Устройство управления однофазным асинхронным двигателем

Предлагаемое устройство может быть использовано для управления однофазными асинхронными двигателями, в частности, для пуска и торможения асинхронного двигателя (АД) с короткозамкнутым ротором малой мощности, имеющего пусковую обмотку или пусковой конденсатор, отключаемые до окончании пуска. Возможно использование устройства для пуска более мощных асинхронных двигателей, а также для пуска трехфазных двигателей, работающие в однофазном режиме.

В известном устройстве [1] повторный нормальный пуск возможен лишь после остывания термистора и не обеспечивается тормозной режим роботы. Предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности.

Устройство (рис.1) содержит двухполюсный переключатель SA1 на два положения, с помощью которого к зажимам питающей сети подключается рабочая обмотка Р асинхронного двигателя и обмотка электромагнитного реле К1 через выпрямительный диод VD1, времязадающую RC-цепочку, состоящую из параллельно соединенных резистора R1 и электролитического конденсатора С1. Замыкающий контакт К1.1 реле К1 служит для подключения пусковой обмотки II АД к питающей сети через фазосдвигающий элемент С2 и переключатель SA1.

В исходном предпусковом положении обмотка электромагнитного реле К1 и выпрямительный диод VD1 шунтированы контактами переключателя SA1. Времязадающая RC-цепочка через эти же контакты переключателя присоединена к зажимам рабочей обмотки Р.

Устройство работает следующим образом.

При включении АД с помощью двухполюсного переключателя SA1 обтекается током рабочая обмотка Р и срабатывает реле К1 по цепи: диод VD1, времязадающая RC-цепочка, обмотка реле К1, переключатель SA1. Реле К1 контактом К1.1 подключает к сети пусковую обмотку П с фазосдвигающим элементом С2. По истечении промежутка времени, определяемого времязадающей RC-цепочкой, диод VD1 запирается этой цепочкой и реле размыкает свой контакт К1.1 в цепи пусковой обмотки П, отключат ее от сети. Пуск АД закончен. Конденсатор С1 в течение всего времени работы АД находится в заряженном состоянии, практически до амплитудного значения напряжения сети. Напряжение на нем можно несколько снизить уменьшением величины резистора R1. При отключении АД от сети диод VD1 и рабочая обмотка Р двигателя шунтируются переключателем SA1, а времязадающая RC-цепочка через переключатель подключается к зажимам рабочей обмотки. Конденсатор времяэадающей RC-цепочки разряжается на рабочую обмотку Р, создавая тормозной момент на валу АД. Повторный пуск возможен сразу после остановки АД, т.к. конденсатор RC-цепочки разряжен. Время торможения АД до 1 с при свободном выбеге ротора АД.

Упрощенный вариант устройства приведен на рис.2. Этот вариант использовался автором в течение нескольких лет для АД холодильного агрегата холодильника, у которого была «подпалена» пусковая обмотка из-за большого превышения напряжения в сети в результате чего, пусковое реле холодильника не отключало пусковую обмотку АД и она перегревалась. При этом цепь торможения (контакты 2-3 переключателя SA1) из-за ненадобности не использовалась, а контакты 1-2 заменялись контактами термореле холодильника.

Детали. В качестве переключателя SA1 используется любой подходящий по току и напряжению тумблер. Диод VD1 типа Д226Б может быть заменен на Д237Б, Д237В или на КД105 с любым буквенным индексом. Резистор R1 типа МЛТ-2 50…100 кОм. Конденсатор С1 — электролитический типа КЭ-2 на 30 мкФ и 450 В может быть заменен на КЭ-1 или ЭМ. Последний — малогабаритный. Электромагнитное реле К1 промежуточное реле переменного тока на 220 В типа РП-21, РП-25 или МКУ-48. Конденсатор С2 подбирается из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности АД типа МБГО-2 на напряжение не ниже 400 В или типа МБГЧ, что предпочтительней.

Устройство не потребляет  электроэнергии при работе асинхронного электродвигателя, не требует наладки и начинает работать сразу же при исправных элементах и правильном монтаже.

Литература 1. Патент Японии №14058, кл.55А342,1969.

2 Авт. свид. СССР № 629616, кл.Н02Р1/42

Автор: Коломойцев К. В. «ЭЛЕКТРИК» (Радиоаматор-Электрик)

Читайте также по этой теме: Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя