Γιατί οι περισσότεροι από τους κινητήρες των οικιακών συσκευών χρησιμοποιούν κινητήρες σκιασμένου πόλου και ποια είναι τα πλεονεκτήματα;

Ο κινητήρας σκιασμένου πόλου είναι ένας απλός μονοφασικός επαγωγικός κινητήρας AC, ο οποίος είναι ένας μικρός κινητήρας κλωβού σκίουρου, ένας από τους οποίους περιβάλλεται από έναν χάλκινο δακτύλιο, ο οποίος ονομάζεται επίσης σκιασμένος δακτύλιος πόλων ή σκιασμένος δακτύλιος πόλων.Ο χάλκινος δακτύλιος χρησιμοποιείται ως δευτερεύον τύλιγμα του κινητήρα.Τα αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά του κινητήρα σκιασμένου πόλου είναι ότι η δομή είναι πολύ απλή, δεν υπάρχει φυγόκεντρος διακόπτης, η απώλεια ισχύος του κινητήρα σκιασμένου πόλου είναι μεγάλη, ο συντελεστής ισχύος κινητήρα είναι χαμηλός και η ροπή εκκίνησης είναι επίσης πολύ χαμηλή .Είναι σχεδιασμένα να παραμένουν μικρά και να έχουν χαμηλές ονομασίες ισχύος.Η ταχύτητα των κινητήρων είναι τόσο ακριβής όσο και η συχνότητα της ισχύος που εφαρμόζεται στους κινητήρες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται συχνά για την κίνηση των ρολογιών.Οι κινητήρες σκιασμένων πόλων περιστρέφονται μόνο προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, ο κινητήρας δεν μπορεί να περιστραφεί προς την αντίθετη κατεύθυνση, η απώλεια που προκαλείται από τα πηνία σκιασμένων πόλων, η απόδοση του κινητήρα είναι χαμηλή και η δομή του είναι απλή, αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε οικιακούς ανεμιστήρες και άλλες συσκευές μικρής χωρητικότητας.

Πώς λειτουργεί ο κινητήρας του Shaded Pole

Ο κινητήρας σκιασμένου πόλου είναι ένας μονοφασικός επαγωγικός κινητήρας AC.Η βοηθητική περιέλιξη αποτελείται από χάλκινους δακτυλίους, που ονομάζονται πηνίο σκιασμένου πόλου.Το ρεύμα στο πηνίο καθυστερεί τη φάση της μαγνητικής ροής στο τμήμα του μαγνητικού πόλου για να παρέχει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.Η φορά περιστροφής είναι από τον μη σκιασμένο πόλο.στο σκιασμένο δαχτυλίδι κοντάρι.

Τα σκιασμένα πηνία πόλων (δαχτυλίδια) έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε ο άξονας του μαγνητικού πόλου να μετατοπίζεται από τον άξονα του κύριου πόλου και το πηνίο μαγνητικού πεδίου και τα πρόσθετα σκιασμένα πηνία πόλων χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός ασθενούς περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου.Όταν ο στάτορας ενεργοποιείται, η μαγνητική ροή των σωμάτων των πόλων δημιουργεί μια τάση στα σκιασμένα πηνία πόλων, τα οποία λειτουργούν ως δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.Το ρεύμα στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή δεν συγχρονίζεται με το ρεύμα στο πρωτεύον τύλιγμα και η μαγνητική ροή του σκιασμένου πόλου δεν συγχρονίζεται με τη μαγνητική ροή του κύριου πόλου.

Σε έναν κινητήρα σκιασμένου πόλου, ο ρότορας τοποθετείται σε έναν απλό πυρήνα c και το μισό κάθε πόλου καλύπτεται από ένα πηνίο σκιασμένου πόλου που παράγει παλμική ροή όταν ένα εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από το πηνίο τροφοδοσίας.Όταν αλλάζει η μαγνητική ροή μέσω του πηνίου σκίασης, επάγεται τάση και ρεύμα στο σκιασμένο πηνίο του πόλου, που αντιστοιχεί στη μεταβολή της μαγνητικής ροής από το πηνίο ισχύος.Επομένως, η μαγνητική ροή κάτω από το σκιασμένο πηνίο του πόλου υστερεί σε σχέση με τη μαγνητική ροή στο υπόλοιπο πηνίο.Μια μικρή περιστροφή δημιουργείται στη μαγνητική ροή από τον ρότορα, έτσι ώστε ο ρότορας να περιστρέφεται.Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις γραμμές μαγνητικής ροής που προέκυψαν από την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων.

