Kadangi vienos apkrovos sistemų energijos poreikiai paprastai yra nedideli, visi mūsų namai ir biurai tiekiami tik su vienfaziu AC maitinimo šaltiniu. Norint gauti tinkamas darbo sąlygas naudojant šį vienfazį maitinimą, reikia naudoti suderinamus variklius. Be suderinamumo, varikliai turi būti ekonomiški, patikimi ir lengvai taisomi. Visas šias charakteristikas galima lengvai rasti vieno fazės asinchroniniame variklyje. Panašiai kaip trifaziai varikliai, tačiau su tam tikromis modifikacijomis, vienfaziai asinchroniniai varikliai yra puikus pasirinkimas buitiniams prietaisams. Jų paprastas dizainas ir maža kaina pritraukė daugybę programų.
Vienfazio asinchroninio variklio apibrėžimas
Vienfaziai asinchroniniai varikliai yra paprasti varikliai, veikiantys vienfaziu AC ir turintys sukimo momentą dėl elektros indukcijos, kurią sukelia kintantys magnetiniai laukai. Vienfaziai asinchroniniai varikliai yra skirtingų tipų, atsižvelgiant į jų pradines sąlygas ir įvairius veiksnius. Jie yra-
1). Skaldytų fazių varikliai.
- Atsparumo paleidimo varikliai.
- Pajėgumo paleidimo varikliai.
- Nuolatinis padalytas kondensatoriaus variklis.
- Dviejų vertybių kondensatoriaus variklis.
2). Šešiapoliai asinchroniniai varikliai.
3). Nenorominis paleidimo asinchroninis variklis.
4). Atstūmimo - paleidimo asinchroninis variklis.
Vienfazis asinchroninis variklis
Pagrindinės vienfazio asinchroninio variklio dalys yra statorius, rotorius, Apvijos . Statorius yra fiksuota variklio dalis, kuriai tiekiamas A.C. Statoriuje yra dviejų tipų apvijos. Viena yra pagrindinė apvija, o kita - pagalbinė apvija. Šios apvijos yra statomos viena kitai statmenai. Lygiagrečiai prie pagalbinės apvijos pritvirtintas kondensatorius.
Kaip AC tiekimas naudojamas vienfazio asinchroninio variklio darbui, reikia atkreipti dėmesį į tam tikrus nuostolius, pvz., - sūkurinės srovės nuostolius, histerezės nuostolius. Norint pašalinti sūkurinės srovės nuostolius, statoriuje yra laminuotas štampavimas. Siekiant sumažinti histerezės nuostolius, šie štampai paprastai gaminami iš silicio plieno.
Rotorius yra besisukanti variklio dalis. Čia rotorius yra panašus į voverės narvelio rotorių. Be to, kad rotorius yra cilindro formos, jis turi visas angas. Norint, kad variklis veiktų sklandžiai, veiktų gerai, užkirsti kelią magnetiniam statoriaus ir rotoriaus fiksavimui, angos yra iškreiptos, o ne lygiagrečios.
Rotoriaus laidininkai yra aliuminio arba vario strypai, dedami į rotoriaus angas. Iš aliuminio arba vario pagaminti galiniai žiedai elektriniu būdu sutrumpina rotoriaus laidininkus. Šiame vienfaziame asinchroniniame variklyje slydimo žiedai ir komutatoriai nėra naudojami, todėl jų konstrukcija tampa labai paprasta ir lengva.
Vienfazio asinchroninio variklio lygiavertė grandinė
Remiantis dvigubo sukimosi lauko teorija, galima nubrėžti vienfazio asinchroninio variklio lygiavertę grandinę. Grandinė yra nubrėžta dviem padėtimis - rotoriaus būklė sustabdyta, o rotoriaus būklė blokuojama.
Variklis su užblokuota rotoriaus būsena veikia kaip transformatorius su jos antrine apvija trumpam.
vienfazio asinchroninio variklio lygiavertė grandinė
Stovint rotoriaus būsenai, du besisukantys magnetiniai laukai yra priešingos krypties, vienodai padalyti dydžiais ir atrodo nuosekliai sujungti vienas su kitu.
vienfazio asinchroninio variklio grandinė, kai rotoriaus padėtis neveikia
Vienfazio asinchroninio variklio darbo principas
Vienfazių asinchroninių variklių pagrindinė apvija tiekiama su vienfaze AC srove. Tai sukuria svyruojantį magnetinį srautą aplink rotorių. Tai reiškia, kad kintant AC srovės krypčiai, keičiasi sukurto magnetinio lauko kryptis. Tai nėra pakankama sąlyga, kad suktųsi rotorius. Čia taikomas dvigubo sukamojo lauko teorijos principas.
Pagal dvigubo besisukančio lauko teoriją vienas paduodamas kintamasis yra dėl dviejų vienodo dydžio, bet priešinga kryptimi besisukančių laukų derinio. Šių dviejų laukų dydis yra lygus pusei kintančio lauko dydžio. Tai reiškia, kad pritaikius AC, du pusės dydžio laukai gaunami vienodo dydžio, bet sukasi priešinga kryptimi.
