Однофазные электродвигатели (двигатели, работающие в бытовой сети 220 В) используются повсеместно. В электродрелях, болгарках, стиральных машинах, вентиляторах, фенах и во множестве других приборов используются однофазные двигатели. В большинстве случаев (особенно в работе таких станков, как, например, пилы) двигатели подключаются не напрямую к сети, а к устройству регулировки, получившей название «однофазный частотный преобразователь для электродвигателя». Как все это работает и как подключается?
Схема подключения однофазного электродвигателя
На самом деле однофазные двигатели являются двухфазными, т. к. в их работе задействованы две обмотки — главная (рабочая) и вспомогательная (пусковая). Однако пусковая обмотка работает только лишь при запуске устройства — она раскручивает ротор мотора до нужной скорости, а затем отключается, передавая управление рабочей. Т. к. двигатель фактически работает от одной обмотки, он и стал называться однофазным.
Однофазные электродвигатели в готовом варианте (т. е. готовые для эксплуатации) подключаются к сети 220 В, как и любое другое бытовое устройство. Достаточно подключить 2 провода (фазу и ноль) к клеммам устройства — и оно начнет свою работу. В большинстве случаев двигатели имеют 3 клеммы, одна из которых — заземление. Заземлять электродвигатели для работы необязательно, но строго рекомендуется во избежание их перегорания при скачках напряжения или коротких замыканий. На рисунке снизу вы можете видеть принципиальную схему подключения однофазного электродвигателя:
Дополнительное оборудование для работы с электродвигателями
Для управления электродвигателем очень часто используют однофазный частотный преобразователь для электродвигателя. В его задачу входит преобразование входного напряжения по частоте и напряжению. При изменении частоты изменяется скорость вращения ротора, однако мощность самого аппарата будет снижаться. Именно поэтому для ее поддержания также регулируют напряжение. Современные частотные преобразователи могут выполнять несколько функций одновременно:
- изменение скорости вращения ротора;
- защиту электродвигателя от скачков напряжения и коротких замыканий;
- изменение реверса однофазного электродвигателя (стороны вращения);
- организацию плавного запуска;
- организацию удаленного управления двигателем посредством сетевого соединения и т. д.
Также широко распространены устройства плавного пуска однофазного электродвигателя (софтстартеры). Они представляют собой небольшой аппарат, в задачу которого зачастую входит не только организация плавного запуска, но и защита от больших токов, а также возможность оптимизации энергопотребления двигателем.