Теория работы электромотора на 220 В
Асинхронные двигатели для однофазной сети, представляют собой в основном двигатели с двухфазными обмотками и с вспомогательной фазой, берущейся от конденсатора. Такие моторы используются в бытовой технике. Подобный двигатель используется, в частности, в приводе стиральной машины. В дополнение к моторам с двухфазной обмоткой моторы с трехфазной обмоткой иногда используются в некоторых других бытовых приборах.
Двигатель во время прямого запуска может получить из сети ток, значительно превышающий его номинальное значение. Этот ток называется пусковым током двигателя, и его значение изменяется в районе Ir = 5-7In.
Одним из способов уменьшения пускового тока является использование переключателя звезда-треугольник. Двигатель, предназначенный для работы статора в треугольном включении при заданном сетевом напряжении, включается в систему звезда в момент запуска:
Ввиду пониженного напряжения поступающего на фазу обмотки статора и изменения соединений от треугольника к звезде ток, взятый из сети, будет уменьшаться в три раза по сравнению с пусковым током в треугольной схеме. Однако при подключении в звезду двигатель имеет в три раза меньше пускового момента, что делает невозможным использование этого метода во время тяжелого пуска (с большой нагрузкой).
Какая мощность двигателя СМ
Производительность мотора зависит от его вида. В комплектации стиралок применяют три типа:
- асинхронный;
- коллекторный;
- инверторный (бесколлекторный).
Асинхронный мотор
Его устанавливали в машинах, произведённых до 2000 года. У двигателя стиральной машины-полуавтомата вращений в минуту — 2800, мощность — 180–360 Вт. Чтобы приспособить такой движок под гаражные «самоделки», нужны трёхфазная сеть, преобразователь частоты, набор конденсаторов. Это стоит дорого, поэтому асинхронники не пользуются популярностью у самодельщиков.
Коллекторный двигатель
Любимчик мастеров. Работает от постоянного и переменного электрического тока, мощность 300–800 Вт, число поворотов якоря 11 500–15 000 об/мин. Из плюсов — легко корректируется цикл без потери мощности. Минус — часто стираются щётки.
Инверторный мотор
Самый современный и экономичный вид. Преобразовывает переменный ток в постоянный. Функционирует без ременной передачи и щёток с мощностью 400–800 Вт, совершая количество поворотов от 16 000 до 20 000 в минуту.
В настоящее время коллекторный электродвигатель является оптимальным по доступности и цене вариантом для домашних мастерских. Он универсален и лёгок в управлении. Давайте рассмотрим его устройство, способы подключения и регулировки.
Конденсатор для электромотора
Для небольших двигателей (<1 кВт), значение пускового конденсатора может быть определено из соотношения:
С [мкФ] = (1800 х Pn) / U2
где Pn [Вт] – номинальная мощность двигателя, U [В] – напряжение питания.
Эта формула также подходит для расчета значения пускового конденсатора для однофазных двигателей с начальной фазой.
Для более крупных двигателей (> 1 кВт) предполагается ёмкость около 70 мкФ / 1 кВт. Необходимо использовать пусковые конденсаторы с рабочими напряжениями 400..630 В переменного тока.
Вы можете опустить расчёты и просто подключить стандартный двигатель от стиралки к 1 фазе 220 В через 7 микрофарадный конденсатор, включенный между нужными клеммами. К середине подключите первый провод электросети, а второй в зависимости от направления вращения к одному из конденсаторных. Падение мощности составит 30% – это в теории.
Вопрос о выборе конденсатора решается легко. Вот примеры значений емкости для разных мощностей двигателя.
Pn [Вт] 90 120 180 250 370 550 750 1100 С [мкФ] 4 5 6 8 12 16 20 30
Полезное: Электромонтаж оборудования 220V квартир и домов
Мощность вращения в стиральной машине в обоих направлениях одинакова. Это моторы с типичным соединением для однофазного двигателя. Основная обмотка подключена непосредственно к 220 В и параллельно ей подключена фазовая обмотка вместе с последовательно соединенным конденсатором. Если вы перевернете провода фазовой обмотки, двигатель перейдет на вращение в другую сторону, но мощность будет немного меньше. Эта схема работает во время отжима. То же самое для медленных и быстрых вращений – ёмкость переключается внутри стиралки с 7 мкФ на 16 мкФ. Более подробно про конденсатор читайте тут
Частые поломки: с чем можно столкнуться
Как подключить электрический двигатель от старой стиральной машинки, теперь известно. Но бывают ситуации, когда мотор не запускается. Каковы же причины и пути решения такой неприятности?
Попробуйте проверить в каком состоянии находится нагрев мотора после его трехминутной работы. За такое короткое время все детали не могут нагреться одинаково, поэтому у вас есть возможность выявить место неисправности, которое будет слишком нагрето. Это может быть узел подшипника, статор и прочее.
Разные неисправности движков
Главными причинами, по которым та или иная деталь слишком нагрелась, могут быть следующие:
- засорившийся или вышедший из строя подшипник;
- чрезмерно расширенная емкость конденсатора.
