Mikä on varjoasukuvan vaihtovirtamotori?

Varjoistettu sädeakumotori on yksifasedinen AC-motori. Sillä on ominaisuuksia kuten yksinkertainen rakenne ja alhainen kustannus, ja sitä käytetään laajasti joissakin pienten sähkölaitteiden sovelluksissa.

Rakennellinen periaate

Staattorin rakenne

Staattorin ydin on yleensä erottava ja sillä on useita magneettipoleja. Jokaisella magneettipolulla on osittain lyhyysrengas. Tämä lyhyysrengas peittää osan magneettipolest, joten se kutsutaan varjoistetuksi poluksi.

Esimerkiksi kaksipoluisessa varjoistetussa motorissa on kaksi erottavaa polua, ja jokaisen erottavan polun osa on ympäröity lyhyysrenkaalla. Lyhyysrengas on yleensä valmistettu kuparista ja toimii yhdessä magneettipolen päämagneettikentän kanssa.

Toimintaperiaate

Kun vaihtovirtalähde yhdistetään staattorin kymppeeseen, staattorin magneettipoleissa syntyy vaihtovirtamagneettikenttä. Lyhyysrenkaan läsnäolo aiheuttaa sen, että lyhyysrenkaan kautta kulkeva magneettivirta viivystyy aikanaan päämagneettivirran suhteen.

Tämä johtuu Faradayn induktiolain mukaan, kun vaihtovirtamagneettivirta aiheuttaa sähkömotorin potentiaalin lyhyysrenkaassa, joka luo sitten induktoidun virran. Tämä induktoidun virran aiheuttama magneettikenttä estää Lenzin lain mukaan päämagneettivirran muutosta, mikä tekee lyhyysrenkaan kautta kulkevan magneettivirran viivästyvän.

Esimerkiksi, kun päämagneettivirta saavuttaa maksimiarvonsa, lyhyysrenkaan magneettivirta on edelleen nousevassa vaiheessa. Tämä magneettivirran vaihe-ero tuottaa vaikutuksen, joka on samankaltainen kuin pyörimisen magneettikenttä magneettipolen pinnalla, mikä aiheuttaa motorin kierronlevyn kierromisen.

Suoritusominaisuudet

Käynnistysominaisuudet

Varjoistettu sädeakumotori pystyy käynnistyymään itsestään. Lyhyysrenkaan aiheuttaman magneettikentän viivästyminen mahdollistaa motorin automaattisen kiertämisen, kun virta otetaan päälle.

Sen käynnistysmomentti on kuitenkin suhteellisen pieni. Tämä johtuu varjoistetun sädeakumotorin magneettikentän jakautumisesta ja pyörivän magneettikentän luomismenetelmästä, jotka rajoittavat sen käynnistysmomentin, ja se on yleensä sopiva pienille käynnistyskuormille.

Esimerkiksi pienessä tuuletossa tuulilaidojen vastus on pieni, ja varjoistettu sädeakumotori voi helposti käynnistyä ja ajaa tuuletinta kiertämään.

Toimintamääritykset

Toiminnassa motorin nopeus on melko vakaa. Nopeus muuttuu virtalähteen taajuuden ja magneettipoleiden määrän mukaan. Yleensä nopeus on suhteellisen matala.

Esimerkiksi 50 Hz:n virtalähteellä kaksipoluisen varjoistetun sädeakumotorin synkroninoitu nopeus on 3000 kierrosta minuutissa, mutta todellinen toiminnanopeus on hieman alempana kuin synkroninoitu nopeus, ja nopeuden heilahtelu on pieni, mikä tarjoaa suhteellisen vakaita voimanlähteitä.

Teho ja tehokerroin

Varjoistetun sädeakumotorin tehokkuus on alhainen. Tämä johtuu sen magneettikentän luomismenetelmästä ja rakenteellisista ominaisuuksista, jotka aiheuttavat tiettyjä energiankulumenetyksiä, kuten kuparimenetyksiä ja teräsenergiamenetyksiä.

Samalla tehokerroin on myös suhteellisen alhainen. Koska se on yksifasedinen motori, ja magneettikentän luominen ja jakautuminen on suhteellisen monimutkainen, aktiivisen voiman ja näkyvän voiman suhde on pieni motorin toiminnassa.

Sovellusalueet

Sen yksinkertaisen rakenteen, alhaisen kustannuksen ja itsenäisen käynnistyksen ansiosta varjoistetut sädeakumototrit käytetään pääasiassa sellaisissa tilanteissa, joissa motorin suorituskyvyllä ei ole korkeita vaatimuksia ja kuorma on pieni.

Yleisiä sovelluksia ovat pienet sähköiset tuuletinlaitteet, hiusharjaimet, sähkömallit jne. Nämä laitteissa varjoistettu sädeakumotori voi täyttää perusvoima-vaatimukset, ja sen alhaiset kustannukset vastaavat myös tuotteen taloudellisia vaatimuksia.