á 2024/08/9 25,992

Einfasa örvunarmótorar

Einfasa örvunarmótorar gegna stóru hlutverki í nútíma rafkerfum vegna þess að þeir eru auðveldir í notkun, áreiðanlegar og hagkvæmar.Þeir keyra á einum fasa skiptisstraum (AC) og eru mikið notaðir í heimilum og viðskiptatækjum eins og aðdáendum, þvottavélum og ryksugum.Þessir mótorar breyta raforku í vélræna orku með rafsegulvökva.Jafnvel þó að hönnun þeirra sé einföld, standa þau frammi fyrir áskorunum eins og vanhæfni til að byrja á eigin spýtur, sem er leyst með því að nota fyrirkomulag eins og þétta og hjálparvafra.Þessi grein skoðar byggingu, vinnandi meginreglur, kosti, galla og notkun einsfasa örvunar mótora, sem veitir fullan skilning á rekstri þeirra og mikilvægi.

Vörulisti

Mynd 1: Yfirlit yfir einn fasa örvunar

Hvað er einn fasa örvunarmótorar

Einfasa örvunar mótor er rafmótor sem keyrir á einum fasa skiptisstraum (AC).Þessir mótorar umbreyta raforku í vélræna orku með rafsegulviðskiptum.Þau eru algeng í heimilistækjum eins og aðdáendum, þvottavélum, ryksugum og fleiru vegna þess að þau eru einföld að byggja og auðvelt að viðhalda.

Einfasa örvunar mótor starfar á eins fasa aflgjafakerfi, sem er algengara á heimilum og fyrirtækjum en þriggja fasa kerfi.Þessi kerfi eru hagkvæmari og mæta lægri orkuþörfum sem eru dæmigerðar í húsum, verslunum og skrifstofum.Hönnun einsfasa örvunar mótora er einföld, sem gerir þá hagkvæmar, áreiðanlegar og auðvelt að viðhalda.Vegna þessara ávinnings eru þeir mikið notaðir í tækjum eins og ryksugum, aðdáendum og þvottavélum, svo og í tækjum eins og miðflótta dælum og blásara.

Þegar byrjað er á einum fasa örvunar mótor er hann tengdur við einn fasa aflgjafa.Þar sem einsfasa mótorar geta ekki byrjað á eigin spýtur, þurfa þeir upphafskerfi, eins og þétti eða hjálparvind.Þessi fyrirkomulag skapar fasaskipti og gerir snúnings segulsvið sem örvar strauminn í snúningnum.Þegar mótorinn byrjar er upphafsbúnaðurinn, oft þétti eða hjálparvafinn, venjulega aftengdur með miðflótta rofa eða rafrænu gengi.Mótorinn keyrir síðan aðeins á aðal vinda.Meðan á notkun stendur fylgir snúningurinn snúnings segulsvið búið til af stator, sem veldur því að mótorinn snýr.

Mynd 2: Mótormynd með einum fasa.

Framkvæmdir við einn fasa örvunarmótora

Smíði á einum fasa örvunar mótor inniheldur tvo meginhluta: stator og snúninginn.Hver hluti gegnir lykilhlutverki í virkni mótorsins.

Stator

Statorinn er hluti mótorsins sem ekki er hreyfður og hefur vafninga sem fá AC aflgjafa.Stator á einum fasa örvunarmótor er úr þunnum stálplötum til að draga úr orkutapi.Þessi blöð eru með rifa sem geyma stator eða aðalspólu.Kísilstál er venjulega notað fyrir þessi blöð til að draga úr orkutapi vegna segulmagns.

Statorinn er með tvo vafninga: aðalspóluna og hjálparspólu.Aðalspólu býr til segulsviðið sem örvar strauminn í snúningnum, en hjálparspólu hjálpar til við að skapa fasaskipti í segulsviðinu og aðstoða við að hefja mótorinn.Þessi spólu er sett í 90 gráðu sjónarhorni við aðalspóluna.

