Ταξινόμηση ηλεκτρικών κινητήρων

Στο προηγούμενο θέμα" Ταξινόμηση Ηλεκτροκινητήρων" ;, εξήγησα τους διαφορετικούς τύπους κινητήρα βουρτσισμένου DC (BDC) που όπως στο παρακάτω διάγραμμα:

Σήμερα, θα εξηγήσω στον κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες (BLDC) και ακολουθεί ο κινητήρας επαγωγής AC.

Μπορείτε να αναθεωρήσετε τα ακόλουθα σχετικά θέματα για αναθεώρηση και καλή συνέχεια.

• Βασικά εξαρτήματα ηλεκτρικών κινητήρων

2- Κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες

Στις βούρτσες κινητήρες DC, ο μηχανικός μεταγωγέας και οι σχετικές βούρτσες είναι προβληματικοί για διάφορους λόγους ως εξής:

1. Η φθορά των πινέλων εμφανίζεται και αυξάνεται δραματικά σε περιβάλλον χαμηλής πίεσης.

2. Οι σπινθήρες από τις βούρτσες μπορεί να προκαλέσουν εκρήξεις εάν το περιβάλλον περιέχει εκρηκτικά υλικά.

3. Ο θόρυβος RF από τις βούρτσες μπορεί να επηρεάσει τις κοντινές τηλεοράσεις ή τις ηλεκτρονικές συσκευές κ.λπ.

Οι κινητήρες άμεσου ρεύματος χωρίς ψήκτρες (BLDC) είναι ένας από τους τύπους κινητήρων που κερδίζουν γρήγορα δημοτικότητα. Οι κινητήρες BLDC χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες όπως Συσκευές, Αυτοκίνητα, Αεροδιαστημικά, Καταναλωτικά, Ιατρικά, Εξοπλισμός Βιομηχανικού Αυτοματισμού και Όργανα.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, οι κινητήρες BLDC δεν χρησιμοποιούν βούρτσες για μεταγωγή. Αντίθετα, μεταφέρονται ηλεκτρονικά.

Οι κινητήρες BLDC έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος και τους επαγωγικούς κινητήρες, μερικά από αυτά είναι:

1. Καλύτερη ταχύτητα έναντι ροπής.

2. Υψηλή δυναμική απόκριση.

3. Υψηλής απόδοσης.

4. Μεγάλη διάρκεια ζωής.

5. Αθόρυβη λειτουργία.

6. Υψηλότερα εύρη ταχύτητας.

Επιπλέον, ο λόγος ροπής που αποδίδεται στο μέγεθος του κινητήρα είναι υψηλότερος, καθιστώντας τον χρήσιμο σε εφαρμογές όπου ο χώρος και το βάρος είναι κρίσιμοι παράγοντες.


Κατασκευή

Οι κινητήρες BLDC είναι ένας τύπος σύγχρονου κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον στάτορα και το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον ρότορα περιστρέφεται με την ίδια συχνότητα.

Οι κινητήρες BLDC διατίθενται σε μονοφασικές, διφασικές και τριφασικές διαμορφώσεις. Αντίστοιχα με τον τύπο του, ο στάτης έχει τον ίδιο αριθμό περιελίξεων. Από αυτούς, οι τριφασικοί κινητήρες είναι οι πιο δημοφιλείς και ευρέως χρησιμοποιούμενοι.



1- Στάτορας

Ο στάτης ενός κινητήρα BLDC αποτελείται από στοιβαγμένα φύλλα από χάλυβα με περιελίξεις τοποθετημένες στις σχισμές που κόβονται αξονικά κατά μήκος της εσωτερικής περιφέρειας.

