chauds à faibles charges, il est également recommandé de faire fonctionner le moteur à une charge inférieure à 25% de la charge totale.

Les moteurs PSC et CSCR ont un champ tournant symétrique / circulaire en un point d'application de la charge; Cela signifie que le champ tournant est asymétrique / elliptique à tous les autres points d'application de la charge. Lorsqu'un moteur électrique fonctionne avec un champ tournant asymétrique, le courant dans un ou les deux enroulements peut dépasser le courant dans le réseau. De tels excès de courant provoquent des pertes, en liaison avec l'échauffement de celui-ci ou des deux enroulements (qui se produisent souvent à vide), même si le courant dans le réseau est relativement faible. Voir des exemples.

À propos de la tension dans les moteurs électriques monophasés

Il est important de se rappeler que la tension sur l'enroulement de démarrage du moteur peut être supérieure à la tension d'alimentation du moteur. Ceci s'applique également au mode de fonctionnement symétrique. Voir un exemple.

Changement de la tension d'alimentation

Il convient de noter que les moteurs électriques monophasés ne sont généralement pas utilisés pour des intervalles de tension importants, contrairement aux moteurs électriques triphasés. À cet égard, il pourrait être nécessaire de disposer de moteurs pouvant fonctionner avec d'autres types de tension. Pour cela, il est nécessaire de procéder à des modifications structurelles. Par exemple, des enroulements et des condensateurs supplémentaires de différentes capacités sont nécessaires. Théoriquement, la capacité d'un condensateur pour différentes tensions de secteur (avec la même fréquence) devrait être égale au carré du rapport de tension:

Ainsi, un condensateur de 25µF / 400V est utilisé dans un moteur électrique conçu pour être alimenté par une alimentation secteur de 230 V. Pour un modèle de moteur électrique de 115 V, un condensateur de 100µF avec un marquage de tension inférieur, par exemple 200 V, est requis.

Parfois, des condensateurs plus petits sont choisis, par exemple 60µF. Ils sont moins chers et prennent moins de place. Dans ce cas, l'enroulement doit être adapté à un condensateur spécifique. Il convient de garder à l'esprit que les performances du moteur électrique seront dans ce cas inférieures à celles d'un condensateur d'une capacité de 100µF - par exemple, le couple de démarrage sera plus faible.

Conclusion

Les moteurs électriques monophasés fonctionnent sur le même principe que les moteurs triphasés. Cependant, ils ont des points de départ et des valeurs de tension d'alimentation plus faibles (110-240V).

Les moteurs électriques monophasés ne doivent pas fonctionner en mode veille, beaucoup d'entre eux ne doivent pas être utilisés à une charge inférieure à 25% du maximum, car cela provoquerait une augmentation de la température à l'intérieur du moteur électrique, pouvant entraîner sa panne.

Schéma de câblage du condensateur du moteur

Il existe 2 types de moteurs asynchrones monophasés: les moteurs bifilaires (avec enroulement de démarrage) et les moteurs à condensateur. Leur différence est que dans les moteurs monophasés bifilaires, l'enroulement de démarrage ne fonctionne que jusqu'à ce que le moteur accélère. Ensuite, il est éteint par un dispositif spécial - un commutateur centrifuge ou un relais de démarrage (dans les réfrigérateurs). Cela est nécessaire car après l'overclocking, cela réduit l'efficacité.

Dans les moteurs à condensateur monophasés, l’enroulement du condensateur fonctionne tout le temps. Deux enroulements - principal et auxiliaire, ils sont décalés l'un par rapport à l'autre de 90 °. Grâce à cela, vous pouvez changer le sens de rotation. Sur ces moteurs, le condensateur est généralement fixé au corps et, sur cette base, il est facile à identifier.

Schéma de connexion d'un moteur monophasé à travers un condensateur

Lors du raccordement d'un moteur à condensateur monophasé, plusieurs options sont disponibles pour les schémas de câblage. Sans condensateur, le moteur électrique ronronne mais ne démarre pas.

