Les moteurs à induction monophasés sont un type courant de moteur électrique qui est largement utilisé dans une grande variété d'appareils ménagers et de petits dispositifs. Leurs rotors sont généralement de conception cage d'écureuil, ce qui rend le moteur simple en structure, peu coûteux en maintenance et durable. Cependant, le démarrage et le contrôle de vitesse des moteurs à induction monophasés peuvent être relativement complexes car ils nécessitent un mécanisme pour produire un champ magnétique tournant.
Dans un moteur à induction monophasé, le principe d'utilisation des fils noir, rouge et blanc pour contrôler la vitesse consiste principalement à contrôler les enroulements internes du moteur. Plus précisément, ces trois fils peuvent être utilisés pour se connecter aux enroulements du stator du moteur, en modifiant l'état de fonctionnement du moteur en ajustant le courant ou la tension de ces enroulements, permettant ainsi le contrôle de la vitesse.
Pour obtenir un contrôle plus précis de la vitesse d'un moteur à induction monophasé, on utilise souvent des variateurs de fréquence (VFD). Un VFD régule la vitesse du moteur en modifiant la fréquence de l'entrée au moteur. Lorsque la fréquence augmente, la vitesse du moteur augmente également ; inversement, lorsque la fréquence diminue, la vitesse du moteur est réduite.
Dans certaines conceptions avancées de moteurs à induction, les bornes des enroulements du rotor sont sorties et connectées à trois bagues collectrices sur l'arbre du rotor. Les balais sur les bagues collectrices permettent de connecter en série un résistor externe triphasé avec les enroulements du rotor pour fournir un contrôle de la vitesse. Le résistor externe devient partie intégrante du circuit du rotor, produisant un couple élevé lors du démarrage du moteur. À mesure que le moteur accélère, la résistance peut être réduite à zéro.
Le facteur de puissance d'un moteur à induction varie en fonction de la charge, allant généralement de 0,85 ou 0,90 sous pleine charge à environ 0,20 sans charge. Le facteur de puissance et l'efficacité globale peuvent être optimisés en employant des stratégies de contrôle appropriées, telles que l'utilisation d'un variateur de fréquence (VFD).
En résumé, le rotor d'un moteur à induction monophasé est de type cage d'écureuil, et le principe du contrôle de la vitesse par l'utilisation des fils noir, rouge et blanc est principalement réalisé en ajustant le courant ou la tension des enroulements du stator et en utilisant un variateur de fréquence (VFD) pour modifier la fréquence d'entrée. De plus, les conceptions avancées peuvent également utiliser des balais et des bagues collectrices pour optimiser davantage le contrôle de la vitesse et l'efficacité.