Οι περισσότεροι κινητήρες BLDC διαθέτουν τρεις περιελίξεις στάτορα συνδεδεμένες με αστέρι. Κάθε μία από αυτές τις περιελίξεις είναι κατασκευασμένες με πολλά πηνία διασυνδεδεμένα για να σχηματίσουν ένα τύλιγμα. Ένα ή περισσότερα πηνία τοποθετούνται στις σχισμές και συνδέονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα τύλιγμα. Κάθε μία από αυτές τις περιελίξεις κατανέμεται στην περιφέρεια του στάτη για να σχηματίσει έναν άρτιο αριθμό πόλων.

Ανάλογα με την ικανότητα παροχής ισχύος ελέγχου, μπορεί να επιλεγεί ο κινητήρας με τη σωστή τάση τάσης του στάτορα. Κινητήρες σαράντα οκτώ βολτ ή λιγότερο χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία, τη ρομποτική, τις κινήσεις μικρών βραχιόνων κ.ο.κ. Κινητήρες με τάση 100 βολτ ή υψηλότερες, χρησιμοποιούνται σε συσκευές, αυτοματισμούς και βιομηχανικές εφαρμογές.


2- Στροφείο

Ο ρότορας είναι κατασκευασμένος από μόνιμο μαγνήτη και μπορεί να ποικίλει από δύο έως οκτώ ζεύγη πόλων με εναλλακτικούς βόρειους (Ν) και νότιους (Ν) πόλους.

Με βάση την απαιτούμενη πυκνότητα μαγνητικού πεδίου στον ρότορα, επιλέγεται το κατάλληλο μαγνητικό υλικό για την κατασκευή του ρότορα. Οι μαγνήτες φερρίτη χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για την κατασκευή μόνιμων μαγνητών.



3- Αισθητήρες αίθουσας

• Σε αντίθεση με έναν βούρτσα κινητήρα DC, η μετακίνηση ενός κινητήρα BLDC ελέγχεται ηλεκτρονικά. Για να περιστρέψετε τον κινητήρα BLDC, οι περιελίξεις του στάτη πρέπει να ενεργοποιηθούν με μια σειρά. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε τη θέση του ρότορα για να καταλάβετε ποια περιέλιξη θα ενεργοποιηθεί ακολουθώντας την ακολουθία ενεργοποίησης. Η θέση του στροφείου γίνεται αισθητή χρησιμοποιώντας αισθητήρες Hall Effect που είναι ενσωματωμένοι στον στάτορα.

• Οι περισσότεροι κινητήρες BLDC έχουν τρεις αισθητήρες Hall ενσωματωμένους στον στάτορα στο άκρο του κινητήρα χωρίς κίνηση.

• Κάθε φορά που οι μαγνητικοί πόλοι του ρότορα περνούν κοντά στους αισθητήρες Hall, δίνουν ένα υψηλό ή χαμηλό σήμα, υποδεικνύοντας ότι ο πόλος Ν ή S περνά κοντά στους αισθητήρες. Με βάση το συνδυασμό αυτών των τριών σημάτων αισθητήρα Hall, μπορεί να προσδιοριστεί η ακριβής ακολουθία μετατροπής.

• Με βάση τη φυσική θέση των αισθητήρων Hall, υπάρχουν δύο εκδόσεις εξόδου. Οι αισθητήρες Hall μπορεί να είναι σε μετατόπιση φάσης 60 ° ή 120 ° μεταξύ τους. Με βάση αυτό, ο κατασκευαστής κινητήρα καθορίζει την ακολουθία μεταγωγής, η οποία πρέπει να ακολουθείται κατά τον έλεγχο του κινητήρα.

Σημείωση: Οι αισθητήρες Hall απαιτούν τροφοδοσία. Η τάση μπορεί να κυμαίνεται από 4 βολτ έως 24 βολτ. Το απαιτούμενο ρεύμα μπορεί να κυμαίνεται από 5 έως 15 παρωτίτιδα.

Θεωρία Λειτουργίας

• Κάθε ακολουθία μετατροπής έχει μία από τις περιελίξεις ενεργοποιημένη σε θετική ισχύ (το ρεύμα εισέρχεται στο τύλιγμα), η δεύτερη περιέλιξη είναι αρνητική (το ρεύμα εξέρχεται από την περιέλιξη) και η τρίτη είναι σε κατάσταση μη ενεργοποίησης.

