Kuna ühekordse koormusega süsteemide võimsusvajadus on tavaliselt väike, on kõik meie kodud ja kontorid varustatud ainult ühefaasilise A.C. Selle ühefaasilise toiteallika abil õigete töötingimuste saamiseks tuleb kasutada ühilduvaid mootoreid. Lisaks ühilduvusele, mootorid peavad olema ökonoomsed, usaldusväärsed ja kergesti parandatavad. Kõiki neid omadusi võib hõlpsasti leida ühefaasilise asünkroonmootori abil. Sarnaselt kolmefaasilistele mootoritele, kuid mõningate muudatustega on ühefaasilised asünkroonmootorid kodumasinate jaoks suurepärane valik. Nende lihtne disain ja madal hind on meelitanud paljusid rakendusi.
Ühefaasilise induktsioonmootori määratlus
Ühefaasilised asünkroonmootorid on lihtsad mootorid, mis töötavad ühefaasilises vahelduvvoolus ja mille pöördemoment tekib vahelduvate magnetväljade põhjustatud elektri induktsiooni tõttu. Ühefaasilised asünkroonmootorid on erinevat tüüpi lähtekohtade ja erinevate tegurite põhjal. Nemad on-
1). Jagatud faasiga mootorid.
- Vastupidavusmootorid.
- Mahtuvuse käivitamise mootorid.
- Püsiv split kondensaatori mootor.
- Kaheväärtuslik kondensaatori mootor.
2). Varjutatud poolusega asünkroonmootorid.
3). Induktsioonmootor vastumeelsus-start.
4). Tõrjumine - start-induktsioonmootor.
Ühefaasiline asünkroonmootori ehitus
Ühefaasilise asünkroonmootori põhiosad on staator, rootor, Mähised . Staator on mootori fikseeritud osa, millele tarnitakse A.C. Staator sisaldab kahte tüüpi mähiseid. Üks on peamine mähis ja teine abimähis. Need mähised on paigutatud üksteise suhtes risti. Paralleelselt on abimähise külge kinnitatud kondensaator.
As A.C. varustus kasutatakse ühefaasilise asünkroonmootori töötamiseks, tuleks jälgida teatud kadusid näiteks pöörisvoolukadu, hüstereesi kadu. Pöörisvoolukao eemaldamiseks on staator varustatud lamineeritud stantsimisega. Hüstereesikadude vähendamiseks ehitatakse need stantsid tavaliselt räniterasest.
Rootor on mootori pöörlev osa. Siin on rootor sarnane orava puuri rootoriga. Lisaks silindrilisusele on rootoril kogu pinnal pilud. Mootori sujuva ja üsna toimiva töö tagamiseks, vältides staatori ja rootori magnetilist lukustumist, on pilud pigem kaldu kui paralleelsed.
Rootori juhid on alumiinium- või vaskvardad, mis on paigutatud rootori piludesse. Alumiiniumist või vasest koosnevad otsarõngad lühistavad rootori juhte elektriliselt. Selles ühefaasilise asünkroonmootori libisemisrõngad ja kommutaatorid ei kasutata, mistõttu nende ehitus muutub väga lihtsaks ja lihtsaks.
Ühefaasilise asünkroonmootori samaväärne ahel
Kahekordse pöördvälja teooria põhjal saab joonistada ühefaasilise asünkroonmootori samaväärse vooluahela. Vooluahel on tõmmatud kahes asendis - rootori seisukorra seisukord on blokeeritud rootori seisund.
Blokeeritud rootori olekuga mootor toimib nagu trafo selle sekundaarmähisega lühis.
ühefaasilise asünkroonmootori samaväärne ahel
Rootori seisva seisukorra korral on kaks pöörlevat magnetvälja vastassuunas võrdselt jagatud suurustega ja tunduvad üksteisega järjestikku ühendatud.
ühefaasiline asünkroonmootori ahel rootori seisvas olekus
Ühefaasilise asünkroonmootori tööpõhimõte
Ühefaasiliste asünkroonmootorite peamähis on varustatud ühefaasilise alalisvooluga. See tekitab rootori ümber kõikuva magnetvoo. See tähendab, et kui alalisvoolu voolu suund muutub, muutub genereeritud magnetvälja suund. See ei ole rootori pöörlemise põhjustamiseks piisav tingimus. Siin rakendatakse kahekordse pöördvälja teooria põhimõtet.
Kahekordse pöörleva välja teooria kohaselt on üks vahelduv viil tingitud kahe võrdse suurusega, kuid vastupidises suunas pöörleva välja kombinatsioonist. Nende kahe välja suurus on võrdne vahelduva välja poole suurusega. See tähendab, et kui rakendada A.C., tekitatakse kaks poolesuurust välja võrdse suurusega, kuid pöörlevad vastupidises suunas.
