Як працює складне намотування на асинхронному електродвигуні

Комбіновані обмотки (Compound Winding) - це особливий тип обмоток, який часто використовується в альтернативних моторах, зокрема у застосуваннях, які потребують покращення стартових характеристик та ефективності роботи. Комбіновані обмотки поєднують ознаки основної обмотки (Main Winding) та допоміжної обмотки (Auxiliary Winding), щоб досягти кращої продуктивності. Ось детальне пояснення того, як працюють комбіновані обмотки, та їх характеристики:

1. Структура комбінованих обмоток

Комбіновані обмотки зазвичай складаються з двох частин:

• Основна обмотка: Це основна обмотка мотора, яка відповідає за надання більшості магнітного поля і моменту під час нормальної роботи. Основну обмотку зазвичай підключають в конфігурації зірка (Y) або трикутник (Δ).

• Допоміжна обмотка: Це вторинна обмотка, яка використовується для поліпшення стартових характеристик та експлуатаційних характеристик мотора. Допоміжну обмотку зазвичай підключають під час запуску та відключають, коли мотор досягає певної швидкості.

2. Принцип роботи

Фаза запуску

• Під час запуску: Коли мотор запускається, обидві обмотки - основна та допоміжна - підключені. Допоміжна обмотка забезпечує додаткове магнітне поле, що допомагає мотору подолати статичний тертя та інерцію, дозволяючи йому швидше досягти номінальної швидкості.

• Стартовий струм: Наявність допоміжної обмотки допомагає контролювати стартовий струм, запобігаючи надмірним стрибкам струму, які можуть пошкодити мотор або електромережу.

Фаза роботи

• Після досягнення номінальної швидкості: Коли мотор досягає передбаченої робочої швидкості, допоміжна обмотка відключається, залишаючи лише основну обмотку в роботі. Це зменшує споживання енергії та покращує ефективність роботи мотора.

• Накладання магнітних полів: Під час фази запуску магнітні поля, генеровані основною та допоміжною обмотками, накладаються, створюючи сильніше результируюче магнітне поле, що збільшує стартовий момент.

3. Типи допоміжних обмоток

Існує кілька типів допоміжних обмоток, включаючи:

• Обмотка з конденсатором для запуску: Під час запуску допоміжна обмотка підключається через конденсатор, який зміщує фазу струму, отже, збільшуючи стартовий момент. Після запуску допоміжна обмотка відключається за допомогою центробіжного перемикача.

• Обмотка з конденсатором для роботи: Допоміжна обмотка залишається підключеною протягом всього періоду роботи, з конденсатором, який регулює фазу, для поліпшення експлуатаційних характеристик мотора.

• Обмотка з опором для запуску: Допоміжна обмотка підключається через опір, який обмежує стартовий струм. Після запуску допоміжна обмотка відключається за допомогою центробіжного перемикача.

4. Переваги

• Покращення стартових характеристик: Комбіновані обмотки значно покращують стартовий момент мотора, роблячи його легшим для запуску.

• Контроль стартового струму: Комбінація допоміжної обмотки та конденсаторів ефективно контролює стартовий струм, зменшуючи вплив на електромережу.

• Покращення ефективності роботи: Відключення допоміжної обмотки після запуску зменшує споживання енергії та покращує ефективність роботи мотора.

• Покращення коефіцієнта потужності: Використання конденсаторів може покращити коефіцієнт потужності мотора, зменшуючи споживання реактивної потужності.

5. Застосування

Комбіновані обмотки широко використовуються в альтернативних моторах, які потребують хорошіх стартових характеристик та ефективності роботи, таких як:

• Будинкові прилади: холодильники, кондиціонери, пральні машини тощо.

• Промислове обладнання: вентилятори, насоси, компресори тощо.

Висновок

Комбіновані обмотки оптимізують продуктивність альтернативних моторів під час як фази запуску, так і фази роботи, поєднуючи ознаки основної та допоміжної обмоток. Під час запуску допоміжна обмотка забезпечує додаткове магнітне поле, що допомагає подолати стартовий опір; під час роботи допоміжна обмотка відключається, щоб зменшити споживання енергії та покращити ефективність.