Ponieważ wymagania dotyczące zasilania systemów z pojedynczym obciążeniem są zwykle małe, wszystkie nasze domy i biura są zasilane wyłącznie jednofazowym zasilaniem prądu przemiennego. Aby uzyskać odpowiednie warunki pracy przy tym zasilaniu jednofazowym, należy zastosować kompatybilne silniki. Oprócz kompatybilności, silniki muszą być ekonomiczne, niezawodne i łatwe do naprawy. Wszystkie te cechy można łatwo znaleźć w jednofazowym silniku indukcyjnym. Podobnie jak silniki trójfazowe, ale z pewnymi modyfikacjami, jednofazowe silniki indukcyjne są doskonałym wyborem dla urządzeń domowych. Ich prosta konstrukcja i niski koszt przyciągają wiele zastosowań.

Definicja jednofazowego silnika indukcyjnego

Jednofazowe silniki indukcyjne to proste silniki pracujące na jednofazowym prądem przemiennym, w których wytwarzany jest moment obrotowy w wyniku indukcji prądu elektrycznego wywołanego przez zmienne pola magnetyczne. Silniki indukcyjne jednofazowe są różnego typu w zależności od warunków początkowych i różnych czynników. Oni są-

1). Silniki dwufazowe.

Silniki z rozruchem oporowym.
Silniki o rozruchu pojemnościowym.
Stały silnik z dzielonym kondensatorem.
Silnik kondensatorowy o dwóch wartościach.

2). Silniki indukcyjne o biegunach dzielonych.

3). Silnik indukcyjny o rozruchu reluktancyjnym.

4). Odpychanie - uruchom silnik indukcyjny.

Budowa jednofazowego silnika indukcyjnego

Głównymi częściami jednofazowego silnika indukcyjnego są stojan, wirnik, Uzwojenia . Stojan jest stałą częścią silnika, do którego zasilany jest prąd przemienny. Stojan zawiera dwa rodzaje uzwojeń. Jedno to uzwojenie główne, a drugie to uzwojenie pomocnicze. Te uzwojenia są umieszczone prostopadle do siebie. Kondensator jest podłączony równolegle do uzwojenia pomocniczego.

Tak jak Zasilanie AC służy do pracy jednofazowego silnika indukcyjnego, należy zwrócić uwagę na pewne straty, takie jak: - Strata prądów wirowych, Strata histerezy. Aby wyeliminować utratę prądów wirowych, stojan jest zaopatrzony w laminowany stempel. Aby zmniejszyć straty histerezy, te wytłoczki są zwykle zbudowane ze stali krzemowej.

Wirnik to wirująca część silnika. Tutaj wirnik jest podobny do wirnika klatkowego. Oprócz tego, że jest cylindryczny, wirnik ma szczeliny na całej swojej powierzchni. Aby uzyskać płynną, spokojną pracę silnika, zapobiegając magnetycznemu blokowaniu stojana i wirnika, szczeliny są skośne, a nie równoległe.

Przewodami wirnika są pręty aluminiowe lub miedziane, które są umieszczone w szczelinach wirnika. Pierścienie końcowe wykonane z aluminium lub miedzi powodują elektryczne zwieranie przewodów wirnika. W tym jednofazowym silniku indukcyjnym pierścienie ślizgowe i komutatory nie są używane, więc ich konstrukcja staje się bardzo prosta i łatwa.

Równoważny obwód jednofazowego silnika indukcyjnego

W oparciu o teorię podwójnego pola wirującego można narysować obwód zastępczy jednofazowego silnika indukcyjnego. Obwód jest rysowany w dwóch położeniach - stan spoczynku wirnika stan zablokowania wirnika.

Silnik z zablokowanym wirnikiem działa jako transformator ze zwartym uzwojeniem wtórnym.

obwód zastępczy jednofazowego silnika indukcyjnego

“jaka jest polaryzacja w elektryczności? ”

W stanie spoczynku wirnika dwa wirujące pola magnetyczne mają przeciwne kierunki z równo podzielonymi wielkościami i wydają się być połączone szeregowo ze sobą.

jednofazowy obwód silnika indukcyjnego w stanie zatrzymania wirnika

Zasada działania jednofazowego silnika indukcyjnego

Jednofazowe uzwojenie główne silników indukcyjnych jest zasilane jednofazowym prądem przemiennym. Powoduje to fluktuację strumienia magnetycznego wokół wirnika. Oznacza to, że wraz ze zmianą kierunku prądu prądu przemiennego zmienia się kierunek generowanego pola magnetycznego. Nie jest to wystarczający stan, aby spowodować obrót wirnika. Tutaj zastosowano zasadę podwójnej teorii pola obrotowego.

Zgodnie z teorią podwójnego pola wirującego, pojedyncze pole naprzemienne jest wynikiem połączenia dwóch pól o równej wielkości, ale obracających się w przeciwnym kierunku. Wielkość tych dwóch pól jest równa połowie wielkości pola przemiennego. Oznacza to, że przy zastosowaniu prądu przemiennego powstają dwa pola o wielkości równej połowie wielkości, ale obracające się w przeciwnych kierunkach.

Tak więc teraz w stojanie płynie prąd, a pole magnetyczne obraca się na wirniku Prawo Faradaya na wirnik działa indukcja elektromagnetyczna. Zgodnie z tym prawem, obracające się pola magnetyczne wytwarzają w wirniku energię elektryczną, która wytwarza siłę „F”, która może obrócić wirnik.

Dlaczego jednofazowy silnik indukcyjny nie uruchamia się samoczynnie?

Gdy do wirnika zastosowane jest prawo indukcji elektromagnetycznej Faradays, indukowana jest energia elektryczna, a na prętach wirnika generowana jest siła. Ale zgodnie z teorią podwójnego pola obrotowego istnieją dwa pola magnetyczne o tej samej wielkości, ale obracające się w przeciwnym kierunku. W ten sposób powstają dwa wektory siły o równej wielkości, ale przeciwnie w kierunku.

Zatem te wektory sił, ponieważ mają tę samą wielkość, ale przeciwny kierunek, nie powodują obracania się wirnika. Dlatego jednofazowe silniki indukcyjne nie uruchamiają się samoczynnie. W tym stanie silnik po prostu brzęczy. Aby zapobiec takiej sytuacji i obrócić wirnik, należy przyłożyć siłę rozruchową do silnika jednofazowego. Gdy siła w jednym kierunku staje się większa niż siła w drugim kierunku, wirnik zaczyna się obracać. W jednofazowych silnikach indukcyjnych stosuje się do tego celu uzwojenia pomocnicze.

Metody rozruchu jednofazowego silnika indukcyjnego

Jednofazowy silnik indukcyjny nie ma początkowego momentu obrotowego, więc do zapewnienia tego rozruchowego momentu obrotowego potrzebne są zewnętrzne obwody. W tym celu stojan tych silników zawiera uzwojenie pomocnicze. Uzwojenie pomocnicze jest połączone równolegle z kondensatorem. Gdy kondensator jest włączony, podobnie jak uzwojenie główne, obracając dwa pola magnetyczne o tej samej wielkości, ale przeciwny kierunek obserwuje się na uzwojeniu pomocniczym.

Z tