음영 폴 AC 모터는 단상 AC 모터입니다. 구조가 간단하고 비용이 낮아 일부 소형 전기 제품에서 널리 사용됩니다.
구조 원리
스테이터 구조
스테이터 코어는 일반적으로 돌출 극 형식이며 여러 개의 자극을 가지고 있습니다. 각 자극의 일부에는 단락 고리가 있습니다. 이 단락 고리는 마치 자극의 일부를 "덮는" 것처럼 작용하므로 음영 폴이라고 부릅니다.
예를 들어, 두 개의 돌출 극을 가진 음영 폴 모터에서는 각 돌출 극의 일부가 단락 고리로 둘러싸여 있습니다. 단락 고리는 보통 구리를 사용하여 제작되며, 자극의 주 자기장 부분과 협력합니다.
작동 원리
AC 전원이 스테이터 권선에 연결되면 자극에서 교류 자기장이 생성됩니다. 단락 고리의 존재로 인해 단락 고리를 통과하는 자기 유량은 시간적으로 주 자기 유량보다 지연됩니다.
이는 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따르면, 교류 주 자기 유량이 단락 고리에서 유도 전동력을 발생시키고, 이를 통해 유도 전류가 생성되기 때문입니다. 이 유도 전류는 다시 자기장을 생성하며, 렌츠 법칙에 따라 이 자기장은 주 자기 유량의 변화를 방해하여 단락 고리를 통과하는 자기 유량이 지연됩니다.
예를 들어, 주 자기 유량이 최대값에 도달할 때, 단락 고리의 자기 유량은 아직 상승 과정에 있습니다. 이 자기 유량의 위상 차이가 자극 표면에서 회전 자기장과 유사한 효과를 발생시켜 모터의 로터가 토크를 받아 회전하게 됩니다.
성능 특성
시작 특성
음영 폴 모터는 자체 시작 능력을 가지고 있습니다. 단락 고리로 인해 발생하는 자기장 지연으로 인해 전원이 켜지면 모터가 자동으로 회전하기 시작합니다.
그러나 그 시작 토크는 상대적으로 작습니다. 이는 음영 폴 모터의 자기장 분포와 회전 자기장 생성 방법이 결정하여 시작 토크가 제한적이며, 일반적으로 작은 시작 부하가 필요한 경우에 적합합니다.
예를 들어, 소형 선풍기에서 선풍기 날개의 시작 저항이 작아 음영 폴 모터가 쉽게 시작되어 선풍기를 회전시킬 수 있습니다.
운전 특성
운전 중에는 모터의 속도가 기본적으로 안정적입니다. 속도는 공급 전원 주파수와 자극 쌍의 수에 따라 변합니다. 일반적으로 속도는 상대적으로 낮습니다.
예를 들어, 50Hz 공급 전원에서 두 개의 돌출 극을 가진 음영 폴 모터의 동기 속도는 분당 3000회전이지만, 실제 운전 속도는 동기 속도보다 약간 낮으며, 속도 변동이 작아 비교적 안정적인 파워 출력을 제공할 수 있습니다.
효율 및 전력 인자
음영 폴 모터의 효율은 낮습니다. 이는 자기장 생성 방법과 구조적 특성이 에너지 변환 과정에서 일정 수준의 에너지 손실을 초래하기 때문입니다. 구리 손실, 철 손실 등이 포함됩니다.
동시에 전력 인자도 상대적으로 낮습니다. 단상 모터이기 때문에, 자기장의 생성 및 분포 방법이 복잡하여 모터 운전 중 유효 전력과 겉보기 전력의 비율이 작습니다.
응용 시나리오
구조가 간단하고 비용이 낮으며 자체 시작 능력이 있어 음영 폴 모터는 모터 성능 요구사항이 높지 않고 부하가 작은 장소에서 주로 사용됩니다.
일반적인 예로는 소형 전기 선풍기, 헤어 드라이어, 전기 모델 등이 있습니다. 이러한 장치에서 음영 폴 모터는 기본적인 파워 요구사항을 충족하며, 그 낮은 비용은 제품의 경제적 요구사항에도 부합합니다.