Hoe eenfasige AC-motoren werken

Een enkelfasige wisselstroommotor heeft slechts één wikkeling en de rotor is een eekhoornkooi. Wanneer een eenfasige sinusoïdale stroom door de statorwikkeling stroomt, genereert de motor een magnetisch wisselveld. De sterkte en richting van het magnetische veld veranderen sinusoïdaal in de tijd, maar zijn vast in de ruimtelijke oriëntatie, dus het magnetische veld wordt ook wel afwisselend genoemd. Pulserend magnetisch veld. Het wisselende pulserende magnetische veld kan worden ontleed in twee roterende magnetische velden die tegengesteld aan elkaar zijn met dezelfde rotatiesnelheid en rotatierichting. Wanneer de rotor stationair is, genereren de twee roterende magnetische velden twee koppels van gelijke grootte en tegengestelde richting in de rotor, zodat het koppel nul is en de motor niet kan draaien. Wanneer we een externe kracht gebruiken om de motor in een bepaalde richting te draaien (zoals rotatie met de klok mee), wordt de beweging van het magnetische snijveld tussen het roterende magnetische veld van de rotor en de rotatierichting met de klok mee kleiner; tussen het roterende magnetische veld van de rotor en de rotatierichting tegen de klok in. De beweging van de magnetische snijlijn wordt groter. Dit evenwicht is verbroken, het totale elektromagnetische koppel dat door de rotor wordt gegenereerd, zal niet langer nul zijn en de rotor zal in de richting van de duw draaien. Om de eenfasemotor automatisch te laten draaien, kunnen we een startwikkeling aan de stator toevoegen. De startwikkeling is 90 graden uit fase met de hoofdwikkeling.

De startwikkeling moet in serie worden geschakeld met een geschikte condensator zodat de stroom met de hoofdwikkeling ongeveer 90 graden uit fase is, het zogenaamde fasescheidingsprincipe. Dergelijke twee stromen die in de tijd 90 graden verschillen in twee wikkelingen die ruimtelijk 90 graden verschillend zijn, zullen ruimtelijk een (tweefasig) roterend magnetisch veld opwekken, waaronder de rotor automatisch kan starten. Na het starten, wanneer de snelheid tot een bepaalde waarde stijgt, wordt de startwikkeling losgekoppeld door middel van een centrifugaalschakelaar of een ander automatisch regelapparaat dat op de rotor is gemonteerd, en tijdens normaal bedrijf werkt alleen de hoofdwikkeling. Daarom kan de startwikkeling in een korte bedrijfsmodus worden uitgevoerd. Maar er zijn veel momenten waarop de startwikkeling niet kapot is. Dit type motor noemen we een capacitieve eenfasemotor. Om de besturing van deze motor te veranderen, kan dit worden gerealiseerd door de positie te veranderen waar de condensatoren in serie zijn geschakeld. Bij een enkelfasige motor wordt een andere methode voor het opwekken van een roterend magnetisch veld een schaduwpoolmethode genoemd, ook wel een enkelfasige schaduwpoolmotor genoemd.

De stator van de motor is gemaakt van het type met opvallende polen en heeft twee polen en vier polen. Elke pool heeft een kleine gleuf aan de 1/3-1/4 volledige poolzijde, de magnetische pool is in twee delen verdeeld en op het kleine deel is een kortgesloten koperen ring geplaatst, alsof de magnetische polen bedekt zijn . Zogenaamde de afdekpoolmotor. De eenfasige wikkeling wordt op de gehele magnetische pool ingesteld en de spoelen van elke pool zijn in serie geschakeld, en de door de polen gegenereerde polariteit moet in de volgorde N, S, N en S worden gerangschikt. Wanneer de statorwikkeling wordt bekrachtigd, wordt er een magnetische hoofdflux gegenereerd in de magnetische pool. Volgens de wet van Lenz genereert de belangrijkste magnetische flux die door de kortgesloten koperen ring gaat een geïnduceerde stroom die in de koperen ring 90 graden in fase wordt vertraagd, en wordt de door de stroom gegenereerde magnetische stroom gegenereerd. De doorgang blijft ook in fase achter op de hoofdflux en de functie ervan is gelijk aan het starten van de capacitieve motor, waardoor een roterend magnetisch veld wordt gegenereerd om de motor te laten draaien. Ten tweede is de startmodus van een enkelfasige motor van 220 V AC onderverdeeld in verschillende typen: het eerste type, het starttype met gesplitste fase, zoals weergegeven in figuur 1, wordt bijgestaan ​​door de hulpstartwikkeling om te starten, het startkoppel is niet groot. De bedrijfssnelheid blijft ongeveer constant. Hoofdzakelijk gebruikt in elektrische ventilatoren, airconditioningventilatormotoren, wasmachines en andere motoren. Ten tweede wordt, wanneer de motor stilstaat, de centrifugaalschakelaar ingeschakeld. Nadat de stroom is geleverd, neemt de startcondensator deel aan het startwerk. Wanneer de rotorsnelheid 70% tot 80% van de nominale waarde bereikt, springt de centrifugaalschakelaar automatisch uit en voltooit de startcondensator de taak. De verbinding werd verbroken.

De startwikkeling neemt niet deel aan de lopende werking en de motor blijft werken terwijl de wikkelspoel draait, zoals weergegeven in figuur 2. Ten derde wordt, wanneer de motor stationair draait, de centrifugaalschakelaar ingeschakeld. Nadat de stroom is geleverd, neemt de startcondensator deel aan het startwerk. Wanneer de rotorsnelheid 70% tot 80% van de nominale waarde bereikt, springt de centrifugaalschakelaar automatisch uit en voltooit de startcondensator de taak. De verbinding werd verbroken. De loopcondensator is verbonden met de startwikkeling om deel te nemen aan het loopwerk. Deze aansluiting wordt doorgaans toegepast op plaatsen waar luchtcompressoren, snijmachines, houtbewerkingsmachines etc. zwaar belast en instabiel zijn. Zoals weergegeven in Figuur 3. Bij een motor met een centrifugaalschakelaar zal de wikkelspoel snel doorbranden als de motor niet in korte tijd succesvol kan worden gestart. Capaciteitswaarde: condensatormotor met dubbele waarde, grote capaciteit van de startcondensator, kleine capaciteit van de bedrijfscondensator en bestand tegen spanning is over het algemeen groter dan 400V.