Taigi, dabar statoriuje teka srovė ir magnetinis laukas sukasi ant rotoriaus Faradėjaus įstatymas elektromagnetinės indukcijos veikia rotorių. Pagal šį įstatymą sukamieji magnetiniai laukai rotoriuje gamina elektrą, kuri sukuria jėgą „F“, galinčią pasukti rotorių.
Kodėl vienfazis asinchroninis variklis savaime neįsijungia?
Kai rotoriui taikomas elektromagnetinės indukcijos įstatymas, sukama elektra ir jėga atsiranda ant rotoriaus strypų. Tačiau pagal dvigubo besisukančio lauko teoriją yra du vienodo dydžio magnetiniai laukai, bet sukantys priešinga kryptimi. Taigi, du jėgos vektoriai gaminami vienodo dydžio, bet priešingi krypčiai.
Taigi šie jėgos vektoriai, nes jie yra vienodo dydžio, bet priešingi krypčiai, nesukelia rotoriaus sukimosi. Taigi, vienfaziai asinchroniniai varikliai savaime neįsijungia. Variklis tiesiog zuja tokia būsena. Norint išvengti tokios padėties ir pasukti rotorių, vienfazis variklis turi veikti paleidimo jėgą. Kai jėga viena kryptimi tampa didesnė už jėgą kita kryptimi, rotorius pradeda suktis. Vienfaziuose asinchroniniuose varikliuose šiam tikslui naudojamos pagalbinės apvijos.
Vienfazio asinchroninio variklio paleidimo metodai
Vienfazis asinchroninis variklis neturi pradinio sukimo momento, todėl norint gauti šį pradinį sukimo momentą, reikalinga išorinė grandinė. Šių variklių statoriuje šiam tikslui yra pagalbinė apvija. Pagalbinė apvija sujungta lygiagrečiai su kondensatoriumi. Kada kondensatorius yra įjungtas, panašiai kaip pagrindinė apvija, ant pagalbinės apvijos stebimi du vienodo dydžio, bet priešingos krypties magnetiniai laukai.
Iš šių dviejų pagalbinės apvijos magnetinių laukų vienas pašalina vieną iš pagrindinių apvijų magnetinių laukų, o kitas prideda dar vieną pagrindinės apvijos magnetinį lauką. Taigi gaunamas vienas didelio masto sukamasis magnetinis laukas. Tai sukuria jėgą viena kryptimi, todėl sukasi rotorius. Kai rotorius pradeda suktis, jis sukasi, net jei kondensatorius yra išjungtas.
Yra skirtingi vienfazių asinchroninių variklių nurodymo būdai. Paprastai šie varikliai parenkami pagal jų užvedimo metodus. Šie metodai gali būti klasifikuojami kaip
- Paleidimas dalimis.
- Užstumtas ašigalis.
- Atstūmimo variklio paleidimas
- Nenoras prasideda.
Pradedant dalijimosi fazes, statoriuje yra dviejų tipų apvijos - pagrindinė ir pagalbinė apvijos, sujungtos lygiagrečiai. Varikliai su tokio tipo paleidimo būdais yra
- Rezistorių dalijimo fazės varikliai.
- Kondensatorių padalyti faziniai varikliai.
- Kondensatoriai paleidžia ir paleidžia variklius.
- Kondensatoriaus varomas variklis.
Vienfazis indukcinis kondensatoriaus paleidimo variklis
Tai dar vadinama kondensatoriaus padalijimo fazės varikliu. Čia pagalbinės apvijos posūkių skaičius yra lygus pagrindinei apvijai. Kondensatorius nuosekliai sujungtas su pagalbine apvija. Pagalbinė apvija atjungiama naudojant išcentrinį jungiklį, kai rotorius pasiekia 75% sinchroninio greičio. Variklis toliau greitėja, kol pasiekia įprastą greitį.
Kondensatorių paleidimo variklių galia yra nuo 120 W iki 750 W. Šie varikliai dažniausiai renkasi tokias programas kaip šaldytuvai, oro kondicionieriai ir kt. Dėl didelio jų sukimo momento.
Vienfazio asinchroninio variklio taikymai
Šie varikliai naudojami ventiliatoriams, šaldytuvams, oro kondicionieriams, dulkių siurbliams, skalbimo mašinoms, išcentriniams siurbliams, įrankiams, smulkiems žemės ūkio prietaisams, pūstuvams ir pan. trifazis tiekimas nėra. Nuo 1/400 iki 1/25 kW varikliai naudojami žaisluose, plaukų džiovintuvuose ir kt.
Taigi, iš esmės mes naudojame vieną fazę asinchroniniai varikliai kasdieniame gyvenime. Šiuos variklius lengva remontuoti. Vis dėlto šiems varikliams yra keletas trūkumų. Su kuriuo iš šių variklių trūkumų susidūrėte? Ar galėtumėte įvardyti kai kuriuos iš jų?
Vaizdo šaltinis: Vienfazės asinchroninės variklio grandinės
