Pretože požiadavky na napájanie systémov s jedným zaťažením sú zvyčajne malé, všetky naše domácnosti a kancelárie sú napájané iba jednofázovým zdrojom striedavého prúdu. Aby sa pomocou tohto jednofázového napájania dosiahli správne pracovné podmienky, musia sa použiť kompatibilné motory. Okrem toho, že je kompatibilný, motory musia byť hospodárne, spoľahlivé a ľahko opraviteľné. Všetky tieto charakteristiky je možné ľahko nájsť v jednofázovom indukčnom motore. Podobne ako trojfázové motory, ale s určitými úpravami, sú jednofázové indukčné motory skvelou voľbou pre domáce spotrebiče. Ich jednoduchý dizajn a nízke náklady prilákali mnoho aplikácií.
Definícia jednofázového indukčného motora
Jednofázové indukčné motory sú jednoduché motory, ktoré pracujú s jednofázovým striedavým prúdom a pri ktorých sa vytvára krútiaci moment v dôsledku indukcie elektrickej energie spôsobenej striedavými magnetickými poľami. Jednofázové indukčné motory sú rôznych typov na základe ich východiskových podmienok a rôznych faktorov. Oni sú-
1). Motory s delenou fázou.
- Odporové štartovacie motory.
- Kapacitné štartovacie motory.
- Trvalý motor rozdeleného kondenzátora.
- Motor s dvoma hodnotami kondenzátora.
2). Tienené pólové indukčné motory.
3). Indukčný motor s rektučným štartom.
4). Odpor - spustite indukčný motor.
Konštrukcia jednofázového indukčného motora
Hlavné časti jednofázového indukčného motora sú Stator, Rotor, Vinutia . Stator je pevná časť motora, ku ktorej je napájaný AC. Stator obsahuje dva typy vinutí. Jedným z nich je hlavné vinutie a druhým je pomocné vinutie. Tieto vinutia sú umiestnené kolmo na seba. K pomocnému vinutiu je paralelne pripojený kondenzátor.
Ako AC dodávka sa používa na prácu jednofázového indukčného motora, mali by sa dávať pozor na určité straty, napríklad - strata vírivými prúdmi, strata hysterézie. Na odstránenie straty vírivých prúdov je stator opatrený laminovanou razbou. Na zníženie strát hysterézie sú tieto výlisky obvykle vyrobené z kremíkovej ocele.
Rotor je rotujúca časť motora. Tu je rotor podobný ako veveričný rotor. Okrem toho, že je valcový, má rotor štrbiny po celej svojej ploche. Aby sa dosiahlo plynulé a úplné fungovanie motora, zabránením magnetického blokovania statora a rotora sú drážky skôr zošikmené, než aby boli rovnobežné.
Vodiče rotora sú hliníkové alebo medené tyče, ktoré sú umiestnené v štrbinách rotora. Koncové krúžky vyrobené buď z hliníka alebo medi, elektricky skratujú vodiče rotora. V tejto jednofázové indukčné motorové zberné krúžky a komutátory sa nepoužívajú, takže ich konštrukcia sa stáva veľmi jednoduchou a ľahkou.
Ekvivalentný obvod jednofázového indukčného motora
Na základe teórie dvojitého otáčavého poľa je možné nakresliť ekvivalentný obvod jednofázového indukčného motora. Obvod je nakreslený v dvoch polohách - zastavený stav rotora blokovaný stav rotora.
Motor so zablokovaným stavom rotora funguje ako transformátor so skratom sekundárneho vinutia.
ekvivalentný obvod jednofázového indukčného motora
V stave pokojového rotora sú dve rotujúce magnetické polia opačného smeru s rovnomerne rozdelenými veľkosťami a javia sa navzájom spojené do série.
obvod jednofázového indukčného motora v stave zastaveného rotora
Princíp činnosti jednofázového indukčného motora
Hlavné vinutie jednofázových indukčných motorov je napájané jednofázovým striedavým prúdom. Toto vytvára kolísavý magnetický tok okolo rotora. To znamená, že pri zmene smeru prúdu A.C. sa mení smer generovaného magnetického poľa. To nie je dostatočný stav na to, aby spôsobil rotáciu rotora. Tu sa uplatňuje princíp teórie dvojitého otáčania poľa.
Podľa teórie dvojitých točivých polí je jediné striedavé pole spôsobené kombináciou dvoch polí rovnakej veľkosti, ale otáčajúcich sa v opačnom smere. Veľkosť týchto dvoch polí sa rovná polovici veľkosti striedavého poľa. To znamená, že pri použití A.C. sa vytvárajú dve polia pol magnitúdy s rovnakými veľkosťami, ale otáčajú sa v opačných smeroch.
