Kaj je motor z zaklonjenim polom AC?

Motorka s senčnim polom je enofazni AC motor. Ima značilnosti, kot so preprosta struktura in nizka cena, in se široko uporablja v nekaterih majhnih električnih aparatah.

Strukturni načelo

Struktura statorja

Jedro statorja je običajno tipa izstopajočega pola in ima več magnetnih polov. Na delu vsakega magnetnega pola bo krožni kolobar krčenja. Ta krožni kolobar krčenja je podoben "prekritvi" dela magnetnega pola, zato se imenuje senčni pol.

Na primer, pri dvo-polski motorki s senčnim polom obstajata dva izstopajoča pola, in del vsakega izstopajočega pola je okoli krožnega kolobarja krčenja. Krožni kolobar krčenja je običajno izdelan iz bakra in sodeluje z glavnim magnetnim delom magnetnega pola.

Delovni način

Ko se AC vir poveže s statorskimi ovitki, se v magnetnih polih ustvari spremenljivo magnetno polje. Zaradi prisotnosti krožnega kolobarja krčenja se magnetni tok, ki gre skozi krožni kolobar krčenja, v času zaostaja za glavnim magnetnim tokom.

To je zato, ker po Faradayevem zakonu elektromagnetske indukcije spremenljivi glavni magnetni tok inducira elektromotorni navor v krožnem kolobarju krčenja, nato pa se generira inducirani tok. Ta inducirani tok bo na svoji strani ponovno ustvaril magnetno polje. Po Lenzovem zakonu to magnetno polje bo preprečevalo spremembo glavnega magnetnega toka, kar povzroči, da magnetni tok, ki gre skozi krožni kolobar krčenja, zaostane.

Na primer, ko doseže glavni magnetni tok svojo največjo vrednost, je magnetni tok v krožnem kolobarju krčenja še v procesu naraščanja. Ta fazna razlika magnetnega toka bo na površini magnetnega pola ustvarila učinek, podoben vrtečemu magnetnemu polju, tako da rotor motora dobi vrtilni moment in se vrteče.

Značilnosti zmogljivosti

Začetne značilnosti

Motor s senčnim polom ima sposobnost samozagona. Zaradi zaostalega magnetnega polja, ki ga generira krožni kolobar krčenja, se motor lahko samodejno začne vrteči, ko se vklopi napajanje.

Ampak njegov začetni vrtilni moment je relativno majhen. To je zato, ker distribucija magnetnega polja in način ustvarjanja vrtečega magnetnega polja motora s senčnim polom določata, da je njegov začetni vrtilni moment omejen, in je običajno primern za priložnosti z majhnimi začetnimi bremeni.

Na primer, pri majhnem ventilatorju je začetni upor lepljiva mal, in motor s senčnim polom lahko lačno začne in pogoni ventilator, da se vrteče.

Delovne značilnosti

Med delovanjem je hitrost motora v bistvu stabilna. Njegova hitrost se bo spreminjala glede na frekvenco napajanja in število parov magnetnih polov. Običajno je hitrost relativno nizka.

Na primer, pri 50Hz napajanju je sinkrona hitrost dvo-polskega motora s senčnim polom 3000 obratov na minuto, ampak dejanska delovna hitrost bo malce nižja od sinkrone hitrosti, in fluktuacija hitrosti je majhna, kar lahko zagotovi relativno stabilno močno izhodno moč.

Učinkovitost in faktor moči

Učinkovitost motora s senčnim polom je nizka. To je zato, ker način ustvarjanja magnetnega polja in strukturne značilnosti vodita do določene energijske izgube v procesu pretvorbe energije, vključno s bakrenimi izgubami, železnimi izgubami itd.

Hkrati je tudi faktor moči relativno nizok. Ker gre za enofazni motor, in način ustvarjanja in distribucija magnetnega polja sta relativno kompleksna, je omjer dejanske moči in očitne moči med delovanjem motora majhen.

Uporabni scenariji

Zaradi preproste strukture, nizke cene in sposobnosti samozagona se motorji s senčnim polom uporabljajo predvsem tam, kjer so zahteve po zmogljivosti motora nizke in je breme majhno.

Običajni primeri so majhni električni ventilatorji, sušilnice za lasje, električni modeli itd. V teh napravah lahko motor s senčnim polom zadosti osnovnim močnim zahtevam, njegova nizka cena pa tudi gospodarskim zahtevam proizvoda.