Fase delt induksjonsmotor

Fase-delingsmotor, også kjent som motstandstartmotor, har en enkelt kasje rotor. Stator er utstyrt med to forskjellige viklinger: hovedvikling og startvikling. Disse to viklingene er romlig forskyvet med 90 grader, en konfigurasjon som spiller en avgjørende rolle i motorens drift.

Hovedviklingen er karakterisert ved sin veldig lave motstand og høy induktiv reaktivitetsmotstand, mens startviklingen har motsatte egenskaper, med høy motstand og lav induktiv reaktivitetsmotstand. Dette forskjellene i elektriske egenskaper mellom de to viklingene er nøkkelen til å generere den nødvendige dreiemomentet for å starte motoren. Forbindelsesdiagrammet for denne motoren vises nedenfor, som illustrerer hvordan disse komponentene interagerer i elektrisk krets:

En motstand er koblet i serie med hjelpe- (start) viklingen. På grunn av denne oppsettet, varierer strømmene gjennom de to viklingene. Dermed blir det resulterende roterende magnetfeltet uhomogent, noe som fører til et relativt lite startdreiemoment. Typisk er dette startdreiemomentet i området 1,5 til 2 ganger den angitte driftsdreiemomentet. I øyeblikket av start, er både hoved- og startvikling koblet parallelt over strømforsyningen.

Når motoren akselererer til omtrent 70 - 80% av synkronhastigheten, kobles startviklingen automatisk fra strømforsyningen. For motorer med en effekt på rundt 100 Watt eller høyere, brukes ofte en sentrifugalswitch for å utføre denne koplinga. Imidlertid, for lavereffektmotorer, utfører en relé funksjonen av å koble fra startviklingen.

En relé er koblet i serie med hovedviklingen. Under startfasen, strømmer en betydelig mengde strøm gjennom kretsen, noe som fører til at relékontaktene lukkes. Dette handlingen setter startviklingen inn i kretsen. Når motoren nærmer seg den forhåndsbestemte driftshastigheten, begynner strømmen gjennom relén å avta. Til slutt, åpnes relén, og koblingen til hjelpviklingen fra strømforsyningen brytes. På dette punktet fortsetter motoren å drive kun på hovedviklingen.

Fasordiagrammet for Fase-delings Induksjonsmotor, som forklarer de elektriske relasjonene og faseforskjellene i motoren, vises nedenfor:

Strømmen i hovedviklingen, merket IM, kommer etter strømforsyningens spenning V med nesten 90 grader. I motsetning til dette, er strømmen i hjelpviklingen, IA, omtrent i fase med linjespenningen. Dette forskjell i faseforholdet mellom de to viklingene resulterer i en tidsforskjell mellom deres strømmer. Mens tidsfaseforskjellen ϕ ikke er en full 90 grader, vanligvis rundt 30 grader, er det nok til å generere et roterende magnetfelt. Dette roterende magnetfeltet er nødvendig for å initiere motorens rotasjon og muliggjøre dens drift.

Dreiemoment-hastighetsegenskapen for Fase-delingsmotor, som viser hvordan motorens dreiemomentvariasjon endrer seg med rotasjonshastigheten, vises nedenfor. Denne karakteristiske kurven gir verdifulle innsikter i motorprestasjonen under ulike driftsforhold og er essensiell for å forstå dens oppførsel og optimalisere dens bruk i ulike applikasjoner.

I dreiemoment-hastighetsegenskapen for Fase-delingsmotor, markerer n0 rotasjonshastigheten da sentrifugalswitch aktiveres. Startdreiemomentet for motstandstartmotor er typisk rundt 1,5 ganger dens fulllastsdreiemoment. Ved omtrent 75% av synkronhastigheten, kan motoren oppnå et maksimalt dreiemoment på omtrent 2,5 ganger fulllastsdreiemomentet. Det er imidlertid viktig å merke seg at under start, trekker motoren en betydelig strøm, omtrent 7 til 8 ganger fulllastsverdien.

Å snu retningen av en Motstandstartmotor er en enkel prosess. Dette kan oppnås ved bare å snu linje-tilkoblingen enten for hovedviklingen eller startviklingen. Det er viktig å understreke at denne reverseringen bare kan utføres når motoren står stille; forsøk på å snu den mens den er i bevegelse kan føre til mekanisk og elektrisk skade.

Anvendelser av Fase-delings Induksjonsmotor

Fase-delings Induksjonsmotorer er kjent for sine rimelige priser. De er godt egnet for applikasjoner med laster som er lett å starte, spesielt når frekvensen av startoperasjoner er relativt lav. På grunn av deres begrenset startdreiemoment, er disse motorer ikke ideelle for drev som krever mer enn 1 kW effekt. Likevel, finnes de mye brukt i en rekke vanlige husholdnings- og industrielle apparater:

• Husholdningsapparater: De driver komponenter som vaskemaskiner og luftkondisjonspill, som fremmer den glatte drift av disse viktige enhetene.

• Kjøkken- og rengjøringsutstyr: I kjøkkenet driver de blenders, mens i rengjøringsapplikasjoner, brukes de i gulvpolere, som gjør daglige oppgaver mer enkle.

• Væskedistribusjon og ventilasjon: Blåser og sentrifugalpumper, som er viktige for ventilasjon og væskedistribusjon i ulike systemer, bruker ofte Fase-delings Induksjonsmotorer for sin drift.

• Verktøy for bearbeiding: Disse motorer spiller også en rolle i bore- og senterlathmaskiner, som bidrar til presisjon og effektivitet i bearbeidingsprosesser.

Sammenfattende sett, Fase-delings Induksjonsmotor, med sine unike egenskaper og praktiske anvendelser, forblir en verdsatt komponent i verden av elektrisk ingeniørvitenskap.