Hur fungerar en sammansatt virvel på en växelströmsmotor

Komplexa virvlar (Compound Winding) är en speciell typ av virvel som vanligtvis används i växelströmsmotorer, särskilt i tillämpningar som kräver förbättrad startprestanda och driftseffektivitet. Komplexa virvlar kombinerar egenskaperna hos huvudvirveln (Main Winding) och hjälpvirveln (Auxiliary Winding) för att uppnå bättre prestanda. Här följer en detaljerad förklaring av hur komplexa virvlar fungerar och deras egenskaper:

1. Struktur av komplexa virvlar

Komplexa virvlar består vanligtvis av två delar:

• Huvudvirvel: Detta är motorns primära virvel, ansvarigt för att under normal drift tillhandahålla det mesta av magnetfältet och momentet. Huvudvirveln är vanligtvis ansluten i stjärnkonfiguration (Y) eller triangelkonfiguration (Δ).

• Hjälpvirvel: Detta är den sekundära virveln, använd för att förbättra motorstarten och driftkarakteristiken. Hjälpvirveln är vanligtvis ansluten vid start och kopplas bort när motorn når en viss hastighet.

2. Arbetsprincip

Startfas

• Under Start: När motorn startar är både huvud- och hjälpvirvel anslutna. Hjälpvirveln ger ett ytterligare magnetfält för att hjälpa motorn att övervinna statisk friktion och tröghet, vilket gör att den snabbare når den nominella hastigheten.

• Startström: Närvaron av hjälpvirveln hjälper till att kontrollera startströmmen, vilket förhindrar onödiga strömstötar som kan skada motorn eller nätet.

Driftfas

• Efter Åtgång till Nominell Hastighet: När motorn når den förbestämda driftshastigheten kopplas hjälpvirveln bort, vilket lämnar endast huvudvirveln i drift. Detta minskar energiförbrukningen och förbättrar motorernas driftseffektivitet.

• Superposition av Magnetfält: Under startfasen superponeras de magnetfält som genereras av huvud- och hjälpvirvel, vilket skapar ett starkare resulterande magnetfält som ökar startmomentet.

3. Typer av hjälpvirvlar

Det finns flera typer av hjälpvirvlar, inklusive:

• Kondensatorstartvirvel: Vid start är hjälpvirveln ansluten genom en kondensator, vilket skiftar fasen av strömmen, vilket ökar startmomentet. Efter start kopplas hjälpvirveln bort via en centrifugalkontakt.

• Kondensatordriftvirvel: Hjälpvirveln är ansluten under hela drifttiden, med kondensatorn som justerar fasen för att förbättra motorernas driftkarakteristik.

• Motståndstartvirvel: Hjälpvirveln är ansluten genom ett motstånd, vilket begränsar startströmmen. Efter start kopplas hjälpvirveln bort via en centrifugalkontakt.

4. Fördelar

• Förbättrad Startprestanda: Komplexa virvlar förbättrar betydligt motorernas startmoment, vilket gör det enklare att starta.

• Kontrollerad Startström: Kombinationen av hjälpvirvel och kondensatorer kontrollerar effektivt startströmmen, vilket minskar påverkan på nätet.

• Förbättrad Driftseffektivitet: När hjälpvirveln kopplas bort efter start minskas energiförbrukningen och driftseffektiviteten förbättras.

• Förbättrad Effektfaktor: Användningen av kondensatorer kan förbättra motorernas effektfaktor, vilket minskar reaktiv effektförbrukning.

5. Tillämpningar

Komplexa virvlar används omfattande i växelströmsmotorer som kräver god startprestanda och driftseffektivitet, såsom:

• Hushållsapparater: Kylskåp, luftkonditioneringsanläggningar, tvättmaskiner, etc.

• Industriellt Utrustning: Fläktar, pumpar, kompressorer, etc.

Sammanfattning

Komplexa virvlar optimiserar prestandan hos växelströmsmotorer under både start- och driftfas genom att kombinera egenskaperna hos huvud- och hjälpvirvel. Under start ger hjälpvirveln ett ytterligare magnetfält för att hjälpa till att övervinna startmotstånd; under drift kopplas hjälpvirveln bort för att minska energiförbrukningen och förbättra effektiviteten.