Snúningur

Snúðurinn er sá hluti mótorsins sem snýst og færir vélrænni álag í gegnum skaftið.Í eins fasa örvunarmótorum er snúningurinn venjulega af íkorna búrgerðinni.Þessi tegund er með ál- eða koparstöngum sem eru settir í kringlóttan kjarna.Þessir barir eru tengdir í báðum endum með endahringjum og mynda lykkju og þess vegna er það kallað „íkorna búr.“Snúðurinn er smíðaður með þessum börum sem starfa sem leiðarar og endahringirnir tengja þá við báða endana.Raufarnir sem halda stöngunum eru hallaðir til að lækka hávaða og koma í veg fyrir segullæsingu.

Mynd 3: Squirrel búr snúningshönnun

Vinnuregla um einn fasa örvunarmótora

Einfasa örvunarmótorar vinna með rafsegulvökva.Þegar það er tengt við einn fasa AC aflgjafa skapar stator vinda breytilegt segulsvið.Þessi reitur örvar straum í snúningnum, sem síðan myndar sitt eigið segulsvið.Samspil þessara segulsviðs framleiðir kraftinn sem þarf til að snúa snúningnum.

Skipt er um segulsvið í stator, sem ekið er af AC framboðinu, framkallar rafsegulkraft (EMF) í snúningshlutum sem byggjast á lögum Faraday um rafsegulvökva.Þessi framkallaði EMF býr til strauma í snúningsstöngunum, venjulega úr áli eða kopar.Þessir straumar búa til auka segulsvið umhverfis snúningsstöngina.Samspil segulsviðs stators og snúnings býr til afl, þekktur sem Lorentz Force, sem framleiðir togið til að snúast snúninginn.

Mótorinn nær stöðugu ástandi þar sem snúningshraði er aðeins minni en samstilltur hraði segulsviðs stator.Þessi hraðamunur, kallaður miði, er nauðsynlegur til að stöðva örvun straums í snúningnum og halda mótornum í gangi.Svo lengi sem AC aflgjafinn er til staðar heldur þetta ferli áfram og keyrir snúning mótorsins.

Til að hefja mótorinn eru aðferðir eins og þéttar eða hjálparvafningar notaðir til að búa til upphafsfasaskipti og mynda snúnings segulsvið til að ræsa snúninginn.Þegar snúningurinn hefur fengið nægan hraða eru þessi upphafshjálp venjulega aftengd, sem gerir mótornum kleift að keyra á aðal vinda.Reglulegt viðhald, þar með talið að athuga álagið og tryggja rétta loftræstingu, hjálpar til við að koma í veg fyrir vandamál eins og ofhitnun og vélrænan slit, að tryggja góða frammistöðu og langan líf.

Mynd 4: Rafsegulvökva í einfasa örvunarmótorum

Hvers vegna einfasa örvunarmótorar eru ekki sjálfir

Ólíkt þriggja fasa mótorum, geta stakir örvunarmótorar ekki byrjað af sjálfu sér.Þetta er vegna þess að einn fasa skiptisstraumur býr til hristandi segulsvið í stað þess að snúast.Þessi hristandi reit virkar eins og tveir segulsvið sem snúast í gagnstæða áttir með jafnan styrk.Þegar mótorinn reynir að byrja, hætta þessir reitir hvor öðrum út og valda því að enginn kraftur snýr snúningnum.

Samkvæmt tvöföldu snúningskenningunni er hægt að skipta öllum skiptisstraumum í tvo hluta.Hver hluti hefur helmingi styrk upprunalega straumsins og þeir snúast í gagnstæðar áttir.Til dæmis er hægt að skipta segulstreymi, φ, í tvo hluta: einn sem heldur áfram og hinn færist aftur á bak.Þegar byrjað er að byrja eru þessir hlutar jafnir í styrk en fara í gagnstæða átt, hætta hver öðrum út og skapa engan kraft til að snúa snúningnum.

Byggja tveggja fasa mótor til að leysa eins fasa mál

Til að laga eins fasa vandamálið er góð leið að búa til tveggja fasa mótor sem getur búið til tveggja fasa kraft úr einum fasa framboði.Þetta þýðir að hanna mótor með tveimur vafningum sem eru settir 90 gráður á milli rafrænna.Þessum vafningum er síðan gefið tvo áfanga af straumi sem einnig eru færðir um 90 gráður í tíma.

