Мягкое соединение электродвигатель насос своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

На фотоснимке, представлен насос БЦН с соответствующей электрической схемой \рис.1\ данного насоса. Электрическая схема насоса БЦН содержит следующие элементы электродвигателя, это:

ротор;
две обмотки статора;
конденсатор;
корпус насоса

и соответственно кабель трех проводной, один провод из которых является заземляющим проводником.

Назначение данного типа насоса — полив земельного участка на даче либо в частном доме.

Электрические схемы-водяных насосов

рис. 1

Рассмотрим электрическую схему \рис.1\ водяного насоса:

Фазный провод соединен через тепловое реле с общим выводом двух обмоток статора. Нулевой провод, как это показано по схеме, имеет разветвление и далее, соединен с рабочей и пусковой обмотками статора.

Заземляющий провод соединен с металлическим корпусом водяного насоса.

Какие могут быть возможные неисправности водяного насоса? Причины неисправности, по которым водяной насос может не работать, следующие:

Разрыв электропроводки кабеля на определенном участке;
неисправность реле;
неисправность конденсатора;
перегорание обмоток статора электродвигателя;
разрыв проводки кабеля в соединении со штепсельной вилкой;
отсутствие контакта с одной из обмоток статора

и другие причины.

Как определить подобные причины неисправности? Визуально найти причину здесь невозможно. Как и для всей бытовой техники, диагностика проводится прибором — мультиметр, где имеются такие функции для определения:

емкости конденсатора;
наличия сопротивления в обмотках статора;
прозвонки кабеля \от штепсельной вилки до соединения проводов кабеля с электродвигателем \.

При перегорании обмоток статора электродвигателя насоса,- статор с обмотками можно заменить на новый либо это устранить своими силами, то есть выполнить перемотку статора. При такой перемотке, учитывается как сечение медного провода так и количество витков.

Замена перегоревшего конденсатора проводится с учетом соответствующей его емкости и номинального значения напряжения, на которую рассчитан конденсатор.

Устранение возможных других причин, сложности Вам никаких не составит.

В этом примере представлен погружной тип водяного насоса, предназначенный для водоснабжения из колодцев. Схема рис.2 в общем то отличается от первой схемы тем, что здесь имеются два конденсатора, подключенных последовательно. Сетевой кабель через разъемное соединение соединен со схемой водяного насоса. Конденсаторная коробка выполнена герметичным способом. Статор, как обычно, состоит из двух обмоток (рабочей и пусковой). Корпус водяного насоса соединен с защитным заземлением.

Современные модели насосов снабжаются поплавковым выключателем.

На представленном рисунке наглядно видно, что при малом уровне воды поплавковый выключатель размыкает контакты питающей линии, при достаточном уровне воды — насос будет находиться во включенном режиме.

Насос погружается в емкость с водой на стальном тросе, удобство такого типа насоса состоит в том, что можно заполнять всевозможные емкости с водой как для заполнения под питьевую воду, для полива земельного участка и других нужд.

Устройство вибрационного насоса

Вибрационный насос состоит из таких деталей как:

проушина для троса;
шнур питания;
всасывающее отверстие;
патрубок;
клапан;
поршень;
шток;
упор;
диафрагма;
муфта;
корпус насоса;
амортизатор;
якорь;
корпус;
заливочный компаунд;
катушка;
сердечник.

Вибрационные насосы \рис.3\ еще называют электромагнитными. При протекании тока по обмотке катушки образовывается электромагнитное поле.

Под воздействием электромагнитного поля втягивается сердечник, соединенный с резиновой диафрагмой. При возвратно — поступательном движении резиновой диафрагмы, в приборе создается постоянный поток воды.

Устройство такого типа насосов — простое в своем исполнении. При какой либо перегрузке, может выйти из строя обмотка сердечника. Ремонт таких насосов выглядит как бы упрощенно и не требует больших познаний в электротехнике.

