Come collegare un motore elettrico monofase

Succede spesso che la meccanica di una lavatrice, un aspirapolvere, un trapano elettrico si rompa completamente e sarà più redditizio acquistare nuovi elettrodomestici che riparare elettrodomestici irrimediabilmente obsoleti.

Del mucchio di pezzi di ricambio rimasti da questi dispositivi, di norma, l'elemento più prezioso sarà il motore elettrico, che può essere sfruttato al meglio collegandosi a una rete a 220V.

In tali apparecchi elettrici, si trova raramente un vero e proprio motore trifase e molto probabilmente ci sarà un collettore monofase o un motore elettrico asincrono, che potrebbe avere un discreto margine di sicurezza e durata dei cuscinetti da utilizzare come azionamento per una pompa, un compressore, un ventilatore, un tritacarne, una mini-macchina, un tagliaverdure, un tosaerba ecc.

Questo articolo parlerà di come collegare un motore elettrico monofase a una rete a 220 V, a seconda del suo tipo.

Il principio di funzionamento del motore del collettore

Nel motore del collettore, che si trova nelle lavatrici e nei trapani elettrici, sono presenti avvolgimenti sullo statore e sul rotore.

Motore del collettore

Gli avvolgimenti del rotore sono avvolti sotto forma di telai e posti in apposite scanalature, e vengono commutati utilizzando cavi collettori e contatti sotto forma di spazzole di grafite.

rotore del motore del collettore

Il dispositivo del rotore è progettato in modo tale che in qualsiasi momento venga eccitato un solo telaio, il cui campo magnetico è perpendicolare al campo dell'avvolgimento dello statore.

L'interazione elettromagnetica dei poli magnetici polari tende a far ruotare il rotore in modo che la direzione del suo campo magnetico coincida con il campo dello statore, come l'ago di una bussola.

Ma, non appena il rotore ruota di un certo angolo, i contatti del telaio escono dal contatto con le spazzole e l'avvolgimento successivo viene attivato e il processo si ripete, creando una coppia continua.

Collegamento a una rete 220 V di un motore collettore

Il circuito del motore elettrico del collettore è progettato in modo tale che le direzioni delle correnti nell'avvolgimento statorico del rotore e nel telaio del rotore coincidano sempre, indipendentemente dalla fase della tensione alternata. A causa della coincidenza della direzione delle correnti, i campi magnetici risultanti saranno sempre perpendicolari, il che causerà il momento di rotazione dell'albero.

Pertanto, è molto importante installare un ponticello sui terminali del motore per collegare in serie gli avvolgimenti dello statore e del rotore. Scambiando i cavi degli avvolgimenti dello statore o del rotore, è possibile modificare il senso di rotazione dell'albero motore.

schema di collegamento

Per completare il quadro, è necessario tracciare il percorso della corrente: uno dei terminali della spazzola del collettore è collegato alla rete 220 V (diciamo una fase, ma non importa). L'uscita di un'altra spazzola deve essere collegata a un'uscita dello statore tramite un ponticello. La restante uscita dello statore è collegata alla rete 220 V (zero), chiudendo il circuito.

Il principio di funzionamento di un motore elettrico asincrono monofase

A differenza di un motore collettore, in un motore elettrico asincrono monofase con rotore a gabbia a riposo,

dispositivo a motore asincrono

in cui vengono indotte correnti che creano un campo magnetico che interagisce con il campo elettromagnetico della bobina, i vettori delle forze emergenti (M, -M) si equilibrano tra loro. Ciò significa che quando è collegato alla rete, l'albero del motore non ruoterà e per avviarlo è necessaria la coppia iniziale S.

Puoi girare l'albero a mano e applicare la tensione di rete, quindi il motore prenderà velocità. Molte persone lo fanno avviando una mola, ma questo metodo è del tutto inaccettabile se è necessario far girare i coltelli rotanti di un tagliaverdure o di un tosaerba.

Poiché in un motore elettrico trifase la coppia viene impostata in modo costruttivo utilizzando la disposizione degli avvolgimenti e lo spostamento delle fasi della rete trifase, in un motore monofase viene utilizzato un avvolgimento di avviamento aggiuntivo, grazie al quale viene creata la coppia di spostamento del rotore.

Schema di collegamento 1

Lo sfasamento della corrente dell'avvolgimento aggiuntivo rispetto alla tensione sinusoidale di 220 V viene creato utilizzando un condensatore.

