Πώς λειτουργεί μια σύνθετη ενέστωση σε έναν αλλάξοντα ρεύματος (AC) μοτέρ;

Τα σύνθετα πλεξίδια (Compound Winding) είναι ένα ειδικό τύπο πλεξίδιων που χρησιμοποιούνται συχνά σε εναλλασσόμενες μηχανές, ειδικά σε εφαρμογές που απαιτούν βελτιωμένη εκκίνηση και λειτουργική απόδοση. Τα σύνθετα πλεξίδια συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά του κύριου πλεξίδιου (Main Winding) και του επιπλέον πλεξίδιου (Auxiliary Winding) για να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση. Εδώ παρατίθεται μια λεπτομερής εξήγηση του τρόπου λειτουργίας και των χαρακτηριστικών των σύνθετων πλεξιδίων:

1. Δομή των Σύνθετων Πλεξιδίων

Τα σύνθετα πλεξίδια συνήθως αποτελούνται από δύο μέρη:

• Κύριο Πλεξίδιο: Αυτό είναι το κύριο πλεξίδιο της μηχανής, υπεύθυνο για την παροχή του μεγαλύτερου μέρους του μαγνητικού πεδίου και της ροπής κατά την κανονική λειτουργία. Το κύριο πλεξίδι συνήθως συνδέεται σε στροβίλιο (Y) ή δέλτα (Δ) διάταξη.

• Επιπλέον Πλεξίδιο: Αυτό είναι το δευτερεύον πλεξίδιο, χρησιμοποιούμενο για τη βελτίωση της εκκίνησης και των λειτουργικών χαρακτηριστικών της μηχανής. Το επιπλέον πλεξίδιο συνήθως συνδέεται κατά την εκκίνηση και αποσυνδέεται μόλις η μηχανή φτάσει σε συγκεκριμένη ταχύτητα.

2. Αρχή Λειτουργίας

Φάση Εκκίνησης

• Κατά την Εκκίνηση: Κατά την εκκίνηση, και το κύριο πλεξίδιο και το επιπλέον πλεξίδιο είναι συνδεδεμένα. Το επιπλέον πλεξίδιο παρέχει ένα επιπλέον μαγνητικό πεδίο για να βοηθήσει τη μηχανή να ξεπεράσει την στατική τριβή και την αδράνεια, επιτρέποντάς της να φτάσει στην επιθυμητή ταχύτητα πιο γρήγορα.

• Ρεύμα Εκκίνησης: Η παρουσία του επιπλέον πλεξιδίου βοηθά στον έλεγχο του ρεύματος εκκίνησης, προλαμβάνοντας υπερβολικά ρεύματα που θα μπορούσαν να προκαλέσουν ζημίες στη μηχανή ή στο δίκτυο ενέργειας.

Φάση Λειτουργίας

• Μετά την Επίτευξη της Επιθυμητής Ταχύτητας: Όταν η μηχανή φτάσει στην προκαθορισμένη λειτουργική ταχύτητα, το επιπλέον πλεξίδιο αποσυνδέεται, αφήνοντας μόνο το κύριο πλεξίδιο σε λειτουργία. Αυτό μειώνει την κατανάλωση ενέργειας και βελτιώνει την λειτουργική απόδοση της μηχανής.

• Υπερθέση Μαγνητικών Πεδίων: Κατά τη φάση εκκίνησης, τα μαγνητικά πεδία που παράγονται από το κύριο πλεξίδιο και το επιπλέον πλεξίδιο υπερτίθενται, δημιουργώντας ένα ισχυρότερο συνολικό μαγνητικό πεδίο, που αυξάνει την εκκίνηση ροπής.

3. Τύποι Επιπλέον Πλεξιδίων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι επιπλέον πλεξιδίων, συμπεριλαμβανομένων:

• Πλεξίδιο Εκκίνησης με Καπασίτορ: Κατά την εκκίνηση, το επιπλέον πλεξίδιο συνδέεται μέσω ενός καπασίτορα, ο οποίος μετατοπίζει τη φάση του ρεύματος, αυξάνοντας έτσι την εκκίνηση ροπής. Μετά την εκκίνηση, το επιπλέον πλεξίδιο αποσυνδέεται μέσω ενός εκκεντρικού στροβίλου.

• Πλεξίδιο Λειτουργίας με Καπασίτορ: Το επιπλέον πλεξίδιο παραμένει συνδεδεμένο κατά τη διάρκεια όλης της λειτουργίας, με τον καπασίτορα να προσαρμόζει τη φάση για τη βελτίωση των λειτουργικών χαρακτηριστικών της μηχανής.

• Πλεξίδιο Εκκίνησης με Ωμίστη: Το επιπλέον πλεξίδιο συνδέεται μέσω ενός ωμίστη, ο οποίος περιορίζει το ρεύμα εκκίνησης. Μετά την εκκίνηση, το επιπλέον πλεξίδιο αποσυνδέεται μέσω ενός εκκεντρικού στροβίλου.

4. Πλεονεκτήματα

• Βελτιωμένη Εκκίνηση: Τα σύνθετα πλεξίδια ενισχύουν σημαντικά την εκκίνηση ροπής, καθιστώντας την εκκίνηση ευκολότερη.

• Έλεγχος Ρεύματος Εκκίνησης: Η συνδυασμός του επιπλέον πλεξιδίου και των καπασίτων ελέγχει αποτελεσματικά το ρεύμα εκκίνησης, μειώνοντας την επίδραση στο δίκτυο ενέργειας.

• Βελτιωμένη Λειτουργική Απόδοση: Η αποσύνδεση του επιπλέον πλεξιδίου μετά την εκκίνηση μειώνει την κατανάλωση ενέργειας και βελτιώνει την λειτουργική απόδοση της μηχανής.

• Βελτιωμένο Συντελεστής Δύναμης: Η χρήση καπασίτων μπορεί να βελτιώσει τον συντελεστή δύναμης της μηχανής, μειώνοντας την κατανάλωση αντιδραστικής δύναμης.

5. Εφαρμογές

Τα σύνθετα πλεξίδια χρησιμοποιούνται ευρέως σε εναλλασσόμενες μηχανές που απαιτούν καλή εκκίνηση και λειτουργική απόδοση, όπως:

• Οικιακά Συσκευαστικά: Ψυγεία, κλιματιστικά, πλυντήρια, κλπ.

• Βιομηχανικό Εξοπλισμό: Ανεμιστήρες, πομπούς, συμπιεστές, κλπ.

Σύνοψη

Τα σύνθετα πλεξίδια βελτιώνουν την απόδοση των εναλλασσόμενων μηχανών κατά την εκκίνηση και τη λειτουργία, συνδυάζοντας τα χαρακτηριστικά του κύριου πλεξιδίου και του επιπλέον πλεξιδίου. Κατά την εκκίνηση, το επιπλέον πλεξίδιο παρέχει ένα επιπλέον μαγνητικό πεδίο για να βοηθήσει στην ξεπέραση της αρχικής αντίστασης. Κατά τη λειτουργία, το επιπλέον πλεξίδιο αποσυνδέεται για να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας και να βελτιωθεί η απόδοση.