Схемы подключения электродвигателя к электропитанию

Схемы подключения электродвигателя к электропитанию

Практически ежедневно мы сталкиваемся с одним и тем же вопросом от наших клиентов: «как подключить электродвигатель к сети питания?»

Самый простой и надежный способ – обратиться к нормальному электрику и не экономить на этом, т.к. зачастую, пытаясь сэкономить, приглашают «дядю Васю», или других отзывчивых «специалистов», которые рядом, но на самом деле слабо понимают, что происходит.
В лучшем случае, эти «профи» звонят и спрашивают – правильно ли я подключаю. Тут ещё есть шанс не спалить двигатель. Сразу становится понятна квалификация «электрика», когда задают такие вопросы, от которых можно просто впасть в ступор (так как именно этому и учат электриков).

Например:
— зачем шесть контактов в двигателе?
— а почему контактов всего три?
— что такое «звезда» и «треугольник»?
— а почему, когда я подключаю трехфазный насос и ставлю поплавковый выключатель, который рвёт одну фазу, двигатель не останавливается?
— а как измерить ток в обмотках?
— что такое пускатель?
и т.п.

Если ваш электрик задаёт такие вопросы, то нужно его отправить туда, откуда он пришёл. Иначе всё закончится сгоревшим электродвигателем, потерей денег, времени, дорогостоящим ремонтом. Давайте попробуем разобраться в схемах подключения электродвигателя к электропитанию.
Для начала нужно понимать, что существуют несколько популярных типов сетей переменного тока:

1. Однофазная сеть 220 В,
2. Трехфазная сеть 220 В (обычно используется на кораблях),
3. Трехфазная сеть 220В/380В,
4. Трехфазная сеть 380В/660В.
Есть ещё на напряжение 6000В и некоторые другие редкие, но их рассматривать не будем.

В трёхфазной сети обычно есть 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть ещё отдельный провод «земля». Но бывают и без нулевого провода.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто. Для этого нужно измерить напряжение между фазами и между нулём и фазой.

В сетях 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нолём и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
В сетях 380/660В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660В, а напряжение между нулем и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.

Способы самостоятельного подключения

Чтобы двигатель заработал, ему необходимо питание. Самостоятельное подключение к электричеству заключается в правильном соединении проводов. Поэтому вам понадобится схема подключения двигателя стиральной машины.

Для работы вам нужны статорные и роторные провода. Но как их найти? При визуальном осмотре видно много проводов. Как определиться, какой из них вам нужен?

Рассмотрим, как подключить электродвигатель с 3-мя, 4-мя и 6-ю проводами.

Посмотрите на мотор. С левой стороны находятся два провода – они не используются. Зачастую производитель окрашивает их в белый цвет. Для наглядности посмотрите на фото ниже:

Оранжевые стрелки указывают на провода красного и коричневого цветов. Это выводы статора. Синие стрелки показывают на провода, ведущие к щеткам ротора. Эти четыре провода нужны для подключения двигателя от стиралки.

У разных производителей цвет проводки может меняться. Поэтому используйте тестер для точной проверки.

Измеряйте сопротивление каждого провода для поиска его пары. Зачистите контакты и подсоедините к ним щуп тестера. Зафиксируйте показания. Далее прозванивайте все провода по очереди, пока у каждого не появится пара.

Подключение

Для подключения к сети 220 В понадобятся следующие инструменты и детали:

• Двигатель от старой стиральной машины-автомат (возможно использование как отечественных машин, так и итальянских);
• Мультиметр для измерения сопротивления;
• Вилка для контакта проводов с розеткой;
• Тумблер или иной переключатель;
• Изолента и нож для зачистки проводов.

В первую очередь необходимо отделить пары проводов от объединяющего пластикового кожуха, показанного на фото. Для этого их можно просто обрезать у его основания, но перед этим желательно запомнить их попарное расположение слева направо. Делается это с целью упрощения дальнейшего нахождения пар проводов.

Стоит сразу уточнить, что для подключения электродвигателя от стиральной машины понадобится только 4 провода: 2 от статора и 2 от щеток ротора. Но на выходе из мотора их гораздо больше. Стандартно проводов на выходе 6-8, но в зависимости от модели стиральной машины их может быть до 12 штук.

Итальянская стиральная машина-автомат, как правило, имеет отличительную черту, а именно 8 выходящих проводов, 4 из которых выходят от статора. Однако тут требуется уточнение: 2 провода отходят от термореле и 2 от самого статора. Последние два и нужны для подключения.

Обычно провода, предназначенные для определенных целей, помечаются определенным цветом. Но лучше не рисковать и уже зачищенные концы проверить мультиметром.

Для этого прибор выставляется на измерение сопротивления. Провода, идущие от таходатчика, покажут 70 Ом. Они не нужны для дальнейшего подключения, так как являются регулятором оборотов, но служат ориентиром для дальнейшего подбора пар.

После найденной пары от таходатчика слева направо осуществляется поиск остальных проводов.

Существует вариант стиральной машины, где статор имеет 3 провода. Третий провод является дополнительным выводом обмотки. Для подключения в сеть 220 В он не требуется. Поэтому необходимо следовать вышеописанной инструкции по нахождению пары.

После того, как пары проводов найдены, необходимо соединить 1 провод от статера и 1 провод от щеток ротера вместе. Оставшиеся провода – с вилкой. При включении двигатель будет вращаться в определенную сторону. При замене контакта 1 провода от статера с проводом от щетки ротера направление движения двигателя изменится.

Для удобства смены направления движения провода можно запустить через тумблер. Также можно использовать выключатель, который подойдет для стационарно установленного двигателя от стиральной машины-автомат. Это позволит включать и выключать прибор без отсоединения вилки от сети.

Такое устройство имеют современные электродвигатели, в том числе и итальянский электродвигатель от стиральной машины. Однако устройство двигателя старой стиральной машины несколько иное. В нем отсутствует большое количество проводов, но и определить их не так просто.

Как подключить электродвигатель от старой стиральной машины?

Устройство старого двигателя схоже с современными моделями, и для работы понадобятся все те же 4 провода. Как и в первом случае, для нахождения пары необходим тестер. Прикладывая поочередно его щупы к проводам, пара будет быстро найдена.

Найдя пары, необходимо установить пусковую обмотку и рабочую обмотку.

• Пусковая обмотка необходима для создания начального магнитного поля или так называемого крутящего момента.
• Рабочая обмотка создает постоянное магнитное поле.

Определить пусковую обмотку просто. На паре проводов, отвечающих за нее, сопротивление будет больше, чем на рабочей паре.

Далее происходит подключение проводов к сети 220 В и замыкание пусковой обмотки на рабочей. Для этого провода рабочей обмотки, как и в варианте с новыми стиральными машинами, запитываются от сети при помощи вилки и розетки. Один провод пусковой обмотки изолируется с одним из проводов рабочей обмотки. Второй провод также запитывается от розетки. Предусматривается и выключатель, который устанавливается в месте, где провод от рабочей обмотки идет к сети.

Если возникает надобность изменить направление вращение двигателя, то необходимо всего лишь поменять местами провода пусковой обмотки.

Как следует из вышеописанного, принцип подключения электродвигателя при помощи 4 проводов схож на всех моделях. Сложностей с примитивным подключением для работы двигателя в одном направлении не возникнет ни у кого, так как для этого нужны знания физики 8 класса. Но для более комфортной работы с устройством возможность переключать направление вращения двигателя по ходу работы является незаменимой. По этой причине рекомендуется установить дополнительный тумблер, переключающий полярности пусковой обмотки.

Для лучшего понимания всех этапов подключения можно посмотреть это видео, наглядно показывающее подключение электродвигателя от стиральной машины-автомат.

Как включить двигатель коллекторного типа

Внешний вид моторов разных моделей может отличаться, но устройство, принцип работы практически идентичны. Прибор состоит из:

• корпуса;
• статора;
• катушек статора (башмаков) с двумя, тремя выводами;
• якоря;
• штива;
• двух щёток;
• коллектора;
• таходатчика (с двумя, тремя проводами);
• клеммной колодки.