Вибрационный насос состоит из электрической \рис.4\ и механической частей. В зазоре электромагнита возникает переменное магнитное поле, которое приводит в движение рычаг. Рычаг соединен с сильфоном \S\, сильфон пульсируя — прокачивает жидкость через клапаны \k\.

Вибрационный \электромагнитный\ погружной электронасос

Принцип работы центробежного насоса

Центробежная сила воды таких насосов создается за счет вращения лопастей рабочего колеса. Производительность насоса соответственно будет зависеть от скорости вращения ротора электродвигателя. То есть здесь создается энергия давления, струя воды под напором выталкивается в трубопровод.

Электрическая схема центробежного насоса \рис.5\ состоит из:

конденсатора;
шнура \сетевого кабеля\;
пусковой и рабочей обмоток статора
теплового \токового\ реле.

Насос погружной центробежный, калибр НПЦ

Центробежный насос-принцип работы

К неисправностям, можно отнести такие же неисправности, состоящие в описании элементов электрической схемы рис.5.

Определение причины неисправности электродвигателя проводится способом диагностирования для отдельных участков электрических соединений, способ подобного диагностирования приведен в этом сайте.

Устройство вихревого насоса

Принцип работы допустим вихревого водяного насоса построен по такому же принципу как и центробежные насосы. В этих типах насосов центробежная сила воды создается вращением металлического плоского диска с небольшими лопастями. Устройство вихревого насоса показано на рис.6.

Вихревой электронасос состоит из следующих деталей:

подшипник насоса верхний или нижний;
втулка распорная \подшипниковая\;
втулка лопаточного отвода;
колесо рабочее;
втулка диафрагмы;
диафрагма;
муфта;
подшипник;
пята;
подшипник упорный.

Ну вот мы и получили вкратце представление об электрических водяных насосах.

Данная тема будет иметь дополнение как по электрической так и по механической части.

Насосные агрегаты, укомплектованные мощным электрическим двигателем, рассчитаны на работу в нефтедобывающей, горной, химической, строительной промышленности, в сфере ЖКХ. С помощью таких устройств перекачивается нефть, промывающие жидкости, вода с высоким содержанием абразивов, производственные растворы, питьевая вода. При этом насосный агрегат с электродвигателем должен обладать такими основными характеристиками, как высокая производительность и большое расстояние подачи жидкости.

В зависимости от сферы использования устройства и типа перекачиваемого вещества, выделяются различные конструктивные варианты насосных устройств.

Конструкция насосного оборудования

Общие конструктивные моменты в насосных агрегатах, независимо от их типа, одни и те же. Состоит устройство из четырех основных комплектующих:

Опорная рама.
Электродвигатель.
Трансмиссия.
Насосный сегмент.

В качестве силового элемента для насосных агрегатов используются синхронные и асинхронные варианты моторов, зависимо от условий работы. Электромотор аппарата устанавливается на силовую раму, которая служит соединителем для всех частей и частично снижает вибрационные колебания.

Рабочую часть устройства представляет вертикальный или горизонтальный электронасос. Насос с электродвигателем соединяется с помощью трансмиссионного элемента. Он представляет собой вал, который разделен на несколько секций. На валу располагаются подшипники. Уплотнение перехода между секциями осуществляется с помощью сальников в аппаратах для перекачивания воды. В моделях, рассчитанных под транспортировку нефти и других веществ, устанавливается торцевое уплотнение из графита или керамики.

Смазывание подшипников производится за счет перекачиваемой жидкости. Подшипники, которые относятся к упорным, смазываются масляной системой.

Насосный агрегат с электродвигателем – виды

Насосные агрегаты отличаются высокой стоимостью, а большинство моделей рассчитано на специфические условия использование. В результате этого используются такие устройства преимущественно в промышленной сфере.

