Egyfázisú indukciós motorok típusai | Egyfázisú indukciós motor kapcsolási rajz

Az egyfázisú indukciós motorokat hagyományosan lakossági alkalmazásokban használják, például mennyezeti ventilátorokban, légkondicionálókban, mosógépekben és hűtőszekrényekben. Ezek a motorok az osztott fázisú, az árnyékolt pólusú és a kondenzátoros motorokból állnak.

A váltóáramú (AC) motor olyan elektromechanikus eszköz, amely az elektromos energiát az elektromágnesesség és a közmű vagy a motorvezérlő által előállított frekvencia és feszültségek változása révén mechanikus mozgássá alakítja.

A váltóáramú motorok a világ elektromos fogyasztásának középpontjában állnak, mert nagyon sokat és nagyon kevés emberi beavatkozással tesznek. A váltóáramú motor messze a legegyszerűbb és legolcsóbb az iparban használt motor.

1. ábra: Motor állórész és rotor

Egy váltakozó áramú motort nagyon kevés alkatrész alkotja, és amíg a működési jellemzőiken belül maradnak, akár 100 évig is működhetnek, itt-ott nagyon kevés karbantartással. A váltakozó áramú motor fő részei a rotor és az állórész, amint az az 1. ábrán látható.

A forgórész a váltóáramú motor forgó része, amelyet a hibátlan forgást lehetővé tevő, a végharangok belsejében elhelyezett csapágykészlet tart. A csapágyak a végharangok készletébe vannak préselve, amelyeket kenőanyaggal töltenek fel a folyékony mozgás lehetővé tétele érdekében.

Az állórész a motor rögzített vagy álló része, amelyben a végharangok vannak rögzítve, és a tekercsek a laminált vaslemezek köré vannak tekerve, amelyek elektromágneses forgó mezőt hoznak létre, amikor a tekercset feszültség alá helyezik.

A motorok nagyon sokoldalú elektromechanikai alkatrészek, mivel méretük, konfigurációjuk és felépítésük bármilyen helyzethez vagy feladathoz igazítható. Az iparban használt motorok nagy százaléka egyfázisú és háromfázisú motor, amint az a 2. ábrán látható.

2. ábra.: Háromfázisú indukciós motor (A kép jóvoltából: Wikipedia)

Egyfázisú indukciós motorok

Az egyfázisú indukciós motor olyan elektromos motor, amely egyetlen hullámformájú váltóárammal működik. Az egyfázisú indukciós motorokat lakossági alkalmazásokban használják váltakozó áramú motoros készülékekhez egy vagy több lakásban. Az egyfázisú indukciós motoroknak három típusa van, ezek az árnyékolt pólusú, az osztott fázisú és a kondenzátoros motorok.

Árnyékolt pólusú motor

Az árnyékolt pólusú motorok, ahogy a 3. ábrán látható, egyfázisú indukciós motorok, amelyek a számítógépek hűtőszekrényeiben található kis hűtőventilátorokat működtetik. Az indukciós rövidzáras motorok családjába tartoznak, amelyeket korlátozott, 3/4 lóerőnél kisebb teljesítményt igénylő alkalmazásokban használnak, általában 1/20 és 1/6 lóerő között.

A legnagyobb terhelésű árnyékolt pólusú motor olyan alkatrészt tud fordítani, amely nagyon könnyű súlyú és kis sűrűségben képes pörögni, Általában amikor az árnyékolt pólusú motorok tönkremennek, a kukába dobják őket, és újat vásárolnak.

3. ábra: Árnyékolt pólusú motor

4. ábra.: Árnyékolt pólusú motor kapcsolási rajz

Az állórész pólusai a 4. ábrán látható módon minden sarokban egy további tekerccsel vannak ellátva, amelyet árnyékolt tekercsnek neveznek. Ezek a tekercsek nem rendelkeznek elektromos kapcsolattal az indításhoz, hanem indukált áramot használnak a forgó mágneses mező létrehozásához.

Az árnyékolt pólusú motor pólusszerkezete lehetővé teszi a forgó mágneses mező kialakulását a mágneses fluxus kialakulásának késleltetésével. A pólus árnyékolt részét egy rézvezető izolálja, amely egy teljes fordulatot képez körülötte. Az árnyékolt részen a mágneses fluxus növekszik, de a réz árnyékolóban indukált áram késlelteti. Magnetic flux in the unshaded portion increases with the winding current forming a rotating field.

Split Phase Motor

A split phase induction motor is a single phase induction motor that has two windings called the run winding and a secondary start winding and a centrifugal switch as shown in figure 6. Split phase motors usually operates at 1/20 HP TO 1/3 HP.

These squirrel cage motors are a step above the shaded pole motors, because they can to a little more work with a heavier load attached to the shaft of the rotor.

Fig.5: Split Phase Motor

Fig.6: Split fázisú motor kapcsolási rajz

A split fázisú motor megtalálható az 1/20 HP-tól 1/3 HP-ig terjedő teljesítményt igénylő alkalmazásokban, ami azt jelenti, hogy bármit meg tud forgatni a mennyezeti ventilátor lapátoktól kezdve a mosógépek kádjain, az olajkemencék fúvómotorjain át a kis szivattyúkig.