Þessi tegund af mótor er kölluð varanleg skipting þétti mótor.Lykillinn að vinnu sinni er notkun þétti, sem skapar nauðsynlega fasaskipti milli straumanna í spólunum tveimur.Með því að gera þessa fasaskipti getur mótorinn framleitt snúnings segulsvið, svipað því sem gert yrði með sannri tveggja fasa aflgjafa.

Útkoman er mótor sem getur byrjað og keyrt vel á einum fasa framboði meðan hann afritað afköst tveggja fasa mótors.Þessi aðferð lagar vandamál einsfasa mótora, sem eiga oft í vandræðum með upphafsstyrk og slétta notkun.Varanleg-skiptingu þétti mótor blandar saman einfaldleika og framboði einsfasa afls við betri afköst tveggja fasa mótorkerfis.

Permany-Split þétti mótorar

Mynd 5: Permany-Split þéttir mótorar

Permany-Split þéttir mótorar nota þétti sem er alltaf tengdur í röð við hjálparvinduna.Þessi uppsetning skapar fasaskipti fyrir bæði byrjunar og keyrslu, sem gerir mótornum kleift að byrja og keyra á skilvirkan hátt.Þessir mótorar eru einfaldari og áreiðanlegri vegna þess að þeir eru ekki með rofi.Þeir eru með tvær vinda (aðal og hjálpar) á bilinu 90 gráðu millibili.Þéttinn veitir nauðsynlega fasaskipti til að búa til snúnings segulsvið.

Samt sem áður, þessi tegund af mótor upplifir aukna tíma og afturábak þegar hún flýtir fyrir og veldur togpúlsum á fullum hraða.Til að leysa þetta er þéttarinn geymdur lítill til að lágmarka tap.Tapið er minna en skyggða stöng mótor og þessi uppsetning virkar vel allt að 1/4 hestöfl (200 vött).Auðvelt er að snúa stefnu mótorsins með því að skipta þétti í röð með hinni vinda.Þessir mótorar eru notaðir í loftviftum, blásara aðdáendum og skrifstofuvélum.

Upphafsaðferðir fyrir einn fasa örvunarmótora

Til að leysa vandamálið við að byrja í mótorum eru ýmsar aðferðir notaðar til að búa til upphaflega snúnings segulsvið.Þessar aðferðir fela í sér split-fasa örvunarvélar, örvunar mótorar, þétti-byrjunarþétti-keyrðu örvunarvélar, varanleg-skiptingu þétti mótora og skyggða stöng mótora.

Skipt fasa örvunar mótorar

Skipt fasa örvunarmótorar nota tvo vinda: aðal vinda og hjálpar vinda, sett 90 gráður á milli.Aðstoðarvafinn hefur meiri mótstöðu og lægri hvarfefni sem veldur fasaskiptum milli straumanna í vinda tveimur.Þessi fasaskipti skapar snúnings segulsvið, sem gerir mótornum kleift að byrja.

Meðan á notkun stendur eru báðar vindur orkugjafar til að hefja mótorinn.Þegar mótorinn hefur náð um það bil 70-80% af fullum hraða, aftengir miðflótta rofi hjálparvinduna.Mótorinn heldur síðan áfram að keyra á aðal vinda.Þessir mótorar eru notaðir í aðdáendum, blásara og litlum vélarverkfærum.

Þétti-byrjun örvunar mótora

Í þétti-byrjunar mótorum er þétti tengdur í röð við hjálparvinduna.Þessi þétti bætir fasaskipti milli straumanna í aðal- og hjálparvindunum, sem veitir hærra upphafs tog.Miðflótta rofi aftengir hjálparvinduna þegar mótorinn nær ákveðnum hraða.Þessir mótorar eru notaðir í forritum sem krefjast verulegs upphafs togs, svo sem loftþjöppum, dælum og ísskápum.

Þétti-byrjunarþétti-rekinn örvunarmótorar

Þétti-byrjunarþéttandi mótorar nota tvo þétta: upphafsþétti fyrir hátt byrjunar tog og keyrsluþétti til að bæta afköst.Byrjunarþéttinn veitir hátt byrjunar tog en gangþéttinn er áfram í hringrásinni til að bæta gangvirkni.Byrjunarþéttinn er aftengdur með miðflótta rofa þegar mótorinn nær tilætluðum hraða.Þessir mótorar eru notaðir í ísskápum, loftkælingum og þungum dælum.

Skyggða stöng mótora

Skyggða stöng mótorar nota koparhringa (skyggingarspólur) ​​umhverfis hluta af stönginni.Þessar skyggingarspólur skapa seinkað segulsvið, sem framleiðir snúningsáhrif sem hjálpar til við að hefja mótorinn.Þessir mótorar eru einfaldir og ódýrir en bjóða upp á lítið upphafs tog og skilvirkni.Skyggða stöng mótorar eru notaðir í litlum tækjum eins og aðdáendum, hárþurrku og litlum dælum.

Samanburður á milli eins fasa og þriggja fasa örvunar mótora

Mynd 6: Einfasa og þriggja fasa örvunarmótorar

Einfasa örvunarmótorar eru nokkuð frábrugðnir þriggja fasa örvunarmótorum hvað varðar byggingu, afköst og skilvirkni.Einfasa mótorar eru með einfaldari hönnun með færri vinda.Þetta gerir þá minni og ódýrari, en þeir standa sig ekki eins vel og eru minna duglegir.Einfasa mótorar eru með lægri aflstuðli vegna þess að þeir eru ekki með stöðugt snúnings segulsvið.Þetta þýðir að þeir draga meira straum til að framleiða sömu afköst miðað við þriggja fasa mótora.Aftur á móti nota þriggja fasa mótorar allar þrjár vafningar stöðugt, sem bætir aflstuðlinn og dregur úr straumnum fyrir sömu afköst.

Í sömu stærð getur þriggja fasa mótor valdið meiri krafti vegna þess að hann notar allar þrjár vafningar í einu, á meðan einn fasa mótor notar aðeins einn vinda í einu.Þessi stöðuga notkun allra vafninga í þriggja fasa mótorum gerir kleift að bæta raforku í vélrænan kraft.Þriggja fasa mótorar mynda hærra upphafs tog vegna stöðugs snúnings segulsviðs búin til með þriggja fasa framboðinu.Einfasa mótorar þurfa aukahluta, eins og þétta eða hjálparvafra, til að búa til nóg upphafs tog.Þessir upphafshlutar búa til upphafsfasaskipti til að framleiða snúnings segulsvið sem þarf til að hefja hreyfingu snúningsins.

Þriggja fasa mótorar eru skilvirkari vegna þess að þeir deila rafmagnsálaginu yfir þrjár vafningar.Þessi samnýting dregur úr straumi á hverja vinda, lækkar rafmagnstap og hitauppstreymi.Einfasa mótorar eru með hærra tap vegna pulsating segulsviðsins, sem leiðir til meiri rafmagnsviðnáms og hita í vindunum.Nánast, þriggja fasa mótorar eru betri til iðnaðar og viðskiptalegra nota þar sem þörf er á miklum krafti og skilvirkni.Þeir keyra sléttari, hafa hærra upphafs tog og standa sig betur í heildina.Einfasa mótorar eru góðir fyrir smærri, lágmark notkunar en þurfa vandlega athygli á upphafsaðferðum og álagsstjórnun til að keyra áreiðanlega.Reglulegt viðhald er þörf til að lágmarka hærra tap og koma í veg fyrir ofhitnunaratriði sem fylgja með eins fasa mótorum.

Samsvarandi hringrás einsfasa örvunarmótora

Samsvarandi hringrás eins fasa örvunar mótor er búin til með því að nota tvöfalda reitinn snúningskenningu eða krosssviðarkenningu.Þessar kenningar hjálpa okkur að skilja hvernig mótorinn virkar við mismunandi aðstæður.

Tvöfaldur snúningskenning

Þessi kenning segir að hægt sé að skipta öllu skiptismagni í tvo hluta sem snúast í gagnstæða átt.Í einum fasa örvunar mótor er hægt að skipta aðal segulsviðinu í tvo hluti sem hreyfast í gagnstæða átt.Þessir þættir hafa samskipti við snúninginn til að framleiða nauðsynlegt tog.Samsvarandi hringrásarbreytur fela í sér viðnám aðal vinda (R1M), lekaviðbragð aðalvindunnar (x1m), segulmagnunarviðbragðið (XM), kyrrstöðuþol sem vísað er til aðalvindunnar (R2 ') og stöðvunarinnarRotor lekaviðbragð vísaði til aðal vinda (x2 ').

