Fazno razdeljena indukcijska motor

Motor z razdeljenim fazama, tudi znana kot motor s začetnim upori, ima enojno kleščasto rotorsko jadro. Stator je opremljen z dvema ločenima navoji: glavnim navojem in začetnim navojem. Ti dva navoja sta prostorsko pomaknjeni za 90 stopinj, kar igra ključno vlogo pri delovanju motora.

Glavni navoj se izstopa z zelo nizkim uporom in visokim induktivnim reaktancom, medtem ko začetni navoj prikazuje nasprotna lastnosti, z visokim uporom in nizkim induktivnim reaktancom. Ta razlika v električnih lastnostih med dvema navojema je ključna za ustvarjanje potrebnega vrtilca za zaganjanje motora. Shema povezave tega motora je prikazana spodaj, ki prikazuje, kako ti komponenti delujejo znotraj električnega kruga:

V zaporedje z dodatnim (začetnim) navojem je povezan upor. Zaradi te postavitve se tok, ki teče skozi dva navoja, razlikuje. Posledično je nastal vrteči magnetni polje neenakomerno, kar vodi do relativno majhnega začetnega vrtilca. Tipično je ta začetni vrtilce v obsegu 1,5 do 2-krat večji od določenega vrtilca pri delovanju. Ob zaganjanju sta glavni in začetni navoj povezana vzporedno na strmi strani.

Ko se motor pospeši približno na 70 - 80 % sinkronne hitrosti, se začetni navoj avtomatsko odpovezi od napajanja. Za motele s močjo okoli 100 vat ali višjo se pogosto uporablja centrobežni preklopnik za izvedbo te odpovezave. V nasprotju s tem služi za manj močne motele rele, da odpoveže začetni navoj.

Rel je povezan v zaporedje z glavnim navojem. Med fazo zaganjanja se skozi krug pretakajo veliki tokovi, kar povzroči, da se stiki rela zaprejo. To dejanje vključi začetni navoj v krug. Ko se motor približa predhodno določeni delovni hitrosti, se tok, ki teče skozi rel, začne zmanjševati. Končno se rel odpre in prekine povezavo dodatnega navoja s strmi strani. V tem trenutku motor nadaljuje delovanje samo s glavnim navojem.

Fazni diagram motora z razdeljenim fazama, ki pojasnjuje električne odnose in fazne razlike znotraj motora, je prikazan spodaj:

Tok v glavnem navoji, označen kot IM, zaostaja za napajalnim naponom V približno za 90 stopinj. V nasprotju s tem je tok v dodatnem navoji, IA, približno v fazi s črtnim naponom. Ta razlika v faznem odnosu med dvema navojema povzroči časovno razliko med njunimi tokoma. Čeprav časovna fazna razlika ϕ ni polnih 90 stopinj, tipično okoli 30 stopinj, je dovolj, da ustvari vrteči magnetni polje. To vrteči magnetni polje je ključno za zagon motora in omogoča njegovo delovanje.

Značilnost vrtilca-hitrost motora z razdeljenim fazama, ki prikazuje, kako se izhodni vrtilca motora spreminja glede na njegovo vrtenjsko hitrost, je prikazana spodaj. Ta karakteristična krivulja ponuja dragocene vpoglede v delovanje motora pod različnimi delovalnimi pogoji in je ključna za razumevanje njegovega vedenja in optimizacijo njegove uporabe v različnih aplikacijah.

V značilnosti vrtilca-hitrost motora z razdeljenim fazama označuje n0 vrtenjsko hitrost, pri kateri se aktivira centrobežni preklopnik. Začetni vrtilci motora s začetnim uporom so tipično približno 1,5-krat večji od vrtilca pri popolnem obremenitvi. Približno pri 75 % sinkronne hitrosti lahko motor doseže maksimalni vrtilca, ki je približno 2,5-krat večji od vrtilca pri popolnem obremenitvi. Vendar je pomembno opozoriti, da med zaganjanjem motor povzroči značilen tok, ki znaša približno 7 do 8-krat več kot vrednost pri popolnem obremenitvi.

Obrnljanje smeri vrtenja motora s začetnim uporom je preprost postopek. To lahko dosežemo z obrnjenjem črtnega povezovanja bu glavnega navoja ali bu začetnega navoja. Ključno je poudariti, da to obrnjenje lahko izvedemo le, ko je motor v miru; poskus obrnjenja med delovanjem lahko vodi do mehanskih in električnih poškodb.

Uporaba motora z razdeljenim fazama

Motori z razdeljenim fazama so znani po svoji cenovni dostopnosti. So primernejši za uporabo pri obremenitvah, ki so lažje za zaganjanje, še posebej, kadar je frekvenca operacij zaganjanja relativno nizka. Zaradi omejenega začetnega vrtilca ti motorji niso primerni za pogone, ki zahtevajo več kot 1 KW moči. Vendar so široko uporabljani v različnih gospodinjstvenih in industrijskih napravah:

• Gospodinjstvene naprave: Omogočajo delovanje komponent, kot so pralnice in ventilatorji za hladilnike, kar omogoča gladko delovanje teh bistvenih naprav.

• Kuhinjske in čistilne naprave: V kuhinji pogonjejo mijevalne meline, medtem ko v čistilnih aplikacijah uporabljajo podlago polirnice, kar olajša vsakodnevne opravila.

• Raztekanje tekočin in ventilacija: Ventilatorji in centrifugalne črpalki, ki so ključne za ventilacijo in prenašanje tekočin v različnih sistemih, pogosto uporabljajo motive z razdeljenim fazama za svoje delovanje.

• Orodja za obrdelavo: Ti motorji igrajo tudi vlogo v svrdljenih in tornih strojih, ki prispevajo k natančnosti in učinkovitosti obrdelavnih procesov.

Zaključno, motor z razdeljenim fazama, z njegovimi edinstvenimi značilnostmi in praktičnimi uporabami, ostaja dragocen element v svetu električnega inženirstva.