Dvofazni indukcijski motor

Motors razdvojenog faza, također poznat kao otpornički motor za pokretanje, ima rotor s jednim kavezom. Njegov stator opremljen je sa dvije odvojene opletkom: glavnom opletkom i opletkom za pokretanje. Ove dvije oplete su prostorno pomaknute za 90 stupnjeva, konfiguracija koja igra ključnu ulogu u radu motora.

Glavna opleta karakterizira se vrlo niskim otporom i visokim induktivnim reaktancijom, dok opleta za pokretanje ima suprotne osobine, s visokim otporom i niskim induktivnim reaktancijom. Ova razlika u električnim svojstvima između ove dvije oplete ključna je za generiranje potrebne vrtljive sile za pokretanje motora. Shema povezivanja ovog motora prikazana je ispod, ilustrirajući kako se ovi komponenti međusobno odnose unutar električnog kruga:

Otpornik je spojen serijalno s pomoćnom (za pokretanje) opletom. Zbog takvog rasporeda, strujni tokovi koji teče kroz ove dvije oplete se razlikuju. Kao rezultat, nastaje neuniformno rotirajuće magnetsko polje, što dovodi do relativno male vrtljive sile na pokretanju. Obično, ova vrtljiva sila na pokretanju iznosi 1,5 do 2 puta veću od predviđene radne vrtljive sile. U trenutku pokretanja, glavna i opleta za pokretanje su spojene paralelno prema napajajućem izvoru.

Kada se motor ubrzava do otprilike 70-80% sinkronne brzine, opleta za pokretanje automatski se odspaja od izvora struje. Za motive s snage oko 100 vata ili više, često se koristi centrifugalni prekidač za izvršenje ovog odspajanja. S druge strane, za manje snage motive, relej služi za odspajanje oplete za pokretanje.

Reloj je spojen serijalno s glavnim opletom. Tijekom faze pokretanja, velika količina struje prođe kroz krug, što uzrokuje zatvaranje kontakata releja. To postavlja opletu za pokretanje u krug. Kako se motor približava predodređenoj radnoj brzini, struja koja teče kroz relej počinje pada. Konačno, relej se otvori, odspajajući vezu pomoćne oplete s izvorom struje. U tom trenutku, motor nastavlja raditi samo na glavnoj opleti.

Fazni dijagram motorske razdvojene faze, koji objašnjava električne odnose i fazne razlike unutar motora, prikazan je ispod:

Struja u glavnoj opleti, označena kao IM, zaostaje za naponskim pritiskom V gotovo 90 stupnjeva. S druge strane, struja u pomoćnoj opleti, IA, približno je u fazi s linijskim naponom. Ova razlika u faznom odnosu između ove dvije oplete rezultira vremenskom razlikom između njihovih struja. Iako vremenska fazna razlika ϕ nije cijeli 90 stupnjeva, obično oko 30 stupnjeva, to je dovoljno za generiranje rotirajućeg magnetskog polja. Ovo rotirajuće magnetsko polje ključno je za pokretanje rotacije motora i omogućavanje njegovog rada.

Karakteristika vrtljive sile-brzine motorske razdvojene faze, koja prikazuje kako se vrtljiva sila motora mijenja s njegovom rotacijskom brzinom, prikazana je ispod. Ova karakteristična krivulja pruža dragocjene informacije o performansama motora pod različitim radnim uvjetima i bitna je za razumijevanje njegovog ponašanja i optimizaciju njegove upotrebe u različitim aplikacijama.

U karakteristici vrtljive sile-brzine motorske razdvojene faze, n0 označava rotacijsku brzinu pri kojoj se aktivira centrifugalni prekidač. Pokretačka vrtljiva sila otporničkog motora za pokretanje tipično iznosi oko 1,5 puta puno-opterećenu vrtljivu silu. Na otprilike 75% sinkronne brzine, motor može dostići maksimalnu vrtljivu silu koja iznosi približno 2,5 puta puno-opterećenu vrtljivu silu. Međutim, važno je napomenuti da tijekom pokretanja, motor povlači značajnu struju, iznoseći otprilike 7 do 8 puta puno-opterećenu vrijednost.

Promjena smjera rotacije otporničkog motora za pokretanje jest jednostavan proces. Može se ostvariti jednostavnim promjenom linije povezivanja bilo glavne oplete, bilo oplete za pokretanje. Važno je naglasiti da se ova promjena može izvršiti samo kada se motor nalazi u stanju mirovanja; pokušaj promjene smjera dok se motor pokreće može dovesti do mehaničke i električne oštećenosti.

Primjene motorske razdvojene faze

Motorske razdvojene faze poznate su po svojoj pristupačnosti. One su pogodne za primjene s opterećenjima koje su laka za pokretanje, posebno kada je frekvencija operacija pokretanja relativno niska. Zbog ograničene vrtljive sile na pokretanju, ovi motori nisu idealni za pogone koji zahtijevaju više od 1 kW snage. Ipak, široko se koriste u mnogim uobičajenim kućanstvenim i industrijskim uređajima:

• Kućanski aparati: Pohranjuju komponente poput perilica rublja i ventilatorskih ventilatora, omogućujući gladak rad ovih važnih uređaja.

• Kuhinjski i čistački uređaji: U kuhinji, pogonjuju miješače, dok se u čistačkim aplikacijama koriste u aparatima za poliranje podova, čime se svakodnevni poslovi čišćenja olakšavaju.

• Rukovanje fluidima i ventilacija: Ventilatori i centrifugalni pumpi, koji su vitalni za ventilaciju i transport fluida u različitim sustavima, često se oslanjaju na motorske razdvojene faze za svoj rad.

• Alati za obradbu: Ovi motori također igraju ulogu u mašinama za bušenje i torne, doprinoseći preciznosti i učinkovitosti procesa obrade.

Ukratko, motorska razdvojena faza, s njihovim specifičnim karakteristikama i praktičnim primjenama, ostaje vrijedan dio svijeta elektrotehnike.