Kenning um krosssvið

Kenning um krosssvið lítur á hvernig hreyfing snúningsins hefur áhrif á segulsvið stator, sem er mikilvægt til að skilja hreyfihegðun.Með því að rannsaka þetta samspil getum við reiknað út samsvarandi hringrásarbreytur til að greina og spá fyrir um afköst hreyfils.Samsvarandi hringrásin felur í sér stator viðnám (R1), stator reactor (x1), snúningsviðnám (R2 ') sem vísað var til stator hliðar, snúningsviðbragð (x2') vísað til stator hliðar og segulmagnandi viðbragð (xm).

Þessi hringrás gerir það auðveldara að greina straum, spennu, aflþátt, skilvirkni og tog.Það hjálpar okkur að skilja hvernig mótorinn byrjar og keyrir.Verkfræðingar nota samsvarandi hringrás til að bæta hönnun, greina galla og þróa stjórnunaráætlanir fyrir hraða og togi reglugerð.Að skilja þessa hringrás er mikilvægt til að hanna, reka og viðhalda einsfasa örvunarvélum, sem eykur afköst þeirra í mismunandi forritum.

Umsóknir, kostir og gallar við einn fasa örvunarmótora

Einfasa örvunarmótorar eru mjög vinsælir á heimilum og fyrirtækjum vegna þess að þeir eru einfaldir, áreiðanlegir og ekki of dýrir.Vitandi hvar þeir eru notaðir, góðu punktarnir þeirra og slæmir punktar þeirra geta hjálpað þér að velja réttan mótor fyrir það sem þú þarft.

Umsóknir á einn fasa örvunarmótorum

Einfasa örvunarmótorar eru notaðir í mörgu vegna þess að þeir eru einfaldir og áreiðanlegir.Þau finnast í heimilistækjum eins og aðdáendum, þvottavélum, ryksugum og ísskápum.Í dælum eru þær notaðar í vatnsdælum og sorpdælum.Þjöppur nota þessa mótora í loftþjöppum og kæliþjöppum.Blowers knúinn af þessum mótorum er notað í loftræstikerfi.Matvinnsluaðilar eins og blöndunartæki, kvörn og blöndunartæki nota einnig einn fasa örvunarvélar.Þessir mótorar eru valdir í þessum forritum vegna þess að þeir virka vel og endast lengi.

Mynd 7: Algengar notkanir á einn fasa örvunarmótorum

Kostir einsfasa örvunarmótora

Einfasa örvunarmótorum er líkað af mörgum ástæðum.Þeir eru smíðaðir einfaldlega, sem gerir þeim auðvelt að sjá um og ódýrari að græða og kaupa, sem sparar peninga.Þessir mótorar eru í mismunandi stærðum og valdastigum, sem gerir þá gagnlegar fyrir mörg störf.Þeir eru smíðaðir til að endast lengi og vinna áreiðanlega, sem þýðir að þeir brotna ekki oft niður.Vegna þess að þeir eru hagkvæmir, auðvelt að finna og sterkar, velja margir eins fasa örvunarvélar til ýmissa nota.

Ókostir mótora með einum fasa

Einfasa örvunarmótorar eru með nokkrar hæðir.Þeir nota meiri orku miðað við þriggja fasa mótora til að vinna sama starf, sem gerir þá minna skilvirkan.Þeir glíma einnig við verkefni sem þurfa mikla byrjunarlið nema að bæta við aukahlutum.Fyrir mikla kraftþörf eru þeir ekki besti kosturinn vegna þess að þeir geta ekki sinnt eins miklum krafti og þriggja fasa mótora.

