Vad är en skuggstangs-AC-motor?

Skuggpolesmotor är en enfasväxelströmsmotor. Den har egenskaper som enkel struktur och låg kostnad, och används vidt och brett i vissa små elektriska apparater.

Strukturell princip

Statorstruktur

Statorjärnet är vanligtvis salient pole-typ och har flera magnetpoler. På en del av varje magnetpol finns det en kortslutningsring. Denna kortslutningsring liknar "överläggning" på en del av magnetpolen, därför kallas den för skuggpole.

Till exempel, i en tvåpolig skuggpolesmotor finns det två salient poler, och en del av varje salient pol omges av en kortslutningsring. Kortslutningsringen är vanligtvis gjord av koppar och samverkar med huvudmagnetfältet delen av magnetpolen.

Arbetsprincip

När en växelströmkälla ansluts till statorvindningen genereras ett alternerande magnetfält i magnetpolerna. P.g.a. närvaron av kortslutningsringen kommer magnetflödet genom kortslutningsringen att tidsmässigt försenas jämfört med huvudmagnetflödet.

Detta beror på Faradays lag om elektromagnetisk induktion, där det alternerande huvudmagnetflödet inducerar en elektromotorisk kraft i kortslutningsringen, vilket sedan genererar en inducerad ström. Denna inducerade ström kommer i sin tur att generera ett magnetfält. Enligt Lenz lag kommer detta magnetfält att hindra förändringen av huvudmagnetflödet, vilket gör att magnetflödet genom kortslutningsringen försenas.

Till exempel, när huvudmagnetflödet når sitt maximala värde, är magnetflödet i kortslutningsringen fortfarande i ökning. Denna fasförskjutning av magnetflödet kommer att producera en effekt liknande en roterande magnetfält på ytan av magnetpolen, så att motorns rotor utsätts för ett moment och roterar.

Prestandaegenskaper

Startegenskaper

Skuggpolesmotorn har förmågan att starta självständigt. P.g.a. det magnetfältslag som genereras av kortslutningsringen kan motorn automatiskt börja rotera efter att strömmen slås på.

Dess startmoment är dock relativt litet. Detta beror på magnetfältsfördelningen och genereringen av det roterande magnetfältet i skuggpolesmotorn, vilket bestämmer att dess startmoment är begränsat, och den är vanligtvis lämplig för tillfällen med små startbelastningar.

Till exempel, i en liten fläkt, är startmotståndet hos fläkten små, och skuggpolesmotorn kan enkelt starta och driva fläkten att rotera.

Driftsegenskaper

Under drift är motorhastigheten i stort sett stabil. Hastigheten ändras enligt nätspänningsfrekvensen och antalet magnetpolpar. Generellt sett är hastigheten relativt låg.

Till exempel, under en 50Hz-strömkälla, är synkronhastigheten för en tvåpolig skuggpolesmotor 3000 varv per minut, men den faktiska driftshastigheten kommer att vara något lägre än synkronhastigheten, och hastighetsvariationen är liten, vilket kan ge en relativt stabil effektleverans.

Effektivitet och effektfaktor

Effektiviteten hos skuggpolesmotorn är låg. Detta beror på dess magnetfältsgenerering och strukturella egenskaper, vilket leder till en viss energiförlust i energiomvandlingsprocessen, inklusive kopparförlust, järnförlust, etc.

Samtidigt är effektfaktorn också relativt låg. Eftersom det är en enfasmotor, och genereringen och fördelningen av magnetfältet är ganska komplex, är förhållandet mellan verkeffekt och uppenbar effekt litet under drift av motorn.

Användningsscenarier

P.g.a. dess enkla struktur, låga kostnad och förmåga att starta självständigt, används skuggpolesmotorer främst i situationer där kraven på motorprestanda inte är höga och belastningen är liten.

Vanliga är små elektriska fläkter, hårtorkare, elektriska modeller, etc. I dessa enheter kan skuggpolesmotorn möta de grundläggande effektkraven, och dess låga kostnad uppfyller också produkternas ekonomiska krav.