• Η ροπή παράγεται λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τα πηνία του στάτορα και των μόνιμων μαγνητών του ρότορα.

• Για να διατηρηθεί ο κινητήρας σε λειτουργία, το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τις περιελίξεις πρέπει να αλλάζει θέση, καθώς ο ρότορας κινείται για να καλύψει το πεδίο του στάτη. Αυτό που είναι γνωστό ως «Μεταφορά έξι βημάτων» καθορίζει την ακολουθία ενεργοποίησης των περιελίξεων.

• Σε μια μετατροπή έξι βημάτων, χρησιμοποιούνται μόνο δύο από τις τρεις περιελίξεις χωρίς ψήκτρες DC Motor ταυτόχρονα. Τα βήματα ισοδυναμούν με 60 ηλεκτρικούς βαθμούς, οπότε έξι βήματα κάνουν μια πλήρη περιστροφή 360 μοιρών. Ένας πλήρης βρόχος 360 μοιρών μπορεί να ελέγξει το ρεύμα επειδή υπάρχει μόνο μία τρέχουσα διαδρομή. Η μετατροπή έξι βημάτων είναι συνήθως χρήσιμη σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ταχύτητα και συχνότητες μετατροπής. Ένας κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες έξι σταδίων έχει συνήθως χαμηλότερη απόδοση ροπής από έναν μετακινούμενο κινητήρα ημιτόνου.

Τυπικές εφαρμογές κινητήρα BLDC

Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τον τύπο του ελέγχου κινητήρα BLDC σε τρεις κύριους τύπους:

1. Σταθερό φορτίο.

2. Μεταβαλλόμενα φορτία.

3. Εφαρμογές τοποθέτησης.

1- Εφαρμογές με σταθερά φορτία:
Αυτοί είναι οι τύποι εφαρμογών όπου μια μεταβλητή ταχύτητα είναι πιο σημαντική από τη διατήρηση της ακρίβειας της ταχύτητας σε μια καθορισμένη ταχύτητα. Επιπλέον, τα ποσοστά επιτάχυνσης και επιβράδυνσης δεν αλλάζουν δυναμικά. Σε αυτούς τους τύπους εφαρμογών, το φορτίο συνδέεται απευθείας με τον άξονα του κινητήρα.
Για παράδειγμα, ανεμιστήρες, αντλίες και φυσητήρες υπάγονται σε τέτοιου είδους εφαρμογές. Αυτές οι εφαρμογές απαιτούν ελεγκτές χαμηλού κόστους, που λειτουργούν ως επί το πλείστον σε ανοιχτό βρόχο.


2- Εφαρμογές με ποικίλα φορτία:
Αυτοί είναι οι τύποι εφαρμογών όπου το φορτίο στον κινητήρα ποικίλλει σε ένα εύρος στροφών. Αυτές οι εφαρμογές μπορεί να απαιτούν ακρίβεια ελέγχου υψηλής ταχύτητας και καλές δυναμικές αποκρίσεις.
Για παράδειγμα,

• Εσωτερικές συσκευές: πλυντήρια, στεγνωτήρια και συμπιεστές.

• Στο αυτοκίνητο, τον έλεγχο της αντλίας καυσίμου, τον ηλεκτρονικό έλεγχο του τιμονιού, τον έλεγχο του κινητήρα και τον έλεγχο ηλεκτρικών οχημάτων.

• Στην αεροδιαστημική, υπάρχουν αρκετές εφαρμογές, όπως φυγοκεντρητές, αντλίες, ρομποτικά χειριστήρια βραχιόνων, χειριστήρια γυροσκοπίου κ.ο.κ.

