Hvad er en skyggepoleret AC-motor?

Skyggepolmotor er en enefased AC-motor. Den har karakteristika som simpel struktur og lav kostpris, og den anvendes bredt i nogle små elektriske apparater.

Strukturel princip

Statorstruktur

Statorjernet er generelt af typen fremstikkende poler og har flere magnetiske poler. På en del af hver magnetisk pol vil der være en kortslutningsring. Denne kortslutningsring dækker en del af den magnetiske pol, hvilket giver navnet skyggepol.

For eksempel, i en to-polsk skyggepolmotor, findes der to fremstikkende poler, og en del af hver fremstikkende pol er omgivet af en kortslutningsring. Kortslutningsringen er normalt lavet af kobber og samarbejder med det hovedmagnetiske felt på magnetpolen.

Arbejdsgang

Når en vekselstrømkilde tilsluttes statorvindingen, dannes et alternativt magnetfelt i magnetpolerne. Pga. tilstedeværelsen af kortslutningsringen, forsinkes magnetfloden, der passerer gennem kortslutningsringen, i forhold til det hovedmagnetiske felt.

Dette skyldes, at ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induktion, vil det alternativte hovedmagnetiske felt inducere en spændingsforskydning i kortslutningsringen, og derefter danne en induceret strøm. Denne inducerede strøm vil i sin tur danne et magnetfelt. Ifølge Lenz's lov vil dette magnetfelt hindre ændringer i det hovedmagnetiske felt, hvilket gør, at magnetfloden, der passerer gennem kortslutningsringen, bliver forsinket.

For eksempel, når det hovedmagnetiske felt når sit maksimale værdi, er magnetfloden i kortslutningsringen stadig i stigningsfasen. Dette fasenforskell mellem magnetfloderne vil skabe en effekt, der minder om et roterende magnetfelt på overfladen af magnetpolen, så rotoren i motoren udsættes for en drejningsmoment og begynder at rotere.

Ydeevnekarakteristikker

Startegenskaber

Skyggepolmotoren har evnen til at starte selv. Pga. det magnetiske felt, der opstår ved kortslutningsringen, kan motoren automatisk begynde at rotere, når strømmen tændes.

Dog er dens startdrejningsmoment relativt lille. Dette skyldes, at fordelingen af det magnetiske felt og metoden til at danne det roterende magnetfelt hos skyggepolmotoren bestemmer, at dens startdrejningsmoment er begrænset, og den er generelt egnet til situationer med små startbelastninger.

For eksempel, i en lille ventilator, hvor startmodstanden af ventilatorens blædeste er lille, kan skyggepolmotoren let starte og drive ventilatoren til at rotere.

Driftsegenskaber

Under drift er motorens hastighed grundlæggende stabil. Hastigheden vil ændres i henhold til strømfrekvensen og antallet af magnetpolepar. Generelt er hastigheden relativt lav.

For eksempel, under en 50Hz strømforsyning, er synkronhastigheden for en to-polsk skyggepolmotor 3000 omdrejninger pr. minut, men den faktiske driftshastighed vil være lidt lavere end synkronhastigheden, og hastighedsfluktueringen er lille, hvilket kan give en relativt stabil strømforsyning.

Effektivitet og effektfaktor

Skyggepolmotorens effektivitet er lav. Dette skyldes, at metoden til at danne det magnetiske felt og strukturelle karakteristika fører til en vis energitab i energioverførselsprocessen, herunder kobbertab, jern tab osv.

Samtidig er effektfaktoren også relativt lav. Eftersom det er en enefased motor, og metoden til at danne og fordele det magnetiske felt er relativt kompleks, er forholdet mellem aktiv effekt og apparant effekt lille under drift af motoren.

Anvendelsesscenarier

Pga. dens simple struktur, lave kostpris og evne til at starte selv, anvendes skyggepolmotorer hovedsagelig i situationer, hvor kravene til motorprestation ikke er høje, og belastningen er lille.

Almindelige anvendelser er små elektriske ventilatorer, hårtørere, elektriske modeller osv. I disse enheder kan skyggepolmotoren opfylde de grundlæggende strømforsyningseksperter, og dens lave kostpris opfylder også produktets økonomiske krav.