Teraz teda prúdi prúd v statore a magnetické pole sa točí na rotore Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie pôsobí na rotor. Podľa tohto zákona rotujúce magnetické polia produkujú elektrinu v rotore, ktorá generuje silu „F“, ktorá môže rotovať rotor.
Prečo sa jednofázový indukčný motor nespúšťa sám?
Keď sa na rotor v súčasnosti uplatňuje zákon elektromagnetickej indukcie, indukuje sa elektrina a na tyčiach rotora sa generuje sila. Ale podľa teórie dvojitého otáčacieho poľa existujú dve magnetické polia rovnakej veľkosti, ktoré sa však otáčajú opačným smerom. Tak sa vytvárajú dva silové vektory s rovnakou veľkosťou, ale opačné v smere.
Preto tieto silové vektory, pretože majú rovnakú veľkosť, ale sú v opačnom smere, nespôsobujú rotáciu rotora. Jednofázové indukčné motory teda nie sú samočinné. V tomto stave motor jednoducho bzučí. Aby sa zabránilo tejto situácii a rotácii rotora, musí sa u jednofázového motora vyvinúť počiatočná sila. Keď sa sila v jednom smere stane väčšou ako sila v druhom smere, rotor sa začne otáčať. V jednofázových indukčných motoroch sa na tento účel používajú pomocné vinutia.
Metódy štartovania jednofázového indukčného motora
Jednofázový indukčný motor nemá počiatočný krútiaci moment, takže na zabezpečenie tohto štartovacieho krútiaceho momentu je potrebný externý obvod. Stator týchto motorov obsahuje na tento účel pomocné vinutie. Pomocné vinutie je pripojené paralelne k kondenzátoru. Kedy kondenzátor je zapnuté, podobne ako hlavné vinutie, na pomocnom vinutí sa pozorujú točivé dve magnetické polia rovnakej veľkosti, ale opačného smeru.
Z týchto dvoch magnetických polí pomocného vinutia jedno ruší jedno z magnetických polí hlavného vinutia, zatiaľ čo druhé sa sčítava s ďalším magnetickým poľom hlavného vinutia. Výsledkom je teda jediné otáčavé magnetické pole s vysokou veľkosťou. To vytvára silu v jednom smere, a tým rotuje rotor. Len čo sa rotor začne otáčať, bude sa otáčať, aj keď je kondenzátor vypnutý.
Existujú rôzne spôsoby uvádzania jednofázových indukčných motorov. Zvyčajne sa tieto motory vyberajú na základe ich metód štartovania. Tieto metódy možno klasifikovať ako
- Štartovanie na medzifázu.
- Tienený pólový štart.
- Spustenie odpudzovacieho motora
- Neochota začína.
Pri štartoch s rozdelenou fázou má stator dva typy vinutí - hlavné vinutie a Pomocné vinutie, spojené paralelne. Motory s týmto typom spúšťacích metód sú
- Rezistorové split-fázové motory.
- Kondenzátorové motory s delenou fázou.
- Kondenzátory spúšťajú a bežia motory.
- Motor bežiaci kondenzátorom.
Štartovací motor s jednofázovým indukčným kondenzátorom
Toto sa tiež nazýva kondenzátorový split-fázový motor. Počet závitov pomocného vinutia sa tu rovná počtu hlavného vinutia. Kondenzátor je zapojený do série s pomocným vinutím. Keď rotor dosiahne 75% synchrónnej rýchlosti, pomocné vinutie sa odpojí pomocou odstredivého spínača. Motor pokračuje v akcelerácii, kým nedosiahne normálnu rýchlosť.
Výkony kondenzátorových štartovacích motorov sa pohybujú medzi 120 W a 750 W. Tieto motory sa kvôli vysokému počiatočnému krútiacemu momentu zvyčajne rozhodnú pre použitie ako chladničky, klimatizácie atď.
Aplikácie jednofázového indukčného motora
Tieto motory nachádzajú použitie vo ventilátoroch, chladničkách, klimatizáciách, vysávačoch, práčkach, odstredivých čerpadlách, náradí, malých poľnohospodárskych zariadeniach, dúchadlách atď.. Používajú sa väčšinou pre zariadenia s nízkym výkonom, ale s konštantnou rýchlosťou, ako sú poľnohospodárske náradie a stroje, kde trojfázové napájanie nie je k dispozícii. Motory s výkonom 1/400 kW až 1/25 kW sa používajú v hračkách, sušičoch vlasov atď.
Takže v zásade používame jednu fázu indukčné motory v našom každodennom živote často. Tieto motory sa dajú ľahko opraviť. Napriek tomu majú tieto motory určité nevýhody. Na ktoré z nevýhod týchto motorov ste sa stretli? Môžete vymenovať niektoré z nich?
Zdroj obrázku: Jednofázové indukčné obvody motora