Αυτές οι εφαρμογές μπορούν να χρησιμοποιούν συσκευές ανάδρασης ταχύτητας και μπορεί να λειτουργούν σε ημι-κλειστό βρόχο ή συνολικό κλειστό βρόχο.


3- Εφαρμογές τοποθέτησης:
Οι περισσότεροι βιομηχανικοί τύποι και εφαρμογές αυτοματισμού ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία. Οι εφαρμογές αυτής της κατηγορίας έχουν κάποιο είδος μετάδοσης ισχύος, που μπορεί να είναι μηχανικά γρανάζια ή ιμάντες χρονοδιακόπτη ή ένα απλό σύστημα με ιμάντα. Σε αυτές τις εφαρμογές, η δυναμική απόκριση ταχύτητας και ροπής είναι σημαντική. Επίσης, αυτές οι εφαρμογές μπορεί να έχουν συχνή αναστροφή της κατεύθυνσης περιστροφής.
Αυτά τα συστήματα λειτουργούν ως επί το πλείστον σε κλειστό βρόχο.


Τέλος, μια σύγκριση μεταξύ ενός κινητήρα με βούρτσα DC (BDC) και ενός κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες (BLDC) είναι όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Δεύτερο: AC Motors

Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) χρησιμοποιούν ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο αντιστρέφει την κατεύθυνσή του ανά τακτά χρονικά διαστήματα.

Το κύριο πλεονέκτημα των κινητήρων DC έναντι των κινητήρων AC είναι ότι η ταχύτητα είναι πιο δύσκολο να ελεγχθεί για κινητήρες AC. Για να αντισταθμιστεί αυτό, οι κινητήρες AC μπορούν να εξοπλιστούν με μονάδες μεταβλητής συχνότητας, αλλά ο βελτιωμένος έλεγχος ταχύτητας συνοδεύεται από μειωμένη ποιότητα ισχύος.


Τύποι κινητήρων AC:

Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος που χρησιμοποιούνται σήμερα σήμερα μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

1. Επαγωγικοί (ασύγχρονοι) κινητήρες.

2. Σύγχρονοι κινητήρες.

3. Γραμμικοί κινητήρες.

Αυτοί οι δύο τύποι κινητήρων διαφέρουν ως προς τον τρόπο παροχής διέγερσης πεδίου ρότορα ως εξής:

Για τους επαγωγικούς κινητήρες, δεν υπάρχει εξωτερική διέγερση του ρότορα, και αντίθετα προκαλείται ρεύμα στις περιελίξεις του ρότορα λόγω του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου του στάτη.

Για σύγχρονους κινητήρες, εφαρμόζεται διέγερση πεδίου στις περιελίξεις του ρότορα. Αυτή η διαφορά στην διέγερση πεδίου οδηγεί σε διαφορές στα χαρακτηριστικά του κινητήρα, πράγμα που οδηγεί με τη σειρά του σε διαφορετικές απαιτήσεις προστασίας και ελέγχου για κάθε τύπο κινητήρα.


1- Επαγωγικός κινητήρας


Οι επαγωγικοί κινητήρες είναι οι πιο συνηθισμένοι κινητήρες που χρησιμοποιούνται για διάφορους εξοπλισμούς στη βιομηχανία.

Κινητήρας επαγωγής: Λέγεται επειδή η τάση προκαλείται στον ρότορα (επομένως δεν χρειάζεται βούρτσες), αλλά για να συμβεί αυτό, η περιστροφή από τον ρότορα πρέπει σε μικρότερη ταχύτητα το μαγνητικό πεδίο για να επιτρέψει την ύπαρξη επαγόμενης τάσης.

Ως εκ τούτου, απαιτείται ένας νέος όρος για να περιγράψει τον επαγωγικό κινητήρα που είναι η ολίσθηση.