Δομή κινητήρα με σκιασμένο πόλο

Ο ρότορας και ο σχετιζόμενος με αυτόν μηχανισμός μειωτήρα είναι εγκλεισμένοι σε ένα περίβλημα από αλουμίνιο, χαλκό ή πλαστικό.Ο κλειστός ρότορας κινείται μαγνητικά μέσω του περιβλήματος.Τέτοιοι κινητήρες μετάδοσης έχουν τυπικά έναν άξονα τελικής εξόδου ή ένα γρανάζι που περιστρέφεται από 600 rpm σε 1 ανά ώρα./168 στροφές (1 περιστροφή την εβδομάδα).Δεδομένου ότι συνήθως δεν υπάρχει σαφής μηχανισμός εκκίνησης, ο ρότορας ενός κινητήρα που τροφοδοτείται από τροφοδοσία σταθερής συχνότητας πρέπει να είναι πολύ ελαφρύς για να μπορεί να φτάσει σε ταχύτητα λειτουργίας εντός ενός κύκλου της συχνότητας τροφοδοσίας, ο ρότορας μπορεί να εξοπλιστεί με κλωβό σκίουρου, έτσι ότι ο κινητήρας ξεκινά σαν επαγωγικός κινητήρας, όταν ο ρότορας τραβιέται για να συγχρονιστεί με τον μαγνήτη του, δεν υπάρχει επαγόμενο ρεύμα στον κλωβό του σκίουρου και επομένως δεν παίζει πλέον ρόλο στη λειτουργία, η χρήση ελέγχου μεταβλητής συχνότητας επιτρέπει στον σκιασμένο κινητήρα πόλων για να ξεκινήσετε αργά και να αποδώσετε περισσότερη ροπή.

Μοτέρ με σκιερό πόλοΤαχύτητα

Η ταχύτητα του κινητήρα σκιασμένου πόλου εξαρτάται από τη σχεδίαση του κινητήρα, η σύγχρονη ταχύτητα (η ταχύτητα με την οποία περιστρέφεται το μαγνητικό πεδίο του στάτορα) καθορίζεται από τη συχνότητα της ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος εισόδου και τον αριθμό των πόλων στον στάτορα.Όσο περισσότεροι πόλοι του πηνίου, τόσο πιο αργή είναι η σύγχρονη ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη η εφαρμοζόμενη συχνότητα τάσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η σύγχρονη ταχύτητα, η συχνότητα και ο αριθμός των πόλων δεν είναι μεταβλητοί, η κοινή σύγχρονη ταχύτητα του κινητήρα 60HZ είναι 3600, 1800, 1200 και 900 σ.α.λ.Εξαρτάται από τον αριθμό των πόλων στο αρχικό σχέδιο.

Συμπερασματικά

Δεδομένου ότι η ροπή εκκίνησης είναι χαμηλή και δεν μπορεί να δημιουργήσει αρκετή ροπή για να στρίψει μεγάλο εξοπλισμό, οι κινητήρες σκιασμένου πόλου μπορούν να κατασκευαστούν μόνο σε μικρότερα μεγέθη, κάτω από 50 watt, χαμηλού κόστους και απλοί για μικρούς ανεμιστήρες, κυκλοφορία αέρα και άλλες εφαρμογές χαμηλής ροπής.Η ταχύτητα του κινητήρα μπορεί να μειωθεί με σειριακή αντίδραση για τον περιορισμό του ρεύματος και της ροπής ή με αλλαγή του αριθμού των στροφών του πηνίου του κινητήρα.