Асинхронные однофазные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором АИРЕ 71 В4 предназначены для использования в электроприводах и различных механизмах, которые находят применение в широком спектре отраслей, от промышленного оборудования до бытовой техники (например, деревообрабатывающие станки, компрессоры, насосы и др.). Эти двигатели также активно применяются в аграрном секторе и в маломеханизированных устройствах бытового назначения (таких как бетоносмесители, кормоизмельчители и др.).

Принцип работы и особенности конструкции АИРЕ 

Основное отличие однофазного двигателя АИРЕ 71 В4 от его общепромышленных аналогов заключается в особенностях обмотки статора. В данном двигателе используется двухфазная обмотка, в отличие от трехфазной в других типах. Одна из этих двух обмоток является рабочей и постоянно находится под напряжением, формируя магнитное поле. Вторая же обмотка, пусковая, смещена на 90° относительно первой и включается лишь кратковременно — для запуска вращения ротора.

Так как смещение обмоток в пространстве незначительно, для корректного запуска двигателя АИРЕ применяют фазосдвигающий элемент — пусковой конденсатор, который смещает фазу пусковой обмотки относительно рабочей.

Дополнительные особенности

Эти конструктивные решения обеспечивают нормальное функционирование однофазного двигателя. Чтобы улучшить пусковые характеристики и стабилизировать его работу при изменяющихся нагрузках, в цепь рабочей обмотки добавляют еще один конденсатор — рабочий. Двигатели с такой конструкцией часто называют конденсаторными электродвигателями благодаря использованию рабочего конденсатора, который способствует эффективной и стабильной работе устройства.

Маркировка однофазного электродвигателя

1. АИР – обозначает серию электродвигателя.

2. Е – указывает на то, что двигатель является однофазным и рассчитан на работу от сети 220 В.

3. 71 мм – это высота оси вращения электродвигателя, которая измеряется от поверхности, на которой он установлен.

4. В – обозначает установочный размер или длину сердечника.

   • А, В – указывают на возможные варианты длины сердечника.
   • S, M, L – обозначают длину сердечника и соответствующие установочные размеры по длине станины:
     • S – короткая версия;
     • M – средняя длина;
     • L – длинная версия.

5. 4 – указывает на количество полюсов электродвигателя.

Монтажное исполнение АИРЕ 71 В4

Электродвигатель АИРЕ 71 В4 может быть выполнен в различных вариантах монтажного исполнения в соответствии с ГОСТ 2479-79. Возможные варианты включают:

• IM1081 (IM1082) – монтажное исполнение с лапами, при котором двигатель устанавливается на горизонтальную поверхность с помощью крепежных лап.

• IM2081 (IM2082) – монтажное исполнение с фланцем, предназначенное для вертикальной или горизонтальной установки двигателя с помощью крепления на фланец.

• IM3081 (IM3082) – комбинированное монтажное исполнение, которое включает как лапы, так и фланец, что позволяет использовать двигатель в различных установочных конфигурациях.

Эти исполненные варианты предоставляют гибкость при монтаже двигателя, обеспечивая возможность адаптации к различным условиям эксплуатации и требованиям оборудования.

Габаритные и установочные размеры

Габаритные размеры, такие как l30, l33, h31, а также установочно-присоединительные размеры, могут варьироваться у разных производителей электродвигателей. Для получения точных данных по этим параметрам рекомендуется обратиться к соответствующему каталогу продукции конкретного производителя, где представлены все необходимые размеры и технические характеристики.

Схема подключения электродвигателя АИРЕ 71 В4

Однофазные конденсаторные электродвигатели, такие как АИРЕ 71 В4, называются однофазными, так как они подключаются к однофазной сети переменного тока. Однако их можно также называть двухфазными, поскольку статор этих двигателей содержит две обмотки: рабочую и пусковую.

Пусковая обмотка

Основной функцией пусковой обмотки является создание начального вращающего момента. Без неё электродвигатель, имеющий только одну рабочую обмотку, не может развить вращающий момент, что приводит к отсутствию вращения ротора. Пусковая обмотка по количеству пазов и мощности соответствует рабочей обмотке. Она располагается в статоре под углом 90° относительно рабочей обмотки (см. рисунок 2) и подключается к сети через фазосдвигающий элемент — рабочий конденсатор.

Постоянная работа конденсатора

Рабочий конденсатор и пусковая обмотка остаются подключенными как во время запуска, так и в процессе работы электродвигателя, обеспечивая стабильное функционирование. Схема обмоток стандартного однофазного электродвигателя изображена на рисунке 1а, где четко показано подключение рабочих и пусковых обмоток, а также роль конденсатора в этой системе.

Частота вращения и рабочие характеристики однофазных двигателей

Частота вращения однофазного двигателя на холостом ходу обычно ниже, чем у аналогичного трёхфазного двигателя с той же синхронной частотой вращения магнитного поля. Это связано с наличием тормозящего момента, который влияет на работу двигателя. В результате однофазные двигатели демонстрируют худшие рабочие характеристики по сравнению с трёхфазными аналогами. Среди них:

• Меньший пусковой момент,
• Пониженный КПД (коэффициент полезного действия),
• Сниженная перегрузочная способность,
• Увеличенное скольжение при номинальной нагрузке.

Оптимизация характеристик однофазного двигателя

Чтобы однофазный двигатель имел характеристики, максимально приближенные к трёхфазному, в его статоре необходимо создать вращающееся магнитное поле, как можно ближе к круговому. Это достигается подбором емкости рабочего конденсатора, которая определяется в зависимости от силы тока в обмотке. Однако, поскольку пусковой и рабочий токи двигателя значительно различаются, один рабочий конденсатор не способен создать идеальное магнитное поле на всех режимах работы. В большинстве однофазных двигателей конденсатор выбирается для работы при номинальном токе, что приводит к недостаточной ёмкости во время пуска и, соответственно, к пониженному пусковому моменту.

Дополнительный пусковой конденсатор

Когда условия эксплуатации требуют более высокого пускового момента, желательно использовать дополнительную пусковую емкость. Для этого однофазные двигатели могут быть оснащены специальным блоком управления, который включает пусковой конденсатор Сп. Этот блок автоматически подключает пусковой конденсатор в моменты запуска двигателя и при перегрузках, что позволяет улучшить выходные характеристики однофазного двигателя.

Схема подключения однофазного двигателя с дополнительным пусковым конденсатором показана на рисунке 1б.

Схема подключения обмоток и направлений вращения

Подключение обмоток и рабочего конденсатора к разъемам клеммной коробки, а также схема подключения двигателя к однофазной сети, позволяющая изменять направление вращения на «прямое» или «обратное», изображена на рисунке 3.