Прежде всего, распределение насосных агрегатов производится по сфере использования машины. В этом плане выделяются:

Насосы для отопительных систем и систем кондиционирования. Они также используются для линии транспортировки горячей и холодной воды на предприятиях и в многоквартирных жилых домах.
Химические аппараты. Такой тип насосной техники рассчитан на применение в косметической, фармакологической, машиностроительной промышленности. Основная задача машин – транспортировка агрессивных жидкостей, поэтому аппарат выполнен из инертных материалов.
Агрегаты пищевого типа. Используются в пищевой промышленности. Основное требование к материалам полная нейтральность и безопасность для здоровья.
Насосная техника для работы с нефтепродуктами. Такие аппараты делятся на поверхностный и погружной тип и рассчитаны, соответственно, на транспортировку и выкачку нефти.

Отдельным сегментом выступают насосные аппараты для перекачки фекалиев и стоков в указанную точку в отведения.

Наиболее масштабное распределение агрегатов осуществляется по специфике рабочей камеры. Выделяются устройства объемного и динамического типа.

Объемный тип устройств

Первый тип включает в себя агрегаты, в которых рабочая камера в процессе работы изменяет свой объем. При расширении объема всасывается жидкость из впускного патрубка, при сжатии – вещество выталкивается в напорный патрубок. Главными преимуществами такого типа аппаратов является высокая производительность, напорные характеристики и высокая допустимая норма примесей.

По типу рабочего органа в этом сегменте выделяются такие насосы:

шнековые;
импеллерный; ;
кулачковый.

Единственным недостатком такого типа устройств является высокий уровень вибрации. Поэтом, чтобы обеспечить безопасность узлов агрегата и помещения, машина устанавливается на усиленную бетонную основу.

Динамические аппараты

В случае с динамическими насосными аппаратами, то здесь рабочая камера объем не меняет в течении всего периода работы. При этом перемещение жидкости в магистрали осуществляется с помощью специальных рабочих органов. Данная категория отличается минимальным показателем вибрации, но и рабочие характеристики здесь меньше, чем в объемных моделях.

Динамический тип насосной техники включает в себя всего два варианта исполнения:

Струйные агрегаты рассчитаны на работу в скважинах, шахтах, каналах. Принцип действия такого устройства заключается в транспортировке одного вещества с помощью второго. Рабочий орган здесь не используется, а перемещение жидкости осуществляется за счет передачи кинетической энергии от другой жидкости или газа. Среди недостатков таких моделей выделяется невысокая мощность. А основными достоинствами являются напорная характеристика и низкий износ узлов.

Центробежный агрегат базируется на основе центробежного насоса. Внутри рабочей камеры такого аппарата располагается рабочее колесо, по кромке которого установлен ряд изогнутых лопаток. В различных моделях используется одно (одноступенчатое) или несколько (многоступенчатые) рабочих колес. В ходе работы машина разгоняет жидкость вокруг оси камеры, предавая ей ускорение с каждым витком. Когда показатель ускорения достаточно высокий перекачиваемая жидкость выталкивается в трубопровод.

В качестве соединения насоса и электродвигателя выступает металлический вал, который приводит колесо в движение. Место соединения электродвигателя с насосом защищается от попадания влаги посредством керамических уплотнений.

Такой тип аппаратов используется для транспортировки различных жидкостей (включая воду с различной температурой и различным содержанием абразива), а также для фонтана.

Еще одним недостатком динамических устройств является высокая чувствительность к сухому ходу и, как следствие, быстрый перегрев мотора при работе в сухую. Поэтому в некоторые модели необходимо заливать жидкость перед началом работы.

Основные моменты установки насосных агрегатов

Установка насосов центробежных с электродвигателем является довольно сложной задачей. Устройство отличается солидными габаритами, дорого стоит, а при неправильной центровке вала быстро приходит в негодность.

Подготовительные моменты

Монтаж техники начинается с четкого плана размещения и подготовки основы для машины. Прежде всего, необходимо выбрать место, в котором устройство не будет мешать. Желательно не располагать рядом дополнительную технику, чтобы ее не повредили вибрации агрегата. Также не рекомендуется устанавливать объемные модели в цеху, где работают люди.

После того, как определились с местом, следует сделать мощный фундамент. Такой элемент установки поглощает часть вибраций, предотвращает повреждение помещений в случае установки особо мощных моделей. Также такой вариант размещения предусмотрен НПБ и его регулярно проверяет пожарный инспектор.

Заливаемый фундамент делается из бетона с маркой 90. Для этого выкапывается котлован по размерам плиты насоса. Глубина углубления должна быть не меньше уровня промерзания и расположения водопроводных каналов. Дно ямы можно армировать или выложить бутовым камнем. Дальше все пространство заливается бетоном и сохнет в течение 3-4 недель. Основа должна на 5-10 см выступать с каждой стороны плиты аппарата, а ее высота над уровнем пола должна быть не меньше 10 см.

На высохший фундамент устанавливается рама. Под плиту выставляются резиновые прокладки, при этом с помощью уровня устройство выравнивается. Если плита имеет большие размеры и для надежности фиксируется в нескольких местах, прокладки выставляются на расстоянии 50-100 см друг от друга. Общее число прокладок на одной точке не должно превышать пяти. Расстояние между прокладками, а также между прокладкой и плитой составляет 0,05 мм.

Когда насосный аппарат выставлен на прокладки, он фиксируется к фундаменту с помощью анкерных болтов. Под шляпку болта с обратной стороны плиты также устанавливают прокладку.

Центровка и проверка устройства

В случае, когда рама на место установки поступает в разобранном состоянии, необходима центровка насоса с электродвигателем. Неправильная соосность вала способна в два раза снизить срок эксплуатации агрегата. Для того чтобы провести центровку, прежде всего, необходимо с помощью уровня выровнять насос на раме и надежно зафиксировать его. Дальше с помощью линейки и щупа центрируется мотор. Если в модели присутствует редуктор, то сначала монтируется редуктор, а по нему выставляются другие комплектующие.

Если в комплект входит трубопровод, то все узлы центрируются по нему. В случае с гидромуфтой – она является ориентиром для центровки электронасоса, двигателя и редуктора.

Отдельным моментом выступает центровка валов насоса и электродвигателя. Проходит операция в два этапа. Сперва проводится предварительная центровка с помощью линейки и щупа. Дальше идет окончательное центрирование при помощи магнитных индикаторов.

Если соосность машины восстановлена, к ней подключается трубопровод, подливается цемент, заполняется маслом смазочная система. После этого проводится проверка агрегата. Сначала проверяется работа в холостом режиме (если это позволяют заводские параметры). После этого камера заполняется рабочей жидкостью, и устройство эксплуатируется в рабочем режиме.

Центровка валов (видео)

Для того чтоб собрать самодельный водяной насос понадобиться:

небольшой электрический двигатель, мощностью максимум до 1,5 кВт;
электрический кабель или удлинитель;
водяная помпа или маслонасос;
систему передачи в виде ремня и шкивов или пальцев и полумуфт;
резиновые шланги или трубы.
стальная или деревянная тяжёлая основа.

Сборка насоса

Насосы шестеренные НШ32У-3 служат для нагнетания масла в гидросистемах многих машин:

тракторы ЮМЗ, ХТЗ, МТЗ, ДТ;
комбайны НИВА, Сибиряк, Кедр, Енисей;
грузовые автомобили ЗИЛ, ГАЗ, ФАЗ, КрАЗ, МоАЗ;
автосамосвалы КамАЗ, БелАЗ, МАЗ;
экскаваторы;
автогрейдеры;
погрузчики;
сельскохозяйственные машины;
автопогрузчики.

Характеристики маслонасоса НШ32У-3:

Рабочий объём — 32 см куб.
Давление номинальное на выходе — 16 МПа.
Давление максимальное на выходе — 21 МПа.
Частота вращения номинальная — 2400 об. в мин.
Частота вращения максимальная — 3600 об. в мин.
Частота вращения минимальная — 960 об. в мин.
Номинальная подача — 71,5 литра в мин.

Можно предложить использовать взамен устройства НШ силовую установку гидроусилителя руля грузовика КрАЗ со схожими характеристиками. Этот насос также имеет шестеренное устройство.

Очень удобно, что большинство электродвигателей со стиралок можно подключить напрямую к сети 220 В без доработок, ведь у них имеются пусковые обмотки. Не забудьте только о надёжном заземлении металлического корпуса самого электромотора, он же работает рядом с водой. Обязательно подключайте любую самоделку к сети только через предохранители или автомат защиты.

Маслонасос отлично работает с водой! Не нужно заполнять заборный шланг водой, так как перекачивающие шестерни обеспечивают отличное всасывание с глубины 4 метра, производительность при этом — 2–2,5 м куб. в час. Заливная горловина на впускном патрубке совершенно бесполезна.

После работы насос рекомендуется просушить, чтобы шестерни не ржавели. Достаточно лишь 15–20 минут погонять его без воды на холостом ходе — на этом просушка и заканчивается.

Доработки самодельного насоса

Часто мощности самодельного насоса бывает недостаточной, и он не может поднять воду со скважины или глубокого колодца. Тогда можно решить проблему, воспользовавшись одним из способов увеличения напора на всасе:

Опустить насос как можно ближе к воде.
Провести с выпускного патрубка линию рециркуляции, и потоком с неё увеличить напор на всасе.

Компрессором поднять давление воздуха в заранее герметизированной скважине.
Подключить ещё один слабенький насос в тандем.

А что если отключат электричество? Тогда не мешало бы приспособить к самодельному насосу бензиновый двигатель от мотокосы, бензопилы или мопеда.

Канал Easy HomeMade Projects расскажет о том, как с помощью бытовых отходов и любви работать руками можно в два счета собрать компактный, но весьма мощный электронасос, который сможет эффективно подавать воду в шланг и пригодится вам во время дачных работ.

Мы часто публикуем примеры того, как люди собирают разного рода гаджеты и полезные механизмы из подручных средств. Проблема одна: зачастую они носят лишь декоративный характер, обозначая общие принципы работы системы, и не имеют практического применения. Но наш сегодняшний гость стал исключением из правил. Канал Easy HomeMade Projects наглядно продемонстрировал, как из груды промышленного хлама можно собрать мощный электронасос, способный качать воду с достаточной мощностью, чтобы вы могли использовать его в качестве агрегата для ухода за садом и огородом:

Кстати, у нас есть канал в Telegram, где можно почитать о самых свежих и интересных новостях из мира науки и техники.

Рассматривая фото схем электродвигателя непосвященному человеку сложно понять, как это будет выглядеть в виде клемм, проводов, взаимодействия сети с электродвигателем.

На практике все не так страшно и разобраться со схемой сможет каждый.

Содержимое обзора

Принцип работы электродвигателя

Вместе с батареями электродвигатель образует систему, преобразующую электрическую энергию в механическую для движения. Можно с уверенностью сказать, что он представляет собой сердце автомобиля или электромобиля, технического оборудования самого разного плана.

В его конструкции присутствуют статор, ротор (может быть внутренний и внешний), щеточно-контактный и подшипниковый узлы, вентилятор. Все это заключено в кожух.

Для своих целей можно использовать разные типы электродвигателей. Это могут быть синхронные и асинхронные двигатели, одно- и трехфазные, типа BLDC. Они имеют разную мощность, рассчитаны на разные условия подключения и эксплуатации.

Уметь развивать значительный крутящий момент, начиная с нулевой скорости;
Обеспечить значительные пиковые мощности, чтобы обеспечить беспроблемную работу при экстремальных нагрузках и скачках напряжения в сети;
Иметь максимально простую систему управления;
Быть легким и компактным;
Стоит относительно недорого;
Имеют высокий КПД;
Действовать как генератор при замедлении транспортного средства.

Таким образом, идеальный двигатель должен иметь превосходные характеристики, такие как высокий пусковой крутящий момент, высокую удельную мощность и хорошую энергоэффективность.