  • 1 schéma - avec un condensateur dans le circuit de puissance de l'enroulement de départ - ils démarrent bien, mais pendant le fonctionnement, la puissance de sortie est loin d'être nominale, mais bien inférieure.
  • 3 circuit de commutation avec un condensateur dans le circuit de connexion de l'enroulement de travail a l'effet inverse: pas de très bonnes performances au démarrage, mais de bonnes performances. En conséquence, le premier circuit est utilisé dans des appareils avec un démarrage important et un condenseur en état de marche, si de bonnes caractéristiques de performances sont nécessaires.
  • Schéma 2 - connexions moteur monophasé - installez les deux condensateurs. Il se trouve quelque chose entre les options ci-dessus. Ce schéma est utilisé le plus souvent. Elle est dans la deuxième figure. Lors de l'organisation de ce schéma, vous avez également besoin d'un bouton de type PNVS, qui connectera le condensateur mais pas l'heure de début, jusqu'à ce que le moteur accélère. Ensuite, deux enroulements resteront connectés, l'enroulement auxiliaire passant par le condensateur.

Schéma de connexion d'un moteur triphasé à travers un condensateur

Ici, la tension de 220 volts est répartie sur 2 enroulements connectés en série, chacun étant conçu pour une telle tension. Par conséquent, l'alimentation est presque deux fois perdue, mais vous pouvez utiliser ce moteur dans de nombreux périphériques à faible consommation.

La puissance moteur maximale de 380 V dans un réseau 220 V peut être atteinte à l'aide d'une connexion en triangle. Outre la perte de puissance minimale, le nombre de tours du moteur reste inchangé. Ici, chaque enroulement est utilisé pour sa propre tension de fonctionnement, d’où sa puissance.

Il est important de se rappeler que les moteurs électriques triphasés ont un rendement supérieur aux moteurs monophasés 220 V. Par conséquent, s'il existe une entrée 380 V, assurez-vous de la brancher sur celle-ci, cela garantira un fonctionnement plus stable et plus économique des appareils. Pour le démarrage du moteur, différents démarrages et enroulements ne seront pas nécessaires car un champ magnétique tournant se produira dans le stator immédiatement après la connexion au réseau 380 V.

Moteurs asynchrones monophasés et triphasés

Bon temps, chers lecteurs de mon blog nasos-pump.ru

Sous la rubrique "Général", nous examinons le domaine d'application, les caractéristiques comparatives, les avantages et les inconvénients des moteurs asynchrones triphasés et monophasés. Nous examinerons également la possibilité de connecter un moteur triphasé à un réseau d'alimentation en 220 volts. De nos jours, les moteurs asynchrones sont largement utilisés dans divers domaines de l'industrie et de l'agriculture. Ils sont utilisés comme entraînements électriques dans les machines-outils, les convoyeurs, les appareils de levage, les ventilateurs, les équipements de pompage, etc. Les moteurs à faible puissance sont utilisés dans les dispositifs d'automatisation. Cette utilisation généralisée des moteurs asynchrones électriques s'explique par leurs avantages par rapport aux autres types de moteurs.

Les moteurs asynchrones, selon le type de tension d'alimentation, sont monophasés et triphasés. Les monophasés sont principalement utilisés jusqu'à une puissance de 2,2 kW. Cette limite de puissance est due à des courants de démarrage et de fonctionnement trop importants. Le principe de fonctionnement des moteurs asynchrones monophasés est le même que celui des moteurs triphasés. La seule différence entre les moteurs monophasés est le couple de démarrage réduit.

Principe de fonctionnement et schémas de connexion de moteurs triphasés

Nous savons que le moteur électrique est constitué de deux éléments de base du stator et du rotor. Le stator est une partie fixe du moteur et le rotor est sa partie mobile. Les moteurs asynchrones triphasés comportent trois enroulements placés l'un par rapport à l'autre sous un angle de 120 °, qui crée un champ magnétique tournant dans le stator lorsqu'une tension alternative est appliquée aux enroulements. Le courant alternatif est appelé: un courant qui change périodiquement de direction dans un circuit électrique, de sorte que la valeur moyenne de l'intensité du courant sur une période est égale à zéro. (Figure 1).

Courant électrique alternatif

Les phases de la figure sont représentées sous la forme de sinusoïdes. Le champ magnétique tournant du stator forme un flux magnétique tournant. Comme le champ magnétique tournant du stator se déplace plus rapidement que le rotor, il est soumis à l'action des courants d'induction générés dans les enroulements du rotor, créant un champ magnétique du rotor. Les champs magnétiques du stator et du rotor forment leurs flux magnétiques, ces flux s’attirent et créent un couple, sous l’action duquel le rotor commence à tourner. Plus en détail sur le principe de travail des moteurs triphasés, il est possible de regarder ici.

