Schémata zapojení pro jednofázový asynchronní motor
Aby každý asynchronní motor fungoval, je zapotřebí rotující elektromagnetické pole. Při zapojení do třífázové elektrické sítě je tato podmínka snadno splněna: tři fáze, posunuté vůči sobě o 120°, vytvářejí pole, jehož intenzita se v prostoru statoru přesně cyklicky mění.
Drtivá většina domácích sítí je však jednofázová – s napětím 220 voltů. V takové síti není tak snadné vytvořit točivé elektromagnetické pole, proto nejsou jednofázové asynchronní motory tak široce používány jako jejich třífázové protějšky.
Jednofázové „asynchronní motory“ se však poměrně úspěšně používají v domácích ventilátorech, čerpadlech a dalších instalacích. Protože výkon jednofázové domácí sítě není obvykle příliš vysoký a energetické ukazatele a charakteristiky jednofázových motorů obecně výrazně zaostávají za charakteristikami třífázových motorů, má jednofázový asynchronní motor zřídka výkon přesahující jeden kilowatt.
Rotor jednofázových asynchronních motorů je proveden nakrátko, protože vzhledem k nízkému výkonu těchto strojů není potřeba regulace přes obvod rotoru.
Obvod statoru se skládá ze dvou vinutí paralelně připojených k síti. Jeden z nich je pracovní a zajišťuje chod motoru v síti 220 V a druhý lze považovat za pomocný nebo startovací.
V obvodu druhého vinutí je zahrnut prvek, který zajišťuje rozdíl proudů ve vinutích nezbytný k vytvoření točivého pole. V naprosté většině případů je tímto prvkem kondenzátor, ale existují jednofázové motory, které mají pro tyto účely ve svém složení induktor nebo rezistor.
Kondenzátorové elektromotory se konstrukčně dělí na následující motory:
1) se startováním;
2) se startováním a prací;
3) s pracovním kondenzátorem.
V prvním a nejběžnějším případě jsou přídavné vinutí a kondenzátor připojeny k síti pouze během doby spouštění a po jejím dokončení jsou vyřazeny z provozu.
Toto schéma je implementováno pomocí relé nebo jednoduše tlačítka stisknutého operátorem během spouštění. V případě pracovního kondenzátoru je tento a jeho vinutí neustále součástí obvodu.
Elektrické stroje se startovacím kondenzátorem mají dobrý rozběhový moment s malými proudovými rázy při rozběhu. Při provozu v nominálním režimu však výkon takových motorů prudce klesá vzhledem k tomu, že pole jednoho pracovního vinutí není kruhové, ale eliptické.
Motory s provozním kondenzátorem naopak poskytují dobré provozní jmenovité parametry s průměrnými startovacími parametry. Motory, které mají ve své konstrukci rozběhový a provozní kondenzátor, jsou kompromisem mezi oběma předchozími řešeními a mají průměrný výkon jak při spouštění, tak i během provozu.
Obecně jsou obvody spouštění kondenzátoru upřednostňovány pro těžké spouštění, zatímco obvody spouštění kondenzátorů jsou preferovány, pokud není potřeba dobrý rozběhový moment.
Stojí za zmínku, že při připojení jednofázového motoru má uživatel téměř vždy na výběr, kterému z obvodů dá přednost, protože všechny svorky motoru: od kondenzátoru, od pomocného vinutí a od hlavního vinutí jsou shromážděny ve svorkovnici (barno).
Pokud není k dispozici žádný kondenzátor nebo pokud je nutné obvod přepracovat, můžete si vybrat pracovní kondenzátor na základě 0,7-0,8 μF na kilowatt výkonu a spouštěcí kondenzátor – 2,5krát větší.
Pracovní a startovací vinutí statoru v krabici lze určit podle průřezu vodičů: startovací vinutí bude mít menší průřez. Často jsou startovací a pracovní vinutí zapojeny přímo ve skříni motoru a jsou vyvedeny na jednu společnou svorku.
Možnost reverzace při ovládání takového elektrického systému se nezdá být možná, protože není možné zaměnit konce startovacího vinutí.
A určit, která ze tří silových svorek je společná, která spouští a která je funkční, je možné pouze vzájemným prozvoněním. Nejvyšší odpor bude mezi svorkami start a run a odpor mezi společnými a startovacími svorkami bude větší než odpor mezi run a společnými svorkami.