Omoteni motor s jednofaznim strujnim tokom je jednofazni AC motor. Karakterizira ga jednostavna konstrukcija i niska cijena, te se široko koristi u nekim manjim električnim uređajima.
Konstrukcijski princip
Struktura statora
Jezgra statora obično je tipa sa izbočenim polovima i ima više magnetnih polova. Na dijelu svakog magnetnog pola nalazi se krug kratkog spoja. Taj krug kratkog spoja je poput "prekrižavanja" dijela magnetnog pola, stoga se naziva omoteni pol.
Na primjer, u dvo-polnom omotenom polu motoru postoje dva izbočena pola, a dio svakog izbočenog pola je okružen krugom kratkog spoja. Krug kratkog spoja obično je izrađen od bakra i surađuje s glavnim magnetnim poljem pola.
Princip rada
Kada se AC izvor napaja na oplitanje statora, generira se alternirajuće magnetno polje u magnetnim polovima. Zbog prisutnosti kruga kratkog spoja, magnetni fluks koji prođe kroz krug kratkog spoja zakašnjava u vremenu u odnosu na glavni magnetni fluks.
To je zato što, prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, alternirajući glavni magnetni fluks inducirat će elektromotornu snagu u krugu kratkog spoja, a zatim nastane inducirani struja. Ova inducirana struja opet generira magnetno polje. Prema Lensovom zakonu, to magnetno polje će spriječiti promjene glavnog magnetnog fluksa, čime se magnetni fluks koji prođe kroz krug kratkog spoja zakašnjava.
Na primjer, kada glavni magnetni fluks doseže svoju maksimalnu vrijednost, magnetni fluks u krugu kratkog spoja još uvijek je u fazi povećanja. Taj fazni razmak magnetnog fluksa stvara učinak sličan rotirajućem magnetnom polju na površini magnetnog pola, čime se rotor motora podvrgava momentu i vrati.
Karakteristike performansi
Karakteristike pokretanja
Omoteni pol motor ima sposobnost samopokretanja. Zbog kašnjenja magnetnog polja generiranog krugom kratkog spoja, motor može automatski početi vršiti rotaciju nakon upaljenja struje.
Međutim, njegov pokretni moment je relativno mali. To je zato što distribucija magnetnog polja i način generiranja rotirajućeg magnetnog polja omotanog pola motora određuju da je njegov pokretni moment ograničen, i obično je prikladan za prilike s malim opterećenjima pokretanjem.
Na primjer, u malom ventilatoru, otpor pokretanja lepele ventilatora je mali, i omoteni pol motor lako može pokrenuti i pokrenuti ventilator.
Karakteristike rada
Tijekom rada, brzina motora je uglavnom stabilna. Njegova brzina se mijenja prema frekvenciji napajanja i broju parova magnetnih polova. Općenito, brzina je relativno niska.
Na primjer, uz 50Hz napajanje, sinkrona brzina dvo-polnog omotanog pola motora je 3000 okretaja u minuti, ali stvarna radna brzina bit će blago niža od sinkronne brzine, a fluktuacije brzine su male, što može osigurati relativno stabilnu isporuku snage.
Učinkovitost i faktor snage
Učinkovitost omotanog pola motora je niska. To je zato što način generiranja njegovog magnetnog polja i karakteristike konstrukcije dovode do određenih gubitaka energije u procesu pretvorbe energije, uključujući bakrene gubitke, željezne gubitke itd.
U isto vrijeme, faktor snage je također relativno nizak. Budući da se radi o jednofaznom motoru, a način generiranja i distribucije magnetnog polja je relativno složen, omjer aktivne i aparentne snage tijekom rada motora je mali.
Scenariji primjene
Zbog svoje jednostavne konstrukcije, niske cijene i sposobnosti samopokretanja, omotani polovi motora uglavnom se koriste u situacijama gdje su zahtjevi za performansama motora niski i opterećenje mala.
Uobičajeni su mali električni ventilatori, sušilice za kosu, električni modeli itd. U tim uređajima omotani polovi motori mogu zadovoljiti temeljne potrebe za snagom, a njihova niska cijena također odgovara ekonomskim zahtjevima proizvoda.