Niisiis, nüüd voolab staatoris vool ja rootoril pöörlev magnetväli Faraday seadus elektromagnetilise induktsiooni mõju rootorile. Selle seaduse kohaselt tekitavad pöörlevad magnetväljad rootoris elektrit, mis tekitab jõudu F, mis võib rootorit pöörata.
Miks ühefaasiline asünkroonmootor ei käivitu ise?
Kui tänapäeval rakendatakse rootorile elektromagnetilise induktsiooni seadust, indutseeritakse elektrit ja rootori vardadele tekib jõud. Kuid kahekordse pöörleva välja teooria kohaselt on kaks sama suurusega, kuid vastupidises suunas pöörlevat magnetvälja. Seega toodetakse kaks jõuvektorit võrdse suurusega, kuid vastupidises suunas.
Seega ei põhjusta need jõu vektorid, kuna nad on sama suurusega, kuid vastupidises suunas, rootorit pöörlema. Niisiis, ühefaasilised asünkroonmootorid ei käivitu ise. Selles olekus mootor lihtsalt sumiseb. Selle olukorra vältimiseks ja rootori pööramiseks tuleb ühefaasilise mootori jaoks rakendada käivitamisjõudu. Kui jõud ühes suunas muutub suuremaks kui teises suunas, hakkab rootor pöörlema. Ühefaasilistes asünkroonmootorites kasutatakse selleks abimähiseid.
Ühefaasilise asünkroonmootori käivitamismeetodid
Ühefaasilisel asünkroonmootoril ei ole alguspöördemomenti, seetõttu on selle algmomendi saamiseks vaja väliseid vooluringe. Nende mootorite staator sisaldab selleks abimähist. Abimähis on paralleelselt ühendatud kondensaatoriga. Millal kondensaator on sisse lülitatud, sarnaselt põhimähisega, täheldatakse abimähisel pöörlemas kahte sama suurusega, kuid vastupidises suunas asuvat magnetvälja.
Nendest kahest abimähise magnetväljast väljub üks tühistamine ühest peamähise magnetväljast, teine aga kokku teise peamähise magnetväljaga. Seega saadakse üks suure magnituudiga pöörlev magnetväli. See tekitab jõudu ühes suunas, pöörates seega rootorit. Kui rootor hakkab pöörlema, pöörleb see isegi siis, kui kondensaator on välja lülitatud.
Ühefaasiliste asünkroonmootorite esitamise meetodeid on erinevaid. Tavaliselt valitakse need mootorid nende käivitamismeetodite põhjal. Neid meetodeid võib liigitada järgmiselt:
- Poolfaasiline käivitamine.
- Varjutatud poolusega alustamine.
- Tõrjumootori käivitamine
- Vastumeelsus algab.
Jagatud faasiga alustamisel on staatoril kahte tüüpi mähiseid - paralleelselt ühendatud peamähis ja abimähis. Seda tüüpi käivitamismeetoditega mootorid on
- Takisti jagatud faasimootorid.
- Kondensaatori jagatud faasimootorid.
- Kondensaatorid käivitavad ja käitavad mootoreid.
- Kondensaatoriga töötav mootor.
Ühefaasiline induktsioonkondensaatori käivitamise mootor
Seda nimetatakse ka kondensaatori split-faasimootoriks. Siin võrdub abimähise pöörete arv peamähisega. Kondensaator on järjestikku ühendatud abimähisega. Kui rootor saavutab 75% sünkroonsest kiirusest, eraldatakse abimähis tsentrifugaalüliti abil. Mootor kiirendab edasi, kuni saavutab normaalse kiiruse.
Kondensaatorite käivitamise mootorite võimsus jääb vahemikku 120W kuni 750W. Need mootorid valivad oma suure käivitusmomendi tõttu tavaliselt sellised rakendused nagu külmikud, konditsioneerid jne.
Ühefaasilise asünkroonmootori rakendused
Neid mootoreid kasutatakse ventilaatorites, külmikutes, konditsioneerides, tolmuimejates, pesumasinates, tsentrifugaalpumpades, tööriistades, väikestes põllumajandusseadmetes, puhurites jne. Neid kasutatakse enamasti väikese võimsusega, kuid püsikiirusel töötavate seadmete jaoks, näiteks põllumajandustööriistad ja masinad, kus kolmefaasiline toiteallikas pole saadaval. 1/400 kW kuni 1/25 kW mootoreid kasutatakse mänguasjades, föönides jne.
Nii et põhimõtteliselt kasutame ühefaasilist asünkroonmootorid meie igapäevaelus sageli. Neid mootoreid on lihtne parandada. Neil mootoritel on siiski mõned puudused. Milliste nende mootorite puudustest olete kokku puutunud? Kas saaksite mõnda neist nimetada?
Pildi allikas: Ühefaasilised asünkroonmootori ahelad
