Miksi yksivaiheinen moottori vaatii enemmän virtaa käynnistyksessä kuin ajon aikana

Yksivaiheiset moottorit vaativat suurempaa virtaa käynnistyksen aikana verrattuna normaaliin toimintaan pääasiassa seuraavista syistä:

1. Inertia käynnistyksen aikana

Käynnistyksen aikana moottorin on ylitettävä oma staattinen inertiansa. Koska moottori on liikkumaton ennen käynnistystä, tarvitaan suurempi jännitys ylitää staattinen kitka ja kiihdyttää toimintanopeuteen. Tämä prosessi vaatii suurempaa virtaa luomaan tarvittava käynnistysjännitys verrattuna normaaliin toimintaan.

2. Fluksitiheyden muutos

Käynnistyksen aikana moottorin fluksitiheyden on luotava nollasta. Tämä tarkoittaa, että moottori vaatii suurempaa virtaa nopeasti luodakseen tarvittavan magneettikentän riittävän käynnistysjännityksen tuottamiseksi. Kun moottori alkaa pyöriä, fluksitiheys vakautuu, ja vaadittu virta vähenee.

3. Vaihe-ero

Yksivaiheisilla moottoreilla käynnistyksen aikana on vain yksi vaihe, joka ei luoda luonnostaan pyörivää magneettikenttää. Käynnistysapuvälineinä käytetään yleisesti kondensaattoreita, vastuksia tai PTC (Positiivinen lämpötilakerroin) termistoria. Nämä komponentit luovat lisävaihe-eron käynnistyksen aikana, mikä tekee virran jakautumisesta tasaisemman pyörivän magneettikentän tuottamiseksi. Tämä prosessi vaatii suurempaa virtaa aktivoidakseen tämän.

4. Mekaaninen vastus

Lisäksi moottorin omien inertian ylittämiseen moottorin on ehkä ylitettävä kuljetettavien kuormien vastus. Jos moottori on yhdistetty mekaaniseen kuormaan, jolla on paino tai kitka, tarvitaan suurempaa jännitystä näiden vastustusten ylittämiseksi, mikä johtaa käynnistysvirran kasvuun.

5. Induktiivinen vaikutus

Moottorin kytkennät ovat induktiivisia, mikä tarkoittaa, että virtauksen äkilliset muutokset tuottavat vasta-kiharaistusvoiman (back EMF), joka vastustaa virran kasvua. Kuitenkin käynnistyksen aikana, koska moottori ei vielä pyöri, back EMF on pieni, mikä sallii virran nopean nousun korkeammalle tasolle.

6. Lämpövaikutukset

Käynnistyksen aikana moottori saattaa kohdata nopean lämpötilan nousun, mikä aiheuttaa kytkennöiden vastuksen kasvun. Vaikka vastuksen kasvu rajoittaa virtaa, käynnistyksen hetkellä moottori ei ole vielä täysin lämpenyt, joten virta voi edelleen nousta huipputasolle.

Käytännön sovellukset

Suojellaakseen yksivaiheisia moottoreita ylipäätään käynnistysvirtauksen aiheuttamalta vahingolta käytetään usein käynnistyskondensaattoreita, käynnistysvastuksia tai PTC termistoreja sujuvan käynnistysprosessin tukemiseksi. Lisäksi ylikuormitus-suojalaitteita (kuten lämpörelaasit) käytetään estämään suuret käynnistysvirrat ylikuumenevat tai vahingoittavat moottoria.

Yhteenveto

Yksivaiheiset moottorit vaativat suurempaa virtaa käynnistyksen aikana pääasiassa siksi, että niiden on ylitettävä staattinen kitka, luotava magneettikenttä, tuotettava riittävä käynnistysjännitys ja ylitettävä mekaaninen vastus. Asianmukaisella suunnittelulla ja suojauskäytännöillä voidaan varmistaa, että moottori ei vahingoitu käynnistyksen aikana ja siirtyy sileästi normaaliin toimintaan.