Niðurstaða

Einfasa örvunarmótorar eru mikið notaðir á heimilum og fyrirtækjum vegna þess að þeir eru með einfalda hönnun og virka vel.Þeir eru hagkvæmir og auðvelt að sjá um og gera þau góð fyrir lítil verkefni.Jafnvel þó að þeir þurfi aukna hjálp til að byrja á eigin spýtur, hafa endurbætur eins og varanlegir þéttar þéttar gert þær betri.Þegar þeir eru bornir saman við þriggja fasa mótora geturðu séð sérstaka notkun þeirra og takmarkanir.Að nota samsvarandi hringrásarlíkön hjálpar til við að bæta hvernig þau virka og finna vandamál.Eftir því sem tæknin vex munu þessir mótorar virka meira með snjallkerfi og Internet of Things (IoT), sem gerir þá gagnlegri og áreiðanlegri.Að vita um einn fasa örvunarvélar hjálpar til við að velja réttan mótor fyrir ákveðin verkefni og ganga úr skugga um að þeir gangi vel.

Algengar spurningar [FAQ]

1. Hver eru einkenni einsfasa mótor?

Einfasa mótorar eru oft notaðir á heimilum og litlum fyrirtækjum vegna þess að þau eru einföld, auðveld í notkun og ekki of dýr.Þeir hafa minni kraft miðað við þriggja fasa mótora, sem gerir þá góða fyrir létt verkefni eins og að keyra aðdáendur, ísskáp og þvottavélar.Þessir mótorar þurfa upphafstæki vegna þess að þeir geta ekki byrjað af sjálfu sér.Þeir eru áreiðanlegir og geta varað lengi þegar þeir eru notaðir á réttan hátt.

2. Hver er grunnaðferðin til að hefja einn fasa örvunar mótor?

Til að hefja einn fasa örvunar mótor tengir þú hann við einn fasa aflgjafa.Þar sem það getur ekki byrjað á eigin spýtur er upphafstæki eins og þétti eða auka vinda notuð.Þetta tæki býr til fasaskipti og gerir snúnings segulsvið sem fær snúninginn hreyfingu.Þegar mótorinn hefur náð ákveðnum hraða er slökkt á upphafstækinu með rofi eða gengi og mótorinn keyrir á aðal vinda.

3. Hver er vinnuregla örvunarmótors?

Innleiðslu mótor vinnur með rafsegulvökva.Þegar AC afl er beitt á stator vinda skapar það breytilegt segulsvið.Þessi reitur framkallar rafsegulkraft (EMF) í snúningnum og veldur því að straumar renna í snúningsstöngina.Samspil segulsviðs stators og straumanna í snúningnum skapar kraft sem gerir snúninginn snúning.Snúðurinn heldur áfram að fylgja snúnings segulsviðinu sem statorinn er búinn til.

4. Hver er helsti munurinn á þriggja fasa mótorum og einsfasa mótorum?

Aðalmunurinn er í aflgjafa þeirra og notkun.Þriggja fasa mótorar nota þriggja fasa aflgjafa, sem gefur meiri kraft og skilvirkni, sem gerir þá hentugt fyrir þungar iðnaðarverkefni eins og að keyra færibönd og stórar vélar.Einfasa mótorar nota einn fasa aflgjafa og eru notaðir við léttari verkefni á heimilum og litlum fyrirtækjum, eins og að keyra heimilistæki.Þriggja fasa mótorar geta byrjað af sjálfu sér en einsfasa mótorar þurfa aukalega upphafsaðferð.

5. Hverjar eru varúðarráðstafanir fyrir einn fasa örvunarmótora?

Þegar þú notar eins fasa örvunarvélar skaltu ganga úr skugga um að þeir séu settir upp rétt með öruggum raftengingum og réttri jarðtengingu.Athugaðu reglulega upphafsbúnaðinn til að tryggja að það virki áreiðanlega.Forðastu ofhleðslu mótorsins til að koma í veg fyrir ofhitnun og skemmdir.Gakktu úr skugga um að mótorinn hafi næga loftræstingu til að vera kaldur og gera reglulega viðhald til að athuga hvort það væri slit.Tengdu alltaf mótorinn við rétta spennu og tíðni eins og framleiðandinn tilgreinir til að forðast rafvandamál.Þessi skref hjálpa mótornum að keyra á öruggan og skilvirkan hátt og láta hann endast lengur.