Чтобы двигатель заработал, существует несколько схем подключения, самые распространенные среди них — звезда и треугольник.

Запуск трехфазных двигателей

Пуск со звезды на треугольник используется в трехфазных двигателях, оборудованных клеммной колодкой с шестью выводами для начала и конца обмотки, что позволяет подключать обмотки двигателя как звездой, так и треугольником.

Треугольник

Соединение треугольником состоит в соединении конца обмотки данной фазы с началами обмотки следующей фазы. Соединенные таким образом обмотки образуют замкнутую цепь и по внешнему виду напоминают треугольник.

Затем общие точки обмоток подключаются к следующим фазам питающей сети. Это соединение вообще не использует нейтральную точку. При соединении по схеме треугольник каждая обмотка имеет межфазное напряжение, обычно оно составляет 400 В.

Когда обмотки двигателя соединены треугольником, ток, потребляемый двигателем из сети, в 3 раза превышает ток, потребляемый при соединении звездой. Кроме того, электромагнитный крутящий момент и, следовательно, мощность двигателя в этом случае в три раза выше.
Используя переключатель звезда-треугольник, мы можем запустить двигатель, соединенный звездой, что снизит потребление тока от сети, а затем, когда двигатель достигнет соответствующей скорости вращения, необходимо переключить обмотки статора в треугольник, чтобы двигатель мог обеспечить требуемую мощность.
В старых решениях переключение обычно производилось вручную оператором, в настоящее время для этой цели используются специальные контакторы и релейные системы, которые переключаются автоматически через заданное время.

Соединение обмоток двигателя треугольником должно соответствовать номинальному напряжению питающей сети. При питании двигателя от трехфазной сети номинальным напряжением 400 В соединение обмоток в треугольник соответствует напряжению 400 В, а при соединении звездой напряжение питания понижается на корень из трех. Это означает, что при соединении звездой напряжение будет в 1,7 раза ниже номинального напряжения питающей сети.

Звезда

Соединение звездой — это соединение концов всех трех обмоток с одной общей точкой, а остальных трех концов с последовательными фазами питающей сети.

Таким образом, каждая из обмоток статора соединяется одним концом с нейтральным проводом (нейтралью), а другим концом — с фазным проводом.

Следовательно, каждая из этих обмоток имеет фазное напряжение. Обычно он не используется для подключения всех обмоток к нейтрали, поскольку в этом нет необходимости.

Пусковой крутящий момент трехфазного двигателя, подключенного звездой, значительно меньше, чем у прямого пуска, примерно 50% от номинального крутящего момента.
Запуск с пониженным напряжением питания и, следовательно, с пониженным пусковым моментом, вызывает также снижение пускового тока, который обычно находится в диапазоне от 1,8 до 2,6 номинального тока в зависимости от типа двигателя и типа нагрузки.
Существенным ограничением в использовании этого метода является низкий пусковой момент, поэтому этот метод может использоваться только тогда, когда механическая нагрузка двигателя во время пуска мала, или нагрузка увеличивается с более высокой скоростью, близкой к номинальной. скорость.
Эта нагрузка характерна для вентиляторов, насосов и центрифуг.

Выбор схемы подключения

При необходимости, особенно в случае, если надо перейти с 380В на 220В, схему подключения можно менять. Когда скорость близка к номинальной, обмотку следует переключать по схеме треугольника.

Слишком раннее переключение обмоток со звезды на треугольник исключает преимущества этого метода пуска.
При этом произойдет резкий скачок текущего значения к характеристическому значению треугольника. При правильном времени запуска этот ход минимален.
Переключатель звезда-треугольник для двигателей большей мощности состоит из трех контакторов и реле времени, на котором мы устанавливаем выдержку времени с последующим переключением треугольником и питанием двигателя полным сетевым напряжением.
Этот запуск возможен только для 3-фазных двигателей, которые имеют 6 клемм на клеммной колодке.

Читайте также: