Fáziseltérő indukciós műszaki motor

A kétállományú motor, más néven ellenállásindítású motor, egyetlen kerék alakú rotorral rendelkezik. A státora két különböző csatornával van felszerelve: a fő csatorna és az indító csatorna. Ezek a két csatorna térben 90 fokkal vannak elmozdítva egymástól, ami létfontosságú szerepet játszik a motor működésében.

A fő csatorna jellemzően nagyon alacsony ellenállással és magas induktív reaktanciával bír, míg az indító csatorna ellentétes tulajdonságokkal, magas ellenállással és alacsony induktív reaktanciával rendelkezik. Ez a különbség a két csatorna elektromos tulajdonságai között kulcsfontosságú a szükséges induló nyomaték generálásához. A motor kapcsolódási rajza alább látható, amely bemutatja, hogyan kölcsönhatnak ezek a komponensek az elektromos áramkörben:

Egy ellenállás sorban van kapcsolva az auxiliáris (indító) csatornával. Ezen elrendezés miatt a két csatornán átmenő áramok eltérőek. Ennek eredményeként a keletkező forgó mágneses mező nem egyenletes, ami viszont relatíve kis induló nyomatékot eredményez. Általában ez az induló nyomaték 1,5-2-szerese a megadott futó nyomatéknak. Az indulás pillanatában mind a fő, mind az indító csatorna párhuzamosan van kapcsolva a tápegységgel.

Amikor a motor sebessége eléri a szinkronsebesség 70-80%-át, az indító csatorna automatikusan leválasztódik a tápegységtől. Körülbelül 100 W-os vagy annál nagyobb teljesítményű motorok esetén általában centrigén kapcsolót használnak ezen leválasztáshoz. Ellenben alacsonyabb teljesítményű motorok esetén egy relé látja el az indító csatorna leválasztását.

A relé sorban van kapcsolva a fő csatornával. Az indulási fázisban jelentős mennyiségű áram halad át az áramkörön, ami a relé kapcsainak bezárását okozza. Ez a művelet bekapcsolja az indító csatornát az áramkörbe. Ahogy a motor eléri előre meghatározott működési sebességét, a relén átmenő áram csökken. Végül a relé kinyílik, leválasztva az auxiliáris csatornát a tápegységtől. Ezen ponton a motor továbbra is a fő csatornán keresztül működik.

A kétállományú indukciós motor fazisorszema, amely felvilágosít a motorban lévő elektromos kapcsolatokról és fáziskülönbségekről, alább látható:

A fő csatornán átmenő áram, amit IM-val jelölünk, körülbelül 90 fokkal marad után a tápegység feszültségének, V-nak. Szemben vele az auxiliáris csatornán átmenő áram, IA, körülbelül fázison van a hálózati feszültséggel. Ez a különbség a két csatorna fáziskapcsolata között időbeli különbséget okoz az áramok között. Bár a fáziskülönbség, ϕ, nem teljes 90 fok, általában körülbelül 30 fok, elegendő ahhoz, hogy forgó mágneses mező jöjjön létre. Ez a forgó mágneses mező létfontosságú a motor indulásához és működéséhez.

A kétállományú motor torzió-sebesség jellemvonása, amely bemutatja, hogyan változik a motor torziókiadása a fordulatszáma függvényében, alább látható. Ez a jellemző görbe értékes információkat ad a motor teljesítményéről különböző működési feltételek mellett, és létfontosságú a motor viselkedésének és alkalmazásának optimalizálásához.

A kétállományú motor torzió-sebesség jellemvonásában n0 jelöli azt a fordulatszámot, amelynél a centrigén kapcsoló aktiválódik. Az ellenállásindítású motor induló torziója általában körülbelül 1,5-szerese a teljes terhelési torziójának. Körülbelül 75%-on a szinkronsebességnél a motor elérheti a maximum torzióját, ami körülbelül 2,5-szerese a teljes terhelési torziójának. Fontos azonban megjegyezni, hogy az induláskor a motor jelentős áramot von le, körülbelül 7-8-szer annyi, mint a teljes terhelési érték.

Az ellenállásindítású motor irányának megfordítása egyszerű eljárás. Elvégezhető úgy, hogy bármelyik csatorna, a fő vagy az indító csatorna hálózati csatlakoztatása megfordítva történik. Jelentős, hogy ez a megfordítás csak akkor végezhető el, ha a motor áll, mert a mozgás közbeni megfordítás mechanikai és elektrikai károkat okozhat.

A kétállományú indukciós motor alkalmazásai

A kétállományú indukciós motorok elismertek az olcsóságukért. Jól alkalmasak olyan terhelések indítására, amelyek könnyen indíthatók, különösen, ha az indulási műveletek gyakorisága relatíve alacsony. Korlátozott induló torziójuk miatt ezek a motorok nem ideálisak 1 KW-nál nagyobb teljesítményt igénylő hajtásokhoz. Ugyanakkor széles körben használják otthoni és ipari berendezésekben:

• Otthoni berendezések: Erőforrást biztosítanak például a mosógépek és légkondicionáló szellőzők működéséhez, segítve ezek alapvető eszközök sima működését.

• Konyhai és takarítási berendezések: A konyhában keverőgépeket, míg takarítási alkalmazásokban padlópolirokat hajtanak, megkönnyítve a nap mint nap végzett háztartási feladataikat.

• Folyadékkezelés és szellőztetés: A szellőztetés és a folyadéktranszport szempontjából fontos szárítógépek és centrífugális pompák gyakran a kétállományú indukciós motorokra támaszkodnak a működésükhez.

• Fésülési eszközök: Ezek a motorok szerepet játszanak a fúró- és tornagépekben is, hozzájárulva a fésülési folyamatok precizitásához és hatékonyságához.

Összefoglalva, a kétállományú indukciós motor, sajátos jellemvonásaival és praktikus alkalmazásaival, továbbra is értékes elem a villamosmérnöki világban.