A centrifugális kapcsoló egy normál esetben zárt vezérlőeszköz, amely az indító tekercsbe van bekötve. Ennek a konfigurációnak az a célja, hogy a motor indító tekercselését kivegye az áramkörből, amint a motor eléri a névleges fordulatszám 75-80%-át. Annak ellenére, hogy megbízható motornak számít, ez a centrifugális kapcsoló egy mozgó alkatrész, amely néha nem kapcsol vissza, amikor a motor leállítja a pörgést.

Hogyan működnek az osztott fázisú motorok

• Az osztott fázisú motor indításához az indító és a futó tekercset párhuzamosan kell csatlakoztatni
• A teljes fordulatszám 75%-ánál a centrifugális kapcsoló kinyílik, és kikapcsolja az indító tekercset.
• Mivel az indító tekercselés ki van kapcsolva az áramkörből, a motor a futó tekercselésen keresztül működik.
• Az osztott fázisú motor 40%-os teljes terhelésű fordulatszámon történő áramtalanításához a centrifugális kapcsoló bezár. A motor kikapcsol.

Kondenzátoros motorok

Az egyfázisú kondenzátoros motorok az egyfázisú indukciós motorok családjának következő lépése. A kondenzátoros motorok ugyanazt az indító és futó tekercselést tartalmazzák, mint az osztott fázisú motorok, kivéve a kondenzátort, amely nagyobb nyomatékot ad a motornak indításkor vagy futás közben. A kondenzátor célja, hogy visszaadja a feszültséget a rendszerbe, amikor nincs feszültség, és az egyfázisú rendszer DAC szinuszhulláma.

Az AC egyfázisú rendszerben csak egy feszültséghullámforma van, és a beteg 60 cps egy ciklusa alatt, amely a feszültség előállításához szükséges, két ponton nem keletkezik feszültség. A kondenzátor feladata, hogy kitöltse ezt az űrt, így a motor mindig lát feszültséget, ami azt jelenti, hogy nagy nyomaték keletkezik, amikor a motor működik.

A kondenzátoros motorok három típusa a kondenzátoros indítású, a kondenzátoros futású és a kondenzátoros indítású és futású motorok.

Kondenzátorindítású indukciós motor

A 7. ábrán látható kondenzátorindítású indukciós-futó motorok egyfázisú indukciós motorok, amelyeknél a kondenzátor sorba van kapcsolva a motor indító tekercsével és a centrifugális kapcsolóval. Ez a konfiguráció a motor múltbeli indítási teljesítményt ad, de az alkalmazás nem igényel nagy teljesítményt az üzemidő során. Az üzemidő alatt a terhelés tehetetlensége nagy szerepet játszik a motor működésében, ha a motorral probléma van, az általában egy rossz kondenzátor miatt van. A motor általában nem forog, hacsak egy külső erő nem forgatja meg a tengelyt; ha egyszer elindult, akkor továbbra is jól működik, amíg a motorból el nem távolítják az áramot.

A kondenzátoros indítású motorok általában a váltóáramú készülékekben, a nagy fúvómotorokban és a kondenzátorventilátorokban találhatók. Ezeknek a motoroknak a kondenzátora néha a motorba van beépítve, vagy a motortól távolabb helyezkedik el, ami elsősorban a cseréjét könnyíti meg.

Fig.7: Capacitor Start Motor

Capacitor Motor Operation

• Has a start winding, run winding, and centrifugal switch that opens at 60 to 80% full load speed, as seen in figure 8.
• The start winding and the capacitor are no longer in use once the centrifugal switch opens, as seen in figure 9.
• The capacitor is only used for high torque starting.

Fig.8: Start Capacitor

Fig.9: Centrifugal Switch

Capacitor Run Induction Motor

Capacitor run induction motors, as seen in figures 10 and 11, are much like the capacitor start induction run with the exception of the start winding and run winding stay in the circuit at all times. This type of motor requires low starting torque but needs to keep a constant torque while running. This type of motor can sometimes be found in the air-conditioning compressor. The start winding is permanently connected to the capacitor in series.

Fig.10: Capacitor Run Motor

Fig.11: Capacitor Run Motor

Capacitor Run Operation

• Uses a lower rated capacitor because the capacitor is in the circuit at full load speed at all times.
• Used for higher running torque.

Capacitor Start-Capacitor Run Induction Motor

Capacitor start capacitor run induction motors are single phase induction motors that have a capacitor in the start winding and in the run winding as shown in figure 12 and 13 (wiring diagram). This type of motor is designed to provide strong starting torque and strong running for applications such as large water pumps.

Fig.12: Capacitor Start and Capacitor Run Motor

Fig.13: Capacitor Start-Capacitor Run Motor Wiring Diagram

Capacitor Start-Capacitor Run Motor Operation

• Consist of two capacitors
• One capacitor is connected in series with the start winding; the other capacitor is connected in series with the run winding.
• Both capacitors have different values.
• Capacitor start and run motor has the same starting torque and higher running torque because there is more capacitance.
• Larger value capacitor to start, and lesser value capacitor to run.