Hoe werkt een samengestelde winding op een wisselstroommotor?

Gecomprimeerde windingen (Compound Winding) zijn een speciaal type winding dat vaak wordt gebruikt in wisselstroommotoren, vooral in toepassingen die een verbeterde startprestatie en bedrijfsrendement vereisen. Gecomprimeerde windingen combineren de kenmerken van de hoofdwinding (Main Winding) en de bijstandswinding (Auxiliary Winding) om betere prestaties te bereiken. Hier volgt een gedetailleerde uitleg over hoe gecomprimeerde windingen werken en hun eigenschappen:

1. Structuur van gecomprimeerde windingen

Gecomprimeerde windingen bestaan meestal uit twee delen:

• Hoofdwinding: Dit is de primaire winding van de motor, verantwoordelijk voor het leveren van het grootste deel van het magnetisch veld en het koppel tijdens normaal gebruik. De hoofdwinding is meestal verbonden in een ster (Y) of delta (Δ) configuratie.

• Bijstandswinding: Dit is de secundaire winding, gebruikt om de startprestaties en bedrijfseigenschappen van de motor te verbeteren. De bijstandswinding is meestal verbonden tijdens de start en ontkoppeld zodra de motor een bepaalde snelheid heeft bereikt.

2. Werkprincipe

Startfase

• Tijdens de start: Wanneer de motor start, zijn zowel de hoofdwinding als de bijstandswinding verbonden. De bijstandswinding levert een extra magnetisch veld om de motor te helpen de statische wrijving en traagheid te overwinnen, waardoor de motor sneller de nominale snelheid bereikt.

• Startstroom: De aanwezigheid van de bijstandswinding helpt bij het controleren van de startstroom, waardoor er geen te hoge stroompieken ontstaan die de motor of het elektriciteitsnet kunnen beschadigen.

Lopende fase

• Na het bereiken van de nominale snelheid: Zodra de motor de vooraf bepaalde werksnelheid heeft bereikt, wordt de bijstandswinding ontkoppeld, waardoor alleen de hoofdwinding in werking blijft. Dit vermindert het energieverbruik en verbetert het bedrijfsrendement van de motor.

• Superpositie van magnetische velden: Tijdens de startfase superponeren de door de hoofdwinding en de bijstandswinding gegenereerde magnetische velden, wat resulteert in een sterker resulterend magnetisch veld, waardoor het startkoppel toeneemt.

3. Soorten bijstandswindingen

Er zijn verschillende soorten bijstandswindingen, waaronder:

• Condensatorstartwinding: Tijdens de start is de bijstandswinding verbonden via een condensator, die de fase van de stroom verschuift, waardoor het startkoppel toeneemt. Na de start wordt de bijstandswinding ontkoppeld via een centrifugaalschakelaar.

• Condensatorloopwinding: De bijstandswinding blijft gedurende de gehele werking verbonden, met de condensator die de fase aanpast om de bedrijfseigenschappen van de motor te verbeteren.

• Weerstandstartwinding: De bijstandswinding is verbonden via een weerstand, die de startstroom beperkt. Na de start wordt de bijstandswinding ontkoppeld via een centrifugaalschakelaar.

4. Voordelen

• Verbeterde startprestaties: Gecomprimeerde windingen versterken aanzienlijk het startkoppel van de motor, waardoor deze gemakkelijker start.

• Gecontroleerde startstroom: De combinatie van de bijstandswinding en condensatoren regelt effectief de startstroom, waardoor de impact op het elektriciteitsnet wordt verminderd.

• Verbeterd bedrijfsrendement: Het ontkoppelen van de bijstandswinding na de start vermindert het energieverbruik en verbetert het bedrijfsrendement van de motor.

• Verbeterde cosinus phi: Het gebruik van condensatoren kan de cosinus phi van de motor verbeteren, waardoor het reactieve vermogensverbruik wordt verlaagd.

5. Toepassingen

Gecomprimeerde windingen worden breed toegepast in wisselstroommotoren die goede startprestaties en bedrijfsrendement vereisen, zoals:

• Huishoudelijke apparaten: Koelkasten, airconditioners, wasmachines, enz.

• Industrieel materieel: Ventilatoren, pompen, compressors, enz.

Samenvatting

Gecomprimeerde windingen optimaliseren de prestaties van wisselstroommotoren tijdens zowel de start- als lopende fase door de kenmerken van de hoofdwinding en de bijstandswinding te combineren. Tijdens de start levert de bijstandswinding een extra magnetisch veld om de startweerstand te overwinnen; tijdens de werking wordt de bijstandswinding ontkoppeld om het energieverbruik te verminderen en de efficiëntie te verbeteren.