Zašto jednofazni motor zahteva više struje prilikom pokretanja nego prilikom rada

Jednofazni motori zahtevaju veći struja tokom pokretanja u odnosu na radni režim uglavnom zbog sledećih razloga:

1. Inercija tokom pokretanja

Tokom pokretanja, motor mora prevazmoći svoju statičku inerciju. Budući da je motor stacionaran pre pokretanja, potrebna je veća vrtljaka da bi se prevazmogle statička trenje i ubrzao do radne brzine. Ovaj proces zahteva veći tok struje kako bi se pružila potrebna početna vrtljaka u poređenju sa normalnim radom.

2. Promena gustine fluksa

Tokom pokretanja, gustina fluksa unutar motora mora biti uspostavljena od nule. To znači da motor treba veći tok struje kako bi brzo izgradio magnetsko polje neophodno za generisanje dovoljne početne vrtljake. Kako motor počne da se vrati, gustina fluksa se stabilizuje, a potreban tok struje se smanjuje.

3. Razlika faznog ugla

Jednofazni motori, tokom pokretanja, imaju samo jednu fazu napona, koja prirodno ne proizvodi rotirajuće magnetsko polje. Da bi se simuliralo rotirajuće magnetsko polje, često se koriste kondenzatori, otpornici ili PTC (Positive Temperature Coefficient) termistori kao pomoćni elementi za pokretanje. Ovi komponenti pružaju dodatnu razliku faznog ugla tokom pokretanja, čime se čini da je raspodela struje ravnomernija kako bi se generisalo rotirajuće magnetsko polje. Ovaj proces zahteva veći tok struje za aktivaciju.

4. Mehanički otpor

Pored prevazilaze statičke inercije motora, motor može takođe morati da prevaziđe otpor opterećenja koje pokreće. Ako je motor spojen na mehaničko opterećenje sa težinom ili trenjem, potrebna je veća vrtljaka da bi se prevazile ove otpore, što dovodi do povećanja početnog toka struje.

5. Induktivni efekat

Vitkice motora imaju induktivne osobine, što znači da su iznenadne promene struje proizvode kontra-elektromotornu snagu (kontra EMF) koja se suprotstavlja povećanju struje. Međutim, tokom pokretanja, budući da se motor još ne okreće, kontra EMF je minimalna, omogućujući da struja brzo raste do višeg nivoa.

6. Termički efekti

Tokom pokretanja, motor može iskusiti brzi porast temperature, što dovodi do povećanja otpora vitkica. Iako povećanje otpora ograničava tok struje, tokom prvog trenutka pokretanja, motor još nije u potpunosti zagrijan, tako da struja može i dalje dostići vrhunske nivoe.

Praktična primena

Da bi se zaštitili jednofazni motori od oštećenja zbog prevelikog početnog toka struje, često se koriste početni kondenzatori, početni otpornici ili PTC termistori kako bi se olakšao proces pokretanja. Takođe, uređaji za zaštitu od preopterećenja (poput termoreleja) se koriste kako bi se sprečilo pregrjevanje ili oštećenje motora velikim početnim tokovima struje.

Rezime

Jednofazni motori zahtevaju veći tok struje tokom pokretanja uglavnom jer moraju prevazmoći statičko trenje, uspostaviti magnetsko polje, pružiti dovoljnu početnu vrtljaku i prevazmoći mehanički otpor. Kroz odgovarajući dizajn i zaštitne mere, moguće je osigurati da motor ne bude oštećen tokom pokretanja i da glatko pređe u normalni rad.