Чтобы подключить двигатель, нужно знать выходы обмоток якоря, статора, таходатчика. Не запутаться среди проводов поможет тестер.

Как подключить электродвигатель

Установите тестер в режим наименьшего сопротивления, обзвоните обмотки таходатчика, катушек, якоря. Проводите подключение по клеммам, которые прозваниваются между собой, чтобы найти пару. Если у вас конструкция с 4 проводами, то красно-коричневые — статор, серо-зелёные — ротор. Цвета проводов разных моделей СМА могут отличаться. Поэтому пользуйтесь мультиметром. Вам достался прибор с 6 проводами? Те, которые слева — регулируют обороты машинки таходатчиком. Их сопротивляемость составляет около 70 Ом. Правильно подключенный прибор набирает скорость плавно, не трещит, не искрится. Проверить, сколько оборотов делает мотор, можно датчиком оборотов.

Как запустить двигатель от стиралки, можно посмотреть здесь:

Регулировка вращения

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, вентилятора. Более мощным механизмам (например, станкам) понадобится иная схема регулятора.

Суть вопроса — уменьшить обороты, сохранив работоспособность. Подключение производится через тахогенератор, который передаёт количество витков микросхеме регулятора оборотов, координирующей цикл тиристором.

Такая плата позволяет увеличить, снизить обороты, но требует постоянного, интенсивного охлаждения из-за перегрева. Подробное видео о регулировки скорости, силы хода, подключении микросхемы можно посмотреть здесь:

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

• один с рабочей обмотки — рабочий;
• с пусковой обмотки;
• общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно). К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку.

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

• рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
• пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

Как подключить электродвигатель с 4 проводами

Стиральные машины, со временем, выходят из строя или морально устаревают. Как правило,
основой любой стиралки есть ее электродвигатель, который может найти свое применение и
после разборки стиралки на запчасти.

Мощность таких двигателей, как правило не меньше 200 Вт, а порой и куда больше, скорость
оборотов вала может доходить и до 11 000 оборотов в минуту что вполне может подойти для использование такого двигателя в хозяйственных или мелких промышленных нуждах.

Вот лишь несколько идей удачного применения электродвигателя от стиралки:

• Точильный («наждачный») станок для заточки ножей и мелкого домашнего и садового инструмента.Двигатель устанавливают на прочном основание, а на вал закрепляют точильный камень или наждачный круг.

• Вибростол для производства декоративной плитки, тротуарной плитки или других бетонных изделий где необходимо уплотнение раствора и удаление от туда воздушных пузырей. А возможно вы занимаетесь производством силиконовых форм, для этого также нужен вибростол.

• Вибратор для усадки бетона. Самодельные конструкции которых полно в интернете, вполне могут быть реализованы с применением небольшого двигателя от стиральной машинки.

• Бетономешалка. Вполне подойдет такой двигатель и для небольшой бетономешалки. После небольшой переделки, можно использовать и штатный бак от стиральной машинки.

• Ручной строительный миксер. С помощью такого миксера можно замешивать штукатурные смеси, плиточный клей, бетон.

• Газонокосилка. Отличный вариант по мощности и габаритам для газонокосилки на колесах. Подойдет любая готовая платформа на 4-х колесах с закрепленным в центре двигателем с прямым приводом на «ножы» которые будут находится снизу. Высоту газона можно регулировать посадкой, например, поднимая или опуская колеса на шарнирах по отношению к основной платформе.

• Мельница для измельчения травы и сена или зерна. Особенно актуально для фермеров и людей занимающихся разведением домашней птицы и другой живности. Также можно делать заготовки корма на зиму.

Вариантов применения электромотора может быть очень много, суть процесса заключается в возможности вращать на высоких оборотах разные механизмы и приспособления. Но какой бы механизм сконструировать вы б не собирались, все равно вам нужно будит правильно
подключить двигатель от стиральной машинки.

Виды двигателей

В стиральных машинках разных поколений и стран производства, могут быть и разные типы
электродвигателей. Как правило это один из трех вариантов:

Асинхронный.
В основном это все трехфазные двигатели, могут быть и двухфазными но это большая редкость.
Такие двигатели просты в своей конструкции и обслуживанию, в основном все сводится к смазке подшипников. Недостатком есть большой вес и габариты при небольшом КПД.
Такие двигатели стоят в старинных, маломощных и недорогих моделях стиральных машин.

Коллекторный.
Двигатели которые пришли на смену большим и тяжелым асинхронным устройствам.
Такой двигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока, на практике он будет вращаться даже от автомобильного аккумулятора на 12 вольт.
Двигатель может вращаться в нужную нам сторону, для этого нужно всего лишь сменить полярность подключения щеток к обмоткам статора.
Высокая скорость вращения, плавное изменение оборотов изменением прилагаемого напряжения, небольшие размеры и большой пусковой момент — вот лишь небольшая часть преимуществ такого типа двигателей.
К недостаткам можно отнести износ коллекторного барабана и щеток и повышенный нагрев при не столь продолжительной работе. Также необходима более частая профилактика, например чистка коллектора и замена щеток.

Инверторный (бесколлекторный)
Инновационный тип двигателей с прямым приводом и небольшими габаритами при довольно не малой мощности и высоком КПД.
В конструкции двигателя все так же присутствует статор и ротор, однако количество соединительных элементов сведено к минимуму. Отсутствие элементов подверженных быстрому износу, а так же низкий уровень шума.
Такие двигателя стоят в последних моделях стиральных машин и их производство требует сравнительно больше затрат и усилий что конечно же влияет на цену.

Схемы подключения

Тип двигателя с пусковой обмоткой (старые/дешевые стиралки)

Для начала нужен тестер или мультиметр. Нужно найти две соответствующие друг другу пары выводов.
Щупами тестера, в режиме прозвонки или сопротивления, нужно отыскать два провода которые между собой прозваниваются, остальные два провода автоматически будут парой второй обмотки.

Дальше следует выяснить, где у нас пусковая, а где – рабочая обмотки. Нужно замерить их сопротивление: более высокое сопротивление укажет на пусковую обмотку (ПО), которая создает начальный крутящий момент. Более низкое сопротивление укажет нам на обмотку возбуждения (ОВ) или другими словами — рабочую обмотку, создающую магнитное поле вращения.

Вместо контактора «SB» может стоять неполярный конденсатор малой емкости (около 2-4 мкФ)
Как это обустроено в самой стиралке для удобства.

Если же двигатель будет запускаться без нагрузки, то есть, не будит на его валу шкива с нагрузкой в момент запуска, то такой двигатель может запускаться и сам, без конденсатора и кратковременной «запитки» пусковой обмотки.

Если двигатель сильно перегревается или греется даже без нагрузки непродолжительное время, то причин может быть несколько. Возможно изношены подшипники или уменьшился зазор между статором и ротором в следствие чего они задевают друг друга. Но чаще всего причиной может быть высокая емкость конденсатора, проверить несложно — дайте поработать двигателю с отключенным пусковым конденсатором и сразу все станет ясно. При необходимости емкость конденсатора лучше уменьшить до минимума при котором он справляется с запуском электродвигателя.

В кнопке контакт «SB» строго должен быть не фиксируемым, можно попросту воспользоваться кнопкой от дверного звонка, в противном случае пусковая обмотка может сгореть.

В момент запуска кнопку «SB» зажимают до момента раскрутки вала на полную (1-2 сек.), дальше кнопка отпускается и напряжение на пусковую обмотку не подается. Если необходим реверс — нужно сменить контакты обмотки.

Иногда в такого двигателя может быть не четыре, а три провода на выходе, в таком случае две обмотки уже соединены в средней точке между собой, как показано в схеме.
В любом случае разбирая старую стиралку, можно присмотреться как там был подключен в ней ее двигатель.

Когда возникает необходимость реализовать реверс или сменить направления вращения двигателя с пусковой обмоткой, можно подключить по следующей схеме:

Коллекторный тип двигателя (современные, стиралки автомат с вертикальной загрузкой)

Как правило это коллекторные двигатели без пусковой обмотки, которые не нуждаются и в пусковом конденсаторе, такие двигатели работают и от постоянного тока и от переменного.

Такой двигатель может иметь около 5 — 8 выводов на клемном устройстве, но для работы двигателя вне стиральной машинки, они нам не понадобятся. В первую очередь нужно исключить ненужные контакты тахометра. Сопротивления обмоток тахометра составляет примерно 60 — 70 Ом.

Также могут быть выведены и выводы термозащиты, которые встречаются редко, но они нам так же не понадобятся, это как правило нормально замкнутый или разомкнутый контакт с «нулевым» сопротивлением.

Дальше подключаем напряжение к одному из выводов обмотки. Второй ее вывод соединяют с
первой щеткой. Вторая щетка подключается к оставшемуся 220-вольтовому проводу. Двигатель должен заработать и вращаться в одну сторону.

Чтобы изменить направление движения двигателя, подключение щеток следует поменять местами: теперь первая будет включена в сеть, а вторая соединена с выходом обмотки.

Такой двигатель можно проверить автомобильным аккумулятором на 12 вольт, не боясь при этом «спалить» его из за того что неправильно подключили, спокойно можно и
«поэкспериментировать» и с реверсом и посмотреть как двигатель работает на малых оборотах от низкого напряжения.

Подключая к напряжению 220 вольт, имейте в виду что двигатель резко запустится с рывком,
поэтому лучше его закрепить неподвижно чтоб он не повредил и не замкнул провода.

О том как подключить трехфазные асинхронные двигатели к обычной бытовой сети 220 вольт, довольно подробно можно узнать в статье — «Подключение трехфазного двигателя»

Регулятор оборотов

Если возникает необходимость регулирования количества оборотов, можно воспользоваться
бытовым регулятором освещения (диммером).Но для этой цели нужно подбирать такой диммер который по мощности будет с запасом больше мощности двигателя, или же потребуется доработка, можно из той же стиральной машинки извлечь симистор с радиатором и впаять его на место маломощной детали в конструкции регулятора освещения. Но здесь уже нужно иметь навыки работы с электроникой.

Если же вам удастся найти специальны диммер для подобных электродвигателей то это будет
самым простым решением. Как правило их можно подыскать в точках продажа систем вентиляции и используются они для регулировки оборотов двигателей приточных и вытяжных систем вентиляции.

Нужна схема

Если вы нашли применение рабочему двигателю от ставшей ненужной стиральной машины автомат, следует разобраться, каким образом происходит включение мотора в электрическую сеть. Прежде чем начинать работы, необходимо внимательно изучить электрическую схему подсоединения движка, понять, каким образом он работал в стиралке.

Подключение электромотора происходит достаточно быстро, на это не уйдет много времени. Изначально может показаться, что проводков, идущих от движка, слишком много. Однако, проанализировав представленную выше схему, вы поймете, что не все они будут задействованы. Работать предстоит конкретно с проводами ротора и статора.

Как подбирать конденсаторы?

Если вы собрались подключить электродвигатель, то выбор конденсатора осуществляется по таким принципам:

• Номинальное напряжение выбирается из соотношения 1,15 от подаваемого на мотор. Если брат больше, это увеличит стоимость установки и ее габариты. Если емкость рассчитать впритык, конденсатор перегреется и перегорит.
• Тип конденсатора – наиболее распространенные модели – бумажные, но они обладают большими габаритами. Поэтому выгоднее приобретать полипропиленовые. От электролитических лучше отказаться.
• Чтобы выбрать емкость пускового и рабочего конденсатора, необходимо воспользоваться таблицей соответствия по мощности электродвигателя:

Таблица: определение емкости конденсаторов

Если нужной вам мощности в таблице нет, можно воспользоваться расчетными формулами:

С_раб = (2800*I)/U — для включения трехфазного двигателя звездой

C_раб = (4800*I)/U — для включения трехфазного двигателя треугольником

где I – величина ток, протекающего через обмотки электродвигателя, а U – напряжение сети. Чтобы узнать емкость пускового конденсатора для подключения трехфазного агрегата, необходимо полученную величину рабочего умножить на два.