Dans le bornier dans les moteurs triphasés peuvent être de trois à six bornes. Le début des enroulements (3 bornes) ou le début et la fin des enroulements (6 bornes) sont amenés à ces bornes. Le début des enroulements est généralement désigné par les lettres latines U1, V1 et W1, les extrémités sont respectivement désignées par U2, V2 et W2. Dans les moteurs nationaux, les enroulements sont désignés respectivement par C1, C2, C3 et C4, C5 et C6. De plus, dans la boîte à bornes, il peut y avoir des bornes supplémentaires pour lesquelles une protection thermique intégrée aux enroulements est émise. Pour les moteurs à six bornes, il existe deux façons de connecter les enroulements à un réseau triphasé: étoile et triangle (Fig. 2).

Etoile de liaison, triangle

La connexion en étoile (Y) peut être obtenue en fermant les bornes W2, U2 et V2 et en appliquant la tension d’alimentation aux bornes W1, U1 et V1. Avec une telle connexion, le courant des phases est égal au courant du réseau et la tension des phases est égale à la tension du réseau divisée par la racine des trois. et V1 s'active. Avec une telle connexion, le courant des phases est égal au courant du réseau et la tension des phases est égale à la tension du réseau divisée par la racine des trois. alimentation du cavalier. Avec une telle connexion, le courant de phase est égal au courant du réseau d'alimentation divisé par la racine de trois et la tension de phase est égale à la tension du réseau.A l'aide de ces circuits, un moteur asynchrone triphasé peut être connecté à deux tensions. Si vous regardez la plaque signalétique d'un moteur triphasé, les tensions de fonctionnement auxquelles ce moteur fonctionne sont indiquées (Fig. 3).

Plaque signalétique sur un moteur triphasé

Par exemple, 220-240 / 380-415: le moteur fonctionne sous une tension de 220 volts lors du raccordement de ses enroulements en «triangle» et de 380 volts lors du raccordement des enroulements en «étoile». À des tensions plus faibles, les enroulements du stator sont toujours connectés en «triangle». A une tension plus élevée, les enroulements sont connectés à "l'étoile". La consommation de courant lorsque le moteur est connecté au «delta» est égale à 5,9 ampères, lorsqu'il est connecté à «l'étoile», le courant est de 3,4 ampères. Pour changer le sens de rotation d'un moteur asynchrone triphasé, il suffit d'échanger deux fils quelconques sur les bornes.

Principe de fonctionnement et schéma de câblage des moteurs monophasés

Les moteurs électriques asynchrones monophasés ont deux enroulements qui sont situés à un angle de 90 ° l'un par rapport à l'autre. Un enroulement est appelé principal et le second - de démarrage ou auxiliaire. Selon le nombre de pôles, chaque enroulement ne peut pas être divisé en plusieurs sections. Il existe des différences entre les moteurs monophasés et triphasés. Dans un moteur monophasé, un changement de pôle se produit à chaque cycle et, dans un moteur triphasé, un champ magnétique en fonctionnement. Le moteur électrique monophasé ne peut pas être démarré indépendamment. Pour commencer, différentes méthodes sont utilisées: commencer par un condensateur et travailler dans un enroulement, commencer dans un condensateur et travailler dans un condensateur, avec une capacité de démarrage constante, avec un démarrage rhéostatique. Les moteurs éclectiques monophasés les plus répandus, équipés d'un condensateur de travail, sont constamment connectés et connectés en série avec l'enroulement de démarrage (auxiliaire). Ainsi, l'enroulement de démarrage devient auxiliaire lorsque le moteur électrique atteint la vitesse de fonctionnement. Comment les enroulements dans un moteur monophasé sont connectés, vous pouvez regarder (Fig. 4)

Circuit moteur monophasé

Pour les moteurs asynchrones monophasés, il existe certaines limitations. Ils ne doivent en aucun cas fonctionner à faibles charges et au ralenti, car le moteur surchauffe. Pour la même raison, il n'est pas recommandé d'utiliser des moteurs avec une charge inférieure à 25% de la charge totale.

La (Fig. 5) montre la plaque signalétique avec les caractéristiques du moteur utilisé par la société de pompes Pedrollo. Il contient toutes les informations nécessaires sur le moteur et la pompe. Nous ne prendrons pas en compte les caractéristiques de la pompe.

Plaque signalétique moteur monophasé

La plaque signalétique indique qu’il s’agit d’un moteur monophasé conçu pour être raccordé au réseau avec une tension de 220-230 volts alternatif, 50 Hz. Le nombre de tours est de 2900 par minute. La puissance de ce moteur est de 0,75 kW ou un cheval-vapeur (HP). La consommation de courant nominale est de 4 ampères. La capacité d'un condensateur pour ce moteur est de 20 microfarads. Le condensateur doit être avec une tension de fonctionnement de 450 volts.

Avantages et inconvénients des moteurs triphasés

Les avantages des moteurs triphasés asynchrones sont les suivants:

  • prix bas en comparaison avec les moteurs de collection;
  • haute fiabilité;
  • simplicité de conception;
  • longue durée de vie;
  • fonctionner directement sur le courant alternatif.

Les inconvénients des moteurs asynchrones incluent:

  • sensibilité aux changements de tension d'alimentation;
  • Le courant de démarrage lorsque vous allumez le réseau est assez élevé;
  • facteur de puissance faible, à faible charge et au ralenti;
  • Pour un réglage en douceur de la fréquence de rotation, il est nécessaire d’utiliser des convertisseurs de fréquence;
  • consomme de l'énergie réactive; très souvent, lors de l'utilisation de moteurs asynchrones en raison d'une panne de courant, des problèmes de tension d'alimentation peuvent survenir.

Avantages et inconvénients des moteurs monophasés

Les avantages des moteurs asynchrones monophasés incluent:

  • faible coût;
  • simplicité de conception;
  • longue durée de vie;
  • haute fiabilité;
  • Fonctionnement en courant alternatif 220 volts sans convertisseur;
  • faible niveau sonore par rapport aux moteurs à collecteur.

Les inconvénients des moteurs asynchrones monophasés sont les suivants:

  • courants de démarrage très élevés;
  • grandes dimensions et poids;
  • gamme de puissance limitée;
  • sensibilité aux changements de tension d'alimentation;
  • avec une commande à vitesse variable, des convertisseurs de fréquence doivent être utilisés (les convertisseurs de fréquence pour moteurs monophasés sont disponibles dans le commerce).
  • ne peut pas être utilisé en mode de charge faible et en mode veille.

Malgré de nombreuses lacunes et de nombreux avantages, les moteurs asynchrones fonctionnent avec succès dans divers secteurs de l'industrie, de l'agriculture et de la vie quotidienne. Ils rendent la vie d'une personne moderne plus confortable et plus pratique.

Moteur monophasé triphasé

Dans la vie, il arrive parfois que vous ayez besoin d’une sorte d’équipement industriel pour inclure le 220 volts dans votre réseau domestique. Et puis la question se pose, est-il possible de faire cela? La réponse est oui, bien que dans ce cas, les pertes de puissance et de couple sur l’arbre du moteur soient inévitables. De plus, cela s'applique aux moteurs asynchrones d'une puissance allant de 1 à 1,5 kW. Pour démarrer un moteur triphasé dans un réseau monophasé, il est nécessaire de simuler une phase avec un décalage d'un certain angle (de manière optimale de 120 °). Ce décalage peut être réalisé en utilisant un élément de déphasage. L'élément le plus approprié est un condensateur. La (Fig. 6) montre la connexion d’un moteur triphasé à un réseau monophasé lorsque les enroulements sont connectés en étoile et en triangle.

Motifs de démarrage du moteur

Lors du démarrage du moteur, un effort est nécessaire pour surmonter les forces d'inertie et de frottement statique. Pour augmenter le couple, vous devez installer un condensateur supplémentaire qui est connecté au circuit principal uniquement au moment du lancement et qui, après le démarrage, doit être déconnecté. Pour cela, la meilleure option serait d’utiliser le bouton de verrouillage SA sans fixer la position. Il faut appuyer sur le bouton au moment de la tension d’alimentation et sur la capacité de démarrage Cn. créera un déphasage supplémentaire. Lorsque le moteur tourne à la vitesse nominale, le bouton doit être relâché et seul le condensateur de travail Srab sera utilisé dans le circuit.