Подключение мотора от СМА
Этот двигатель содержит две независимые обмотки:
для синхронной скорости 3000 об / мин – двухфазная обмотка.
для синхронной скорости 500 об / мин – симметричная трехфазная обмотка. Трехфазная система подключения позволяет изменять скорость вращения путем переключения питания обмотки.
Двигатель старого типа имеет обычно 5 проводов черного, синего, белого, красного и зеленого цвета. Была проведена серия измерений для определения обмоток и сопротивления между ними вышло таким:
- Сине-черным 85 Ом
- Сине-зеленый 85 Ом
- Черно-зеленый 80 Ом
- Бело-синий 15 Ом
- Белый-красный 30 Ом
Подключение старого электродвигателя требует поиска обмотки запуска с помощью мультиметра.
- ПО – начальная обмотка. Он предназначен только для запуска двигателя и запускается в самом начале, пока двигатель не начнет вращаться.
- OB – обмотка возбуждения. Это рабочая обмотка, которая работает постоянно и постоянно поворачивает двигатель.
- SB – кнопка, с которой напряжение подается на пусковую катушку и выключается при запуске двигателя.
Что требуется
- Тумблер с двумя группами контактов 220 В 15 А, приобрести его можно на Али Экспресс
. - Регулятор оборотов 400 Вт 220 В 50 Гц, также берите на Али Экспресс
. - Электродвигатель от автоматической стиральной машинки, подойдет почти любой марки.
- Отрезки проводов различного цвета, желательно синего (ноль) и коричневого (фаза).
- Потребуется изолента, для установки мощного радиатора купите новый и тюбик теплопроводящей пасты.
- Для проверки схемы соединения рекомендуется пользоваться обыкновенным тестером или хотя бы индикатором.
Подключение электродвигателя от новой стиралки
Если вы посмотрите на клеммную колодку с проводами спереди, то обычно первые два левых провода являются проводами таходатчика, благодаря которым измеряется и регулируется скорость вращения мотора стиральной машины. Они нам не нужны – перечеркнуты крестом.
В разных моделях стиральных машин провода различаются по цвету, но принцип соединения остается неизменным. Вам просто нужно найти необходимые провода, прозванивая их мультиметром.
Рабочий тахогенератор в спокойном состоянии обычно имеет сопротивление 50-100 Ом. Вы сразу найдете эти провода и отключите их.
Если надо изменить частоту вращения двигателя в противоположном направлении, просто перетащите перемычку на другие контакты. Посмотрите на схемы, как это выглядит.
Два контакта проходят через щетки к обмоткам ротора, а два другие контакта идут к обмотке статора. Остальные контакты – датчик для измерения скорости вращения мотора. Обмотки ротора и статора соединены последовательно и меняя концы одной из обмоток, вы меняете направление вращения. Без электронного регулятора двигатель будет разгоняться до нескольких тысяч оборотов в минуту (как при максимальном отжиме).
- Как регулировать скорость вращения мотора от СМА читайте тут.
Как регулировать вращение
Существует много способов управления оборотами:
- лабораторный автотрансформатор;
- плата регулировки бытовой техники;
- кнопки шуруповёртов, болгарок;
- регуляторы освещения (включатели, тумблеры).
Схема регулировки простая, её можно сделать своими руками.
Это удовлетворительный вариант для насоса или вентилятора. Для более мощных механизмов (например, станков) понадобится иная схема регулятора.
Читать также: Чем отличается технологическая карта от технологического процесса
Суть вопроса — как уменьшить обороты, не потеряв работоспособность? Подключение производится через тахогенератор, который передаёт количество витков микросхеме регулятора оборотов, координирующей цикл с помощью тиристора.
Такая плата позволяет как увеличить обороты, так и снизить, но требует постоянного, интенсивного охлаждения из-за перегрева. Подробное видео о том, как регулируются скорость и сила хода подключением к микросхеме, можно посмотреть здесь:
Теперь вы знаете, какие обороты делают различные виды двигателей и как наладить этот процесс в домашней мастерской. Удачи!
Стиральным машинам, как впрочем и любым бытовым приборам, свойственно ломаться. И хорошо, если случившуюся поломку можно исправить малыми финансовыми затратами. Но увы, бывают случаи, когда чинить стиральную машину нет никакого смысла, так как проще и дешевле купить новый агрегат. Но что делать со старой? Тем более, если ее двигатель находится в отличном состоянии и продолжает исправно работать.
Реле регулировки оборотов
Регулятора оборотов, моя доработка
Если вы покупали недорогую китайскую продукцию, то надо обязательно сделать ревизию устройства. Достаньте из корпуса начинку и обратите внимание на симистор. В лучшем случае на нем очень маленький радиатор, не могущий эффективно отводить тепло. В худшем случае вообще ничего нет.
На новом радиаторе нарежьте резьбу М3, отрегулируйте его длину по размерам корпуса. Намажьте поверхность симистора термопастой и закрепите подготовленный радиатор. Соберите регулятор.
