Zasada działania szeregowego silnika indukcyjnego obejmuje głównie jego konstrukcję i proces pracy. Oto szczegółowe wyjaśnienie:
Konstrukcja
Stator szeregowego silnika indukcyjnego ma wypukłe bieguny, które są tworzone przez magnetyczne bieguny magnesu skierowane w stronę armatury silnika. Każdy biegun silnika jest zasilany przez cewkę polową, a miedziany pierścień pełni rolę cewki osłonowej. Bieguny silnika są ułożone warstwami, co oznacza, że do produkcji pręta używane są wielowarstwowe materiały, co zwiększa wytrzymałość pręta. W pewnej odległości od krawędzi pręta są konstruowane szczeliny, w których umieszczane są krótko połączone miedziane cewki.
Zasada działania
Po podłączeniu zasilania do cewki rotora, w żelaznym rdzeniu rotora indukuje się przemienny strumień magnetyczny. Mała część tego strumienia magnetycznego jest połączona z cewką osłonową silnika, ponieważ jest ona krótko połączona. Zmiana strumienia magnetycznego indukuje napięcie w pierścieniu, powodując indukcję obrotowego prądu w pierścieniu. Obrotowy prąd generuje strumień magnetyczny w pierścieniu, który przeciwstawia się głównemu strumieniowi magnetycznemu silnika. Istnieje także przesunięcie przestrzenne o 90° między głównym strumieniem magnetycznym silnika a strumieniem magnetycznym pierścienia osłonowego. Ze względu na czasowe i przestrzenne przesunięcie między tymi dwoma strumieniami magnetycznymi, w cewce indukuje się pole obrotowe. Pole obrotowe generuje moment początkowy w silniku. Pole obrotowe przechodzi od nieosłoniętej części silnika do osłoniętej części.
Uproszczony proces pracy
Indukcja strumienia magnetycznego: Po podłączeniu zasilania, cewka statora generuje przemienny pole magnetyczne.
Opóźnienie strumienia magnetycznego: Część strumienia magnetycznego jest krótko połączona przez miedziany pierścień (cewkę szeregową), powodując, że ta część strumienia magnetycznego opóźnia się w stosunku do głównego strumienia magnetycznego.
Pole rotora: Ze względu na różnicę fazową między głównym strumieniem magnetycznym a strumieniem magnetycznym bieguna szeregowego, powstaje pole obrotowe.
Moment początkowy: Pole magnetyczne obrotowe oddziaływuje z indukowanym prądem w rotorze, generując moment początkowy, który powoduje rozpoczęcie obrotu rotora.
Cechy
Jednokierunkowe obroty: Silnik z biegunem osłonowym może obracać się tylko w jednym określonym kierunku i nie może się obrócić w drugą stronę.
Niski moment początkowy: Ze względu na konstrukcję, silniki szeregowe mają niski moment początkowy.
Prosta konstrukcja: Brak centrifugalnego przełącznika lub innych złożonych komponentów, co prowadzi do niższej awaryjności.
Podsumowując, szeregowy silnik indukcyjny osiąga prostą funkcjonalność jednofazowego silnika prądu przemiennego dzięki swojej unikalnej konstrukcji i zasadom działania, co sprawia, że jest odpowiedni dla małych urządzeń domowych i urządzeń, które nie wymagają wysokiego momentu początkowego.