Το ολίσθημα:


Μια ροπή οδήγησης μπορεί να υπάρχει μόνο εάν υπάρχει ένα επαγόμενο ρεύμα στο δακτύλιο σκίασης. Καθορίζεται από το ρεύμα στον δακτύλιο και μπορεί να υπάρχει μόνο εάν υπάρχει διακύμανση ροής στον δακτύλιο. Επομένως, πρέπει να υπάρχει διαφορά ταχύτητας στο δακτύλιο σκίασης και στο περιστρεφόμενο πεδίο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένας ηλεκτροκινητήρας που λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή που περιγράφεται παραπάνω ονομάζεται "ασύγχρονος κινητήρας".

Η διαφορά μεταξύ της σύγχρονης ταχύτητας (Ns) και της ταχύτητας δακτυλίου σκίασης (N) ονομάζεται "ολίσθηση" (ες) και εκφράζεται ως ποσοστό της σύγχρονης ταχύτητας.

S=(Nsyn - Nm)/ Nsyn

Πού είναι το ολίσθημα; Η ολίσθηση είναι μία από τις σημαντικότερες μεταβλητές στον έλεγχο και τη λειτουργία των επαγωγικών μηχανών.

s=0: εάν ο ρότορας λειτουργεί με σύγχρονη ταχύτητα.

s=1: αν ο ρότορας είναι ακίνητος.

s είναι –ve: εάν ο ρότορας λειτουργεί με ταχύτητα μεγαλύτερη από τη σύγχρονη ταχύτητα.

s είναι + ve: εάν ο ρότορας λειτουργεί με ταχύτητα κάτω από τη σύγχρονη ταχύτητα.



Πλεονεκτήματα:

1. Απλός σχεδιασμός, στιβαρός, χαμηλής τιμής, εύκολη συντήρηση.

2. Ευρύ φάσμα ονομαστικών ισχύος: κλασματική ιπποδύναμη έως 10 MW.

3. Τρέξτε ουσιαστικά με σταθερή ταχύτητα από μη φορτίο έως πλήρες φορτίο.

4. Η ταχύτητά του εξαρτάται από τη συχνότητα της πηγής ισχύος.

5. Ο πιο δημοφιλής κινητήρας σήμερα στην περιοχή χαμηλής και μεσαίας ιπποδύναμης.

6. Πολύ στιβαρό στην κατασκευή.

7. Έχουν αντικαταστήσει τα DC Motors σε περιοχές όπου δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν παραδοσιακοί κινητήρες DC, όπως ορυχεία ή εκρηκτικά περιβάλλοντα δύο τύπων, ανάλογα με την κατασκευή του κινητήρα. Σκίουρος Κλουβί ή Δαχτυλίδι ολίσθησης.

Μειονεκτήματα:

1. Δεν είναι εύκολο να έχετε μεταβλητό έλεγχο ταχύτητας.

2. Απαιτεί μια ηλεκτρονική μονάδα ισχύος μεταβλητής συχνότητας για βέλτιστο έλεγχο ταχύτητας.

3. Τα περισσότερα από αυτά λειτουργούν με καθυστερημένο συντελεστή ισχύος.

Αρχή λειτουργίας:

• Ο στάτης συνδέεται συνήθως με το δίκτυο και, έτσι, ο στάτης μαγνητίζεται.

• Το μαγνητικό πεδίο Stator κόβει τις περιελίξεις του ρότορα και παράγει μια επαγόμενη τάση στις περιελίξεις του ρότορα.

• Επειδή οι περιελίξεις του ρότορα είναι βραχυκυκλωμένες, τόσο για το κλουβί σκίουρου όσο και για τον περιστροφικό στροφέα, και προκαλούνται ρεύματα που προκαλούνται στις περιελίξεις του ρότορα.

• Το ρεύμα του ρότορα παράγει ένα άλλο μαγνητικό πεδίο.

• Η ροπή παράγεται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αυτών των δύο μαγνητικών πεδίων.

