Tükeldatud faasi induktsioonimootor

Tükeldusfaasi moottor, mida nimetatakse ka vastupanega käivitamise moottoriks, on varustatud ühega käigukätese rotoriga. Selle statoris on kaks erinevat vikelt: peavikkel ja käivitamise vikkel. Need kaks vikelt on ruumiliselt nihkega 90 kraadi, mis on oluline selle moottori tööks.

Peavikkel on märgitud väga madalast vastupanest ja kõrgeinduktiiivsusest, samas kui käivitamise vikkel omab vastupidisi omadusi, kõrget vastupanu ja madalinduktiiivsusega. Nende kahe vikelti vahel oleva elektriliste omaduste erinevus on võtmeline käivitustorku loomiseks. Allpool on esitatud selle moottori ühendusskeem, näitades, kuidas need komponendid suhtlevad elektrikringis:

Käivitamise (abivikkel) vikkel on sariksidel ühenduses vastupangaga. Sellisel korral lähevad kahes vikkelte kaudu virtsad erinevalt. Seetõttu on tekkinud pöörlev magnetväli mitteühtlane, mis viib vastavalt väikese käivitustorku. Tavaliselt on see käivitustorku 1,5-2 korda suurem kui täispoe tork. Käivitamisel on peavikkel ja käivitamise vikkel paralleelsed ühenduses võrguvirtusega.

Kui moottor kiireneb umbes 70-80% sinkroonkiirusele, lõpetatakse käivitamise vikkel automaatselt võrgust. Umbes 100 vatia võimsusega moottorites kasutatakse tavaliselt sentrifugaalsust, et teha see lahkuviimine. Väiksemate võimsusega moottorite puhul teenib seda eesmärki rele.

Rele on sariksidel ühenduses peavikkeliga. Käivitamise faasis läheb ringi suur virtsadeimpuls, mis põhjustab relee kontaktide sulgemist. See toob käivitamise vikkeli ringi. Kui moottor läheneb oma kindlale töökiirusel, hakkab relee läbivirtus langema. Lõpuks avaneb rele, katkestades abivikkeli ühenduse võrgust. Sel hetkel jätkab moottor tööd ainult peavikkeliga.

Tükeldusfaasi induktiivse moottori fasorjoon, mis selgitab selle moottori elektrilisi suhteid ja fasi erinevusi, on esitatud allpool:

Peavikkeli virtsus IM jääb tagasi võrguspänna V suhtes umbes 90 kraadi. Samal ajal on abivikkeli virtsus IA umbes sama faasis võrguspännaga. Nende kahe vikkeli vahel olev fasi erinevus tuletab esile nende virtsade ajalist erinevust. Kuigi fasi erinevus ϕ ei ole täpselt 90 kraadi, vaid tavaliselt umbes 30 kraadi, on see piisav pöörleva magnetväli loomiseks. See pöörlev magnetväli on oluline selleks, et alustada moottori pöördumist ja võimaldada selle töötamist.

Tükeldusfaasi moottori tork-kiirus joon, mis näitab, kuidas muutub moottori väljastatav tork tema pöördkeerdelise kiirusega, on esitatud allpool. See karakteristik joon pakub väärtuslikku teavet moottori töösuhtes erinevatel tingimustel ja on oluline selle käitumise mõistmiseks ning selle optimeerimiseks erinevates rakendustes.

Tükeldusfaasi moottori tork-kiirus joonel tähistab n0 pöördkeerdelise kiiruse, kus aktiveeritakse sentrifugaalse lülitja. Vastupanega käivitamise moottori käivitustork on tavaliselt umbes 1,5 korda suurem kui täispoe tork. Umbes 75% sinkroonkiirusest saab moottor maksimaalse torku, mis on umbes 2,5 korda suurem kui täispoe tork. Siiski on oluline märkida, et käivitamisel tarbib moottor suure virtsadeimpulsi, mis on umbes 7-8 korda suurem kui täispoevirtsus.

Vastupanega käivitamise moottori suuna muutmine on lihtne protsess. Seda saab teha lihtsalt ühe, peavikkeli või käivitamise vikkeli võrguliidese muutmise teel. On oluline rõhutada, et seda muutust saab teha ainult siis, kui moottor on seistes; katsed muuta suunda, kui see on liikumisel, võivad põhjustada mehaanilist ja elektrilist kahju.

Tükeldusfaasi induktiivse moottori rakendused

Tükeldusfaasi induktiivsed moottorid on tuntud oma odavuse poolest. Need sobivad hästi rakendustesse, kus on hõlpsasti käivitatavad koormad, eriti kui käivitamiste sagedus on suhteliselt madal. Nende piiratud käivitustorku tõttu ei ole need moottorid sobivad juhtidel, kus on vaja rohkem kui 1 KW võimsust. Siiski leidavad need laialdaselt kasutust paljudes tavapärastes kodu- ja tööstusseadmetes:

• Koduapparaadid: Need võimendavad osi nagu pesumasinad ja külmilaukujad, aidates nende oluliste seadmete sujuva töö.

• Köögi- ja puhastusseadmed: Köögikasutuses neid rakendatakse segajates, samas kui puhastamisel neid kasutatakse põrandapoliturites, muutes igapäevaseid töid mugavamaks.

• Vesi- ja õhujuhtimine: Blowers ja sentrifugaalsed pompud, mis on olulised ventilatsiooni ja vedeliikumiseks erinevates süsteemides, sõltuvad sageli tükeldusfaasi induktiivsetest moottoritest.

• Masina tööriistad: Need moottorid mängivad ka rolli drillimasinates ja tornide masinates, panustades nende tööriistade täpsusele ja efektiivsusele.

Kokkuvõttes on tükeldusfaasi induktiivne moottor, tema eriline omadused ja praktilised rakendused, jäävad elektritehnika maailmas väärtuslikuks komponendiks.