Proč jednofázový motor potřebuje při spouštění větší proud než během chodu?

Jednofázové motory potřebují během startu větší proud než během běžného chodu, a to z následujících důvodů:

1. Inercie během startu

Během startu musí motor překonat svou statickou inerci. Protože je motor před startem stacionární, je potřeba větší moment k překonání statické tření a zrychlení na provozní rychlost. Tento proces vyžaduje vyšší proud, aby poskytl nutný startovací moment oproti normálnímu chodu.

2. Změna hustoty magnetického pole

Během startu je třeba založit hustotu magnetického pole v motoru od nuly. To znamená, že motor potřebuje větší proud, aby rychle vytvořil magnetické pole nezbytné pro generování dostatečného startovacího momentu. Jak se motor začne otáčet, hustota magnetického pole se stabilizuje a požadovaný proud klesá.

3. Fázový rozdíl

Jednofázové motory mají během startu pouze jednu fázi napájení, která samo o sobě nerodí rotační magnetické pole. Pro simulaci rotačního magnetického pole se často používají jako startovací pomůcky kondenzátory, odpory nebo PTC (Positive Temperature Coefficient) termistory. Tyto komponenty poskytují dodatečný fázový rozdíl během startu, což umožňuje více rovnoměrné rozdělení proudu a vytvoření rotačního magnetického pole. Tento proces vyžaduje větší proud k aktivaci.

4. Mechanický odpor

Kromě překonání inercie motoru může být také nutné překonat odpor mechanického zatížení, které motor pohání. Pokud je motor spojen s mechanickým zatížením, které má hmotnost nebo tření, je potřeba větší moment k překonání těchto odporů, což vedет к увеличению пускового тока.

5. Indukční efekt

Cíveční vývody motoru mají indukční vlastnosti, což znamená, že náhlé změny proudu produkují protievodový elektromagnetický proud (back EMF), který brání zvýšení proudu. Nicméně, během startu, jelikož se motor ještě neotáčí, je back EMF minimální, což umožňuje, aby se proud rychle zvýšil na vyšší úroveň.

6. Termální efekty

Během startu může motor zažít rychlý nárůst teploty, což způsobí zvýšení odporu cívek. Ačkoli zvýšení odporu omezí proud, v první chvíli startu se motor ještě plně nezahřál, takže proud může dosáhnout vrcholových hodnot.

Praktické aplikace

Pro ochranu jednofázových motorů před poškozením způsobeným nadměrnými startovacími proudy se často používají startovací kondenzátory, startovací odpory nebo PTC termistory, aby byl startovací proces vyhlazen. Kromě toho se používají přetížovací ochranné přístroje (jako jsou tepelné relé), které zabrání tomu, aby velké startovací proudy přehřály nebo poškodily motor.

Shrnutí

Jednofázové motory potřebují během startu větší proud, protože musí překonat statické tření, založit magnetické pole, poskytnout dostatečný startovací moment a překonat mechanický odpor. Díky vhodnému návrhu a ochranným opatřením lze zajistit, aby motor nebyl poškozen během startu a hladce přešel do běžného chodu.