Κατασκευή:


Ένας κινητήρας επαγωγής έχει δύο κύρια μέρη

1- Στάτορας

Αυτό είναι το ακίνητο μέρος του κινητήρα. Ένα σώμα από χυτοσίδηρο ή ελαφρύ κράμα στεγάζει ένα δαχτυλίδι από λεπτές πλάκες χάλυβα πυριτίου (πάχους περίπου 0,5 mm). Οι πλάκες είναι μονωμένες μεταξύ τους με οξείδωση ή μονωτικό βερνίκι. Η «πλαστικοποίηση» του μαγνητικού κυκλώματος μειώνει τις απώλειες από υστέρηση και ρεύματα στροβιλισμού.

Οι πλάκες έχουν εγκοπές για τις περιελίξεις του στάτη που θα δημιουργήσουν το περιστρεφόμενο πεδίο για να χωρέσει (τρεις περιελίξεις για έναν τριφασικό κινητήρα). Κάθε τύλιγμα αποτελείται από πολλά πηνία. Ο τρόπος σύνδεσης των πηνίων καθορίζει τον αριθμό των ζευγών πόλων στον κινητήρα και συνεπώς την ταχύτητα περιστροφής.



2- Στροφείο


Αυτό είναι το κινητό μέρος του κινητήρα. Όπως το μαγνητικό κύκλωμα του στάτορα, αποτελείται από στοιβαγμένες πλάκες μονωμένες μεταξύ τους και σχηματίζοντας έναν κύλινδρο κλειδωμένο στον άξονα του κινητήρα.


Τύποι επαγωγικών κινητήρων

Οι επαγωγικοί κινητήρες ταξινομούνται σύμφωνα με τον τύπο ρότορα ως εξής:

Α- Ρότορ σκίουρου-κλουβιού:

Αποτελείται από παχιές αγώγιμες ράβδους ενσωματωμένες σε παράλληλες σχισμές. Αυτές οι ράβδοι βραχυκυκλώνονται και στα δύο άκρα χρησιμοποιώντας δακτυλίους βραχυκυκλώματος.



Β- Ρότορας πληγών:

Έχει τριφασικό, διπλού στρώματος, κατανεμημένο τύλιγμα. Τυλίγεται για τόσους πόλους όσο ο στάτης. Οι τρεις φάσεις είναι ενσύρματες εσωτερικά και τα άλλα άκρα συνδέονται με δακτυλίους ολίσθησης τοποθετημένους σε έναν άξονα με βούρτσες να ακουμπούν πάνω τους.


Κάθε ένας από τους δύο τύπους κινητήρων επαγωγής παραπάνω μπορεί να ταξινομηθεί σε δύο κύριες ομάδες ως εξής:


I- Μονοφασικοί επαγωγικοί κινητήρες:


Αυτά έχουν μόνο ένα τύλιγμα στάτορα, λειτουργούν με μονοφασικό τροφοδοτικό, έχουν στροφείο κλουβιού σκίουρου και απαιτούν συσκευή για να ξεκινήσει ο κινητήρας. Αυτός είναι μακράν ο πιο συνηθισμένος τύπος κινητήρα που χρησιμοποιείται σε οικιακές συσκευές, όπως ανεμιστήρες, πλυντήρια και στεγνωτήρια ρούχων και για εφαρμογές ισχύος έως 3 έως 4 ίππων.

Οι μονοφασικοί επαγωγικοί κινητήρες έρχονται επίσης με έναν στροφέα πληγής που έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά εκκίνησης και επιτάχυνσης και είναι ιδανικά για Value Operators, Farm Motor Applications, Hoists, Floor Maintenance Machines, Air Compressors, Laundry Equipment και Mining Equipment.


