Miten yhdistelmäkierros vaihtovirtakoneessa toimii

Yhdistetyt kierot (Compound Winding) ovat erityistyyppisiä kiertoja, joita yleisesti käytetään vaihtovirtamotoriin, erityisesti sovelluksissa, jotka vaativat parannettua käynnistyskykyä ja toiminnallista tehokkuutta. Yhdistetyt kierot yhdistävät pääkieron (Main Winding) ja apukieron (Auxiliary Winding) ominaisuudet saavuttaakseen paremman suorituskyvyn. Tässä on yksityiskohtainen selitys yhdistettyjen kierojen toiminnasta ja niiden ominaisuuksista:

1. Yhdistettyjen kierojen rakenne

Yhdistetyt kierot koostuvat yleensä kahdesta osasta:

• Pääkierto: Tämä on moottorin päärakenne, joka vastaa suurimman osan magneettikentän ja torkin tuotannosta normaalin toiminnon aikana. Pääkierto yhdistetään yleensä tähti- (Y) tai deltamuodossa (Δ).

• Apukierto: Tämä on toissijainen kierto, jota käytetään moottorin käynnistyskyvyn ja toimintamääritysten parantamiseen. Apukierto yhdistetään yleensä käynnistyksen aikana ja irrotetaan, kun moottori saavuttaa tietyllä nopeudella.

2. Toimintaperiaate

Käynnistysvaihe

• Käynnistyksen aikana: Kun moottori käynnistyy, sekä pääkierto että apukierto yhdistetään. Apukierto tuottaa lisämagneettikentän, joka auttaa moottoria ylittämään staattisen kitkan ja inertian, mahdollistaen nopeamman siirtymisen määränopeuteen.

• Käynnistysvirta: Apikeron läsnäolo auttaa säätämään käynnistysvirran, estäen liiallisia virtasolmuja, jotka voisivat vahingoittaa moottoria tai sähköverkkoa.

Toimintavaihe

• Määränopeuden saavuttamisen jälkeen: Kun moottori saavuttaa määrätylle toiminnalle asetetun nopeuden, apukierto irrotetaan, jättäen vain pääkieron toimimaan. Tämä vähentää energiankulutusta ja parantaa moottorin toiminnallista tehokkuutta.

• Magneettikenttien supertasoittuminen: Käynnistysvaiheessa pääkeron ja apikeron tuottamat magneettikentät supertasoittuvat, luoden vahvemman lopullisen magneettikentän, mikä lisää käynnistystorkia.

3. Apukiertojen tyypit

Apukieroja on useita tyyppejä, mukaan lukien:

• Kondensaattori-aloituskierto: Käynnistyksen aikana apukierto yhdistetään kondensaattorin kautta, joka siirtää virran vaiheen, lisäämällä siten käynnistystorkia. Käynnistyksen jälkeen apukierto irrotetaan sentrifugaalisella kytkimellä.

• Kondensaattori-toimintakierto: Apukierto pysyy yhdistettynä koko toiminta-ajan, kondensaattori säätää vaihetta parantaakseen moottorin toiminnallisia ominaisuuksia.

• Vastus-aloituskierto: Apukierto yhdistetään vastuksen kautta, joka rajoittaa käynnistysvirran. Käynnistyksen jälkeen apukierto irrotetaan sentrifugaalisella kytkimellä.

4. Edoilla

• Parannettu käynnistyskyky: Yhdistetyt kierot parantavat merkittävästi moottorin käynnistystorkia, helpottaen sen käynnistystä.

• Säädetty käynnistysvirta: Apikeron ja kondensaattorien yhdistelmä säätää tehokkaasti käynnistysvirran, vähentäen vaikutusta sähköverkkoon.

• Parannettu toiminnallinen tehokkuus: Apikeron irrottaminen käynnistyksen jälkeen vähentää energiankulutusta ja parantaa moottorin toiminnallista tehokkuutta.

• Parannettu teho-tekijä: Kondensaattoreiden käyttö voi parantaa moottorin teho-tekijää, vähentäen reaktiivisen tehon kulutusta.

5. Sovellukset

Yhdistetyt kierot ovat laajalti käytössä vaihtovirtamoottoreissa, jotka vaativat hyvää käynnistyskykyä ja toiminnallista tehokkuutta, kuten:

• Taloustarvikkeet: Jäähdyttimet, ilmastointilaitteet, pesula-asemat jne.

• Teollisuuslaitteet: Tuuletin, pumpu, kompressoori jne.

Yhteenveto

Yhdistetyt kierot optimoivat vaihtovirtamoottorin suorituskyvyn sekä käynnistys- että toimintavaiheissa yhdistämällä pääkieron ja apukieron ominaisuudet. Käynnistyksen aikana apukierto tarjoaa lisämagneettikentän, joka auttaa ylittämään käynnistysvastustuksen; toiminnan aikana apukierto irrotetaan vähentääkseen energiankulutusta ja parantaakseen tehokkuutta.