Calcul de la valeur de capacité

La capacité d’un condensateur peut être déterminée par ajustement, en commençant par une petite capacité et en passant progressivement à des capacités plus grandes, jusqu’à ce qu’une option appropriée soit obtenue. Et quand il reste encore une possibilité de mesurer le courant (sa valeur la plus basse) dans le réseau et sur le condensateur de travail, il est alors possible de choisir la capacité la plus optimale. La mesure du courant doit être effectuée avec le moteur en marche. La capacité de démarrage est calculée en fonction de la nécessité de créer un couple de démarrage suffisant. Mais ce processus est assez long et prend beaucoup de temps. En pratique, ils utilisent souvent le moyen le plus rapide. Il existe un moyen simple de calculer la capacité, bien que cette formule donne l’ordre des nombres, mais pas sa valeur. Et dans ce cas, aussi, devront bricoler.

Srab - capacité de travail du condensateur en μF;

Puissance nominale du moteur en kW.

Cette formule est valable lors du raccordement des enroulements d’un moteur triphasé dans un "triangle". Sur la base de la formule pour 100 watts de puissance moteur triphasée, une capacité d'environ 7 μF sera requise.

Si la capacité du condensateur est choisie plus que nécessaire, le moteur surchauffera et, si la capacité est inférieure, la puissance du moteur sera sous-estimée.

Dans certains cas, en plus de la capacité de travail Srab. condensateur utilisé et de démarrage Sp. La capacité des deux condensateurs doit être connue, sinon le moteur ne fonctionnera pas. Premièrement, nous déterminons la valeur de la capacité nécessaire pour faire tourner le rotor. Lorsqu'il est connecté en parallèle capacité Srab et Cn. empilés. Nous avons également besoin de la valeur du courant nominal I n. Nous pouvons regarder ces informations sur la plaque signalétique fixée au moteur.

La capacité du condensateur est calculée en fonction du schéma de connexion d'un moteur triphasé. Lors du raccordement des enroulements du moteur dans le calcul "en étoile", la capacité est calculée selon la formule suivante:

Dans le cas de la connexion du bobinage du moteur dans un "triangle", la capacité de travail est calculée comme suit:

Srab - capacité de travail du condensateur en μF;

I est le courant nominal en ampères;

U est la tension en volts.

La capacité du condensateur de démarrage supplémentaire doit être 2 à 3 fois supérieure à la capacité du travailleur. Si, par exemple, la capacité du condensateur de travail est de 70 µF, la capacité du condensateur de départ doit être comprise entre 70 et 140 µF. Que dans le montant sera 140-210 microfarads.

Pour les moteurs triphasés d'une capacité allant jusqu'à 1 (kW), seul le condensateur de travail Srab suffit, un condensateur supplémentaire Cn ne peut pas être connecté. Lors de la sélection d'un condensateur pour un moteur triphasé inclus dans un réseau monophasé, il est important de prendre en compte correctement sa tension de fonctionnement. La tension de fonctionnement du condensateur doit être d'au moins 300 volts. Si le condensateur aura une tension de travail plus importante, en principe, rien ne se passera de mal, mais en même temps, ses dimensions augmenteront et, bien entendu, son prix. Si un condensateur est sélectionné avec une tension de fonctionnement inférieure à celle requise, il tombera en panne très rapidement et pourrait même exploser. Très souvent, il existe des situations où il n'y a pas de condensateur de la capacité requise. Ensuite, il est nécessaire de connecter plusieurs condensateurs en parallèle ou en série pour obtenir la capacité requise. Il faut se rappeler que lorsque plusieurs condensateurs sont connectés en parallèle, la capacité totale est additionnée, et lorsqu'ils sont connectés en série, la capacité totale diminue en fonction de la formule: 1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3... et ainsi de suite. N'oubliez pas non plus la tension de fonctionnement du condensateur. La tension sur tous les condensateurs connectés en parallèle ne doit pas être inférieure à la valeur nominale. Et la tension sur les condensateurs connectés en série, sur chacun des condensateurs peut être inférieure à la valeur nominale, mais la somme totale des tensions ne doit pas être inférieure à la valeur nominale. À titre d'exemple, il existe deux condensateurs d'une capacité de 60 microfarads avec une tension de fonctionnement de 150 volts chacun. Lorsqu'ils sont connectés en série, leur capacité totale sera de 30 µF (diminution) et la tension de fonctionnement augmentera jusqu'à 300 volts. Sur cela, peut-être, tout.