II- Τριφασικοί επαγωγικοί κινητήρες:


Το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο παράγεται από την ισορροπημένη τριφασική παροχή. Αυτοί οι κινητήρες έχουν δυνατότητες υψηλής ισχύος, μπορούν να έχουν κλουβί σκίουρου ή ρότορες πληγής (αν και το 90% έχουν ρότορα κλουβιού σκίουρου) και είναι αυτο-εκκίνησης. Εκτιμάται ότι περίπου το 70% των κινητήρων στη βιομηχανία είναι αυτού του τύπου, χρησιμοποιούνται σε, για παράδειγμα, αντλίες, συμπιεστές, ιμάντες μεταφοράς, ηλεκτρικά δίκτυα βαρέως τύπου και μύλους. Διατίθενται σε βαθμολογίες 1/3 έως εκατοντάδων ίππων.


Τώρα, ας δούμε την πρώτη ταξινόμηση των επαγωγικών κινητήρων με βάση τους παραπάνω τύπους:


1- Μονής φάσης, κλουβί σκίουρου, κινητήρας επαγωγής:


Αυτή η κατηγορία έχει πολλούς τύπους όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

A- Shaded-Pole Induction Motors


Αρχή κατασκευής και λειτουργίας:

Οι κινητήρες με σκιασμένο πόλο έχουν μόνο μία κύρια περιέλιξη και χωρίς εκκίνηση. Η εκκίνηση χρησιμοποιεί ένα σχέδιο που χτυπά έναν συνεχή βρόχο χαλκού γύρω από ένα μικρό τμήμα καθενός από τους πόλους κινητήρα. Αυτό "σκιάζει" εκείνο το τμήμα του πόλου, προκαλώντας το μαγνητικό πεδίο στη σκιασμένη περιοχή να υστερεί πίσω από το πεδίο στην περιοχή χωρίς σκιά. Η αντίδραση των δύο πεδίων κάνει τον άξονα να περιστρέφεται.


Πλεονεκτήματα:

1. Επειδή ο κινητήρας με σκιασμένο πόλο δεν έχει τύλιγμα εκκίνησης, διακόπτη εκκίνησης ή πυκνωτή, είναι ηλεκτρικά απλός και φθηνός.

2. Η ταχύτητα μπορεί να ελεγχθεί απλώς με μεταβαλλόμενη τάση ή μέσω τυλίγματος πολλαπλών βρύσεων.

3. Μηχανικά, η κατασκευή κινητήρα με σκιασμένο πόλο επιτρέπει την παραγωγή μεγάλου όγκου.

4. Συνήθως θεωρούνται κινητήρες «μιας χρήσης», πράγμα που σημαίνει ότι είναι πολύ φθηνότερο να αντικατασταθούν παρά να επισκευαστούν.

Μειονεκτήματα:

1. Η χαμηλή ροπή εκκίνησης είναι συνήθως 25% έως 75% της ονομαστικής ροπής.

2. Είναι ένας κινητήρας υψηλής ολίσθησης με ταχύτητα λειτουργίας 7% έως 10% κάτω από τη σύγχρονη ταχύτητα.

3. Γενικά, η απόδοση αυτού του τύπου κινητήρα είναι πολύ χαμηλή (κάτω από 20%).

Εφαρμογές:
Το χαμηλό αρχικό κόστος ταιριάζει στους κινητήρες με σκιασμένο πόλο σε εφαρμογές χαμηλής ιπποδύναμης ή ελαφριάς χρήσης. Largestσως η μεγαλύτερη χρήση τους είναι σε ανεμιστήρες πολλαπλών ταχυτήτων για οικιακή χρήση. Αλλά η χαμηλή ροπή, η χαμηλή απόδοση και τα λιγότερο ανθεκτικά μηχανικά χαρακτηριστικά καθιστούν τους κινητήρες με σκιασμένο πόλο μη πρακτικούς για τις περισσότερες βιομηχανικές ή εμπορικές χρήσεις, όπου τα υψηλότερα ποσοστά κύκλου ή η συνεχής λειτουργία είναι τα πρότυπα.


Στο επόμενο θέμα, θα συνεχίσω να εξηγώ άλλους τύπους ενιαίας φάσης, κινητήρα επαγωγής κλουβιού σκίουρου. Έτσι, συνεχίστε να ακολουθείτε.