Wat is een geschaduwde pool AC-motor?

De geschaduwde pool AC-motor is een enkelfasige AC-motor. Het heeft kenmerken zoals eenvoudige structuur en lage kosten, en wordt breed toegepast in sommige kleine elektrische apparaten.

Constructieprincipe

Statorstructuur

De statorijzerkern is meestal van het uitstekende polentype en heeft meerdere magnetische polen. Op een deel van elk magneetpaal zit een kortsluitring. Deze kortsluitring bedekt een deel van de magneetpaal, vandaar de naam 'geschaduwde paal'.

Bijvoorbeeld, in een twee-polige geschaduwde poolmotor zijn er twee uitstekende polen, waarvan een deel van elke uitstekende paal omringd is door een kortsluitring. De kortsluitring is meestal gemaakt van koper en werkt samen met het hoofdmagnetisch veld van de magneetpaal.

Werkingsprincipe

Wanneer een wisselspanningsbron aan de statorwinding wordt aangesloten, ontstaat er een wisselmagnetisch veld in de magneetpolen. Vanwege de aanwezigheid van de kortsluitring loopt de magnetische flux die door de kortsluitring gaat tijdelijk achter op de hoofdmagnetische flux.

Dit komt omdat volgens Faradays wet van elektromagnetische inductie de wisselende hoofdmagnetische flux een elektromotief kracht in de kortsluitring induceert, waardoor een geïnduceerde stroom wordt gegenereerd. Deze geïnduceerde stroom genereert op zijn beurt een magnetisch veld. Volgens Lenz' wet zal dit magnetisch veld de verandering van de hoofdmagnetische flux hinderen, waardoor de flux die door de kortsluitring gaat achterloopt.

Bijvoorbeeld, wanneer de hoofdmagnetische flux zijn maximale waarde bereikt, is de flux in de kortsluitring nog steeds in stijging. Dit faseverschil van de flux zal een effect veroorzaken dat vergelijkbaar is met een roterend magnetisch veld op de oppervlakte van de magneetpaal, waardoor de rotor van de motor een koppel ondervindt en begint te draaien.

Prestatiekenmerken

Startkenmerken

De geschaduwde poolmotor heeft de mogelijkheid om zelf te starten. Door het magnetisch veldvertraging dat door de kortsluitring wordt gegenereerd, kan de motor automatisch beginnen te draaien nadat de stroom is ingeschakeld.

Het startkoppel is echter relatief klein. Dit komt omdat de magnetische veldverdeling en de generatiemethode van het roterende magnetisch veld van de geschaduwde poolmotor bepalen dat het startkoppel beperkt is, en het is doorgaans geschikt voor toepassingen met kleine startlasten.

Bijvoorbeeld, bij een kleine ventilator is de startweerstand van de ventilatorbladen klein, en de geschaduwde poolmotor kan gemakkelijk starten en de ventilator laten draaien.

Werkingseigenschappen

Tijdens de werking is de snelheid van de motor in principe stabiel. De snelheid zal variëren afhankelijk van de netsfrequentie en het aantal magneetpaarparen. Over het algemeen is de snelheid relatief laag.

Bijvoorbeeld, bij een 50Hz-netvoeding is de synchrone snelheid van een twee-polige geschaduwde poolmotor 3000 omwentelingen per minuut, maar de werkelijke werksnelheid zal iets lager zijn dan de synchrone snelheid, en de snelheidsvariatie is klein, wat een relatief stabiele vermogensuitgang biedt.

Efficiëntie en cosinus phi

De efficiëntie van de geschaduwde poolmotor is laag. Dit komt omdat de manier waarop het magnetisch veld wordt gegenereerd en de constructie-eigenschappen leiden tot een bepaald energieverlies in het energie-omzettingproces, inclusief koperverlies, ijzerverlies, enz.

Tegelijkertijd is de cosinus phi ook relatief laag. Omdat het een enkelfasige motor is, en de generatie- en distributiemethode van het magnetisch veld vrij complex is, is het verhouding tussen actief vermogen en schijnbaar vermogen tijdens de werking van de motor klein.

Toepassingsgebieden

Vanwege de eenvoudige structuur, lage kosten en de mogelijkheid om zelf te starten, worden geschaduwde poolmotoren voornamelijk gebruikt in situaties waar de motorprestatie-eisen niet hoog zijn en de belasting klein is.

Gewone toepassingen zijn kleine ventilatoren, haardrogers, elektrische modellen, enz. In deze apparaten kan de geschaduwde poolmotor aan de basisenergie-eisen voldoen, en de lage kosten voldoen ook aan de economische eisen van het product.