Schema di collegamento 2

Collegamento alla rete di un motore elettrico asincrono monofase.
Nel caso di un motore elettrico asincrono monofase dovrebbe esserci uno schema di collegamento, che indica le conclusioni degli avvolgimenti principale e aggiuntivo, nonché la capacità del condensatore.

Terminali di avvolgimento

Ma se il circuito è perso da qualche parte, è necessario determinare il funzionamento e l'avvio dell'avvolgimento misurando e confrontando la resistenza: per quella principale, dovrebbe essere inferiore. Per fare ciò, è necessario prendere un multimetro, impostare l'intervallo di misurazione in Ohm e misurare alternativamente la resistenza tra i terminali.

Determinazione dell'avvolgimento di partenza e di lavoro

Poiché questi avvolgimenti hanno spesso una conclusione comune, è determinato empiricamente: la somma delle resistenze misurate da un dato filo dell'avvolgimento deve corrispondere alla resistenza totale degli avvolgimenti collegati in serie. Se il design del motore lo consente, è possibile determinare visivamente la proprietà dei cavi: i fili dell'avvolgimento di lavoro hanno una sezione trasversale più ampia (spessore).

avvolgimenti di lavoro e di avviamento

L'avvolgimento di lavoro è collegato direttamente a una tensione di 220 V e l'avvolgimento di avviamento è collegato in serie al condensatore. Se gli avvolgimenti sono collegati all'interno del motore, un tale circuito non consentirà di cambiare il senso di rotazione. Se dal motore escono quattro fili da due avvolgimenti, il senso di rotazione dipenderà dalla scelta dei cavi per collegarli a una presa comune.

Selezione rotazione motore

Esistono motori elettrici con avvolgimenti identici: sono chiamati bifase.

Modalità motore monofase

Poiché i motori monofase e bifase richiedono l'avviamento, tali motori elettrici sono chiamati motori a condensatore. Esistono diverse modalità di funzionamento di un motore a condensatore:

Con un condensatore di avviamento e un avvolgimento aggiuntivo, che sono collegati solo per la durata dell'avvio. La capacità è selezionata in base a 70 microfarad per 1 kW di potenza del motore;
Con un condensatore funzionante, 23-35 uF e un avvolgimento aggiuntivo sempre collegato;
Con un condensatore di lavoro e di avviamento collegato in parallelo a quello di lavoro.

Si applica nei casi con avviamento pesante del motore. La capacità del condensatore di lavoro è da due a tre volte inferiore al valore nominale di quello iniziale (70 μF / 1 kW).

A causa della complessità delle formule di calcolo, è consuetudine scegliere le capacità in base alle suddette proporzioni. In realtà, collegando il motore elettrico, è necessario monitorarne il funzionamento e il riscaldamento. Se il motore si riscalda notevolmente nella modalità con un condensatore funzionante, la sua capacità deve essere ridotta. È necessario selezionare condensatori con una tensione operativa di almeno 450 V.

L'avviamento del motore con un condensatore di avviamento viene effettuato manualmente utilizzando il pulsante di controllo,

oppure circuiti con due contattori di cui uno (di avviamento) non ha auto-ripresa ed è trattenuto dalla corrente di un contatto a pulsante chiuso o di un temporizzatore. Alcuni motori a condensatore hanno un contatto centrifugo, utilizzato all'avviamento, che si apre quando il motore è in funzione.

Collegamento di un motore trifase a una rete a 220 V

In modo simile, utilizzando un condensatore, un motore trifase viene collegato secondo lo schema "stella" o "triangolo".

La capacità viene calcolata in base alla tensione e alla corrente di esercizio,

o potenza motore targata.

Per analogia con un motore elettrico monofase, in caso di avviamento difficoltoso di un motore trifase, viene utilizzato un condensatore di avviamento la cui capacità è da due a tre volte superiore al valore nominale di quello di lavoro.

Quando si collega un motore elettrico trifase a una rete da 220 V utilizzando un condensatore di avviamento, è necessario ricordare che con un tale schema di connessione, il motore non funzionerà a piena efficienza e non svilupperà la massima potenza.

Per il pieno funzionamento di un tale motore sono necessarie tre fasi, che possono essere ottenute eseguendo una rete a 380 V, o utilizzando un complesso circuito elettronico progettato per una potenza specifica che genera uno sfasamento utilizzando potenti interruttori a semiconduttore di potenza.