Электродвигатели и пусковые устройства

  В статье рассмотрены простые вопросы применения электропривода в личном хохяйстве, при оборудовании деревообрабатывающих станков, которые можно с успехом применять например для поделок. Это преимущественно сведения из практики. Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели мощностью до 4 кВт. Это обусловлено их надежностью и простотой управления. Проще всего применить промышленные трехфазные моторы, с раздельно выведенными наружу обмотками, рассчитанными на сеть трехфазную 380 вольт. Соединение обмоток звездой при напряжегнии бытовой сети 220 вольт малоэффективно, поэтому обмотки следует переключить на треугольник. Для уверенного пуска двигателя нужен конденсатор большой емкости. Понадобится магнитный пускатель, для мгновенного подключения в сеть всех трех обмоток. Кроме того, нужна конденсаторная батарея небольшой емкости, для рабочего режима, а также кнопки пуска-остановки.

 На фотографии показаны простейшие примеры пускового устройства для трехфазного асинхронного двигателя в однофазной бытовой сети 220 вольт. Иногда применяют в хозяйстве и машины постоянного тока. Для них также нужно изобретать пусковое устроййство. Там тоже нужны кнопки и магнитный пускатель. И еще нужен выпрямитель. 

    Практика показала, что наиболее употребительны в бытовых целях моторы от до 4 кВТ. Синхронная частота вращения мотора предпочтительна от 1500 до 3000 оборотов в минуту. Для изменения частоты вращения можно применить систему шкивов, однако это делает конструкции более громоздкими и удорожает. Наиболее распространена ременная передача вращающего момента. Нужно заметить, что нормальное пусковое устройство стоить будет не дешевле самого электродвигателя. Поэтому наивные телезрители пусть оставят надежду на халяву. Более того, процедура управления мотором должна быть надежной,  а оборудование удобным. Это обязательное условие, поскольку безопасность человека на первом месте. Ну и безаварийность самого оборудования важна. Если устройства управления подведут, то может случиться КЗ, причем если ударит током, то это не самое страшное. Хуже, когда небрежность приводит в травмам и увечьям. Хорошо показали себя моторы именно на 3 кВт и еще на 2,2 кВт годятся. Причем пусковые устройства в этих габарита одинаковые. Главное обеспечить большую емкость пусковых конденсаторов, чтобы мотор раскрутился при наличии статической неагрузки на валу. Если, например, есть ременная передача, да еще есть вал фуганка или циркулярки, то момент сопротивления будет значительным. Емкость приходистся ставить в 300-400мкФ. Напряжение конденсаторов должно быть до 500 вольт. Однако еще более существенным является факт наличия мощной сети. Электропроводка должна быть сделана толстым проводом. Иначе падение напряжения в проводах будет большим при огромных пусковых токах мотора. А поскольку напряжение просядет, мотор не раскрутится и будет тупо мычать при любых пусковых конденсаторах. Пусковой момент мотора пропорционален квадрату напряжения. Просадка напряжения на 10% приводит к уменьшению пускового момента трехфазного асинхронного двигателя на 30%.

  Асинхронный двигатель от стиральной машины можно применить для изготовления маломощного заточного устройства, показанного на фотографии. Пригодно оно для заправки сверл, цепей электрической пилы или бензопилы. Здесь также нужен конденсатор, но небольшой емкости. Причем использования отдельного пускового конденсатора здесь лучше избежать. Большие моторы применяют для мощных приводов, мелкими удобно оснащать устройства для заправки режущего столярного и бытового инструмента.

  На фотографии показан пример самодельного фуганка с мощным мотором. Изготовлен он очень аккуратно и крепко. Трехфазный асинхронный двигатель - 3кВт. Лучше применить 2 - 4 ремня и соответственно подходящие шкивы. Такой привод требует мощных пусковых конденсаторов. При соединении обмотки статора в треугольник потери мощности минимальные. В качестве опыта можно отметить, что изготовления настольных станков - занятие не очень разумное. Ноги любой станины следует далать сразу под рост взрослого человека 700-800 мм, примерно. Фуганок можно рекомендовать делать с ножами длиной не менее 300-350мм. А плита нужна алюминиевая. Должен быть соответствующий барабан, например с пазами для установки трех ножей. Это позволяет строгать клеёную доску, размером прямо по высоте корпуса Дадана. Качество обработки доски будет отличное. Частоту вращения двигателя повышают переходом с моторного шкива большего диаметра на шкив барабана - меньшего диаметра. При частоте вращения рабочего вала 4000-4500 оборотов и при трёх ножах, получают почти полированные поверхности.

  Схема пускового устройства для трехфазного электродвигателя показана рисунке. Это простейшая штуковина для бытовой однофазной сети. Здесь нет даже измерительных приборов. А вольтметр вообще-то нужен,чтобы понимать падение напряжения при пуске. Обычное размещение станков на открытом воздухе, под навесом, означает, что на процесс пуска влияет температура. До зимы - дела обстоят благополучно. А вот с наступлением морозов пуск оказывается затрудненным. Поэтому важно качество сборки, смазка надлежащая и профилактика оборудования. Если сеть слабовата, то помогает временное отключение большинства энергоемких потребителей. Повышение напряжения на 10-15 вольт может оказаться существенным для успешного пуска. Ещё лучше, если напряжение в сети завышенное до 240 вольт.

    Деревообрабатывающее оборудование и станки на моторах можно почти всегда купить у меня. Есть и готовое и есть недоделанное оборудование. Это будет стоить не дорого и не дешево, процентов на 30 дешевле раскрашенного рынка. Но это оборудование сделано получше и покрепче магазинных хлипких конструкций настольного исполнения. По крайней мере качество изготовления станка можно оценить по фотографии. Кстати практика показала, что для нормальной производительной работы следует применять раздельные станки. Мощный фуганок отдельно. Мощную циркулярку, для грубых работ - отдельно. Изящную и точную циркулярку нужно иметь для изготовления сотовых рамок. Нужен вертикально-фрезерный станок (показан на фотографии) и сверлильный станок. Обязательно нужна оснастка для циркулярок в виде рам или столов с направляющими пазами.

                                                                           Евгений Бортник,  апрель 2011