Фазоразделителен индукционен мотор

Мотор с разделена фаза, известен още като мотор със стартиращ резистор, разполага с едноклетъчен ротор. Статорът му е оборудван с две различни обмотки: основна обмотка и стартираща обмотка. Тези две обмотки са пространствено разместени на 90 градуса, конфигурация, която играе ключова роля в работата на мотора.

Основната обмотка се характеризира с много ниско съпротивление и висока индуктивна реактанция, докато стартиращата обмотка има противоположни характеристики, с високо съпротивление и ниска индуктивна реактанция. Разликата в електрическите свойства между двете обмотки е ключова за генерирането на необходимия момент за стартиране на мотора. Диаграмата на свързването на този мотор е представена по-долу, илюстрираща как тези компоненти взаимодействат в електрическата верига:

Резистор е свързан последователно с вспомогателната (стартираща) обмотка. В резултат на тази конфигурация, токовете, протичащи през двете обмотки, са различни. Следователно, резултатът е неединичността на въртящото се магнитно поле, което води до относително малък стартиращ момент. Обикновено, този стартиращ момент е в диапазона от 1,5 до 2 пъти указанния работен момент. По време на стартиране, основната и стартиращата обмотки са свързани паралелно към източника на напрежение.

Когато моторът ускорява до приблизително 70 - 80% от синхронната скорост, стартиращата обмотка автоматично се отключва от източника на напрежение. За мотори с мощност около 100 вата или повече, често се използва центробежен ключ за извършване на това отключване. В противен случай, за мотори с по-ниска мощност, реле изпълнява функцията на отключване на стартиращата обмотка.

Реле е свързано последователно с основната обмотка. По време на стартиране, значително количество ток преминава през веригата, което кара контактите на реле да се затворят. Това действие включва стартиращата обмотка в веригата. Когато моторът достигне предварително определената работна скорост, токът, протичащ през реле, започва да намалява. Накрая, реле се отваря, прекъсвайки връзката на вспомогателната обмотка с източника на напрежение. В този момент, моторът продължава да работи само с основната обмотка.

Фазовата диаграма на Мотора с разделена фаза, която разяснява електрическите отношения и фазовите разлики в мотора, е показана по-долу:

Токът в основната обмотка, обозначен като IM, е закъснял почти с 90 градуса спрямо напрежението V. От друга страна, токът в вспомогателната обмотка, IA, е приблизително в фаза с линейното напрежение. Тази разлика в фазовите отношения между двете обмотки води до времева разлика между токовете. Макар че временна фазова разлика ϕ не е пълни 90 градуса, обикновено около 30 градуса, тя е достатъчна за генериране на въртящо се магнитно поле. Това въртящо се магнитно поле е важно за инициирането на въртенето на мотора и осигуряването на неговата работа.

Характеристиката на момента-скорост на Мотора с разделена фаза, която показва как варира изходящият момент на мотора с неговата въртяща се скорост, е представена по-долу. Тази характеристична крива предоставя ценна информация за производителността на мотора при различни условия на работа и е съществена за разбирането на неговото поведение и оптимизирането на неговото използване в различни приложения.

В характеристиката на момента-скорост на Мотора с разделена фаза, n0 означава скоростта на въртене, при която активира центробежния ключ. Стартиращият момент на мотора със стартиращ резистор обикновено е около 1,5 пъти по-голям от момента при пълна нагрузка. При приблизително 75% от синхронната скорост, моторът може да постигне максимален момент, който е приблизително 2,5 пъти по-голям от момента при пълна нагрузка. Важно е да се отбележи, че по време на стартиране, моторът потребува значителен ток, количествено около 7 до 8 пъти по-голям от стойността при пълна нагрузка.

Обръщането на посоката на въртене на Мотора със стартиращ резистор е просто. То може да бъде извършено чрез обратно свързване на линейното връзката на основната обмотка или стартиращата обмотка. Е важно да се подчертае, че това обръщане може да се извърши само когато моторът е спрян; опитът да се обърне, докато е в движение, може да доведе до механични и електрически повреди.

Приложения на Мотора с разделена фаза

Моторите с разделена фаза са известни с тяхната ниска цена. Те са подходящи за приложения, включващи лесно стартиращи се товари, особено когато честотата на стартирането е относително ниска. В резултат на ограничените стартиращи моменти, тези мотори не са идеални за приводи, изискващи повече от 1 KW мощност. Все пак, те се използват широко в общодостъпни домашни и индустриални устройства:

• Домашни апарати: Те задвижват компоненти като перални машини и вентилатори на климатици, осигурявайки гладко функциониране на тези важни устройства.

• Кухненски и почистващи апарати: В кухнята, те задвижват миксерни машини, докато в приложенията за почистване, те се използват в машини за полирене на подове, правейки ежедневните задачи по-удобни.

• Обработване на течности и вентилация: Вентилатори и центрофугални помпи, които са важни за вентилацията и транспортирането на течности в различни системи, често се ползват от Мотори с разделена фаза за своето функциониране.

• Инструменти за механообработка: Тези мотори също играят роля в сверлилни и токарни машини, допринасяйки за точността и ефективността на процесите по механообработка.

За кратко, Моторът с разделена фаза, с неговите специфични характеристики и практични приложения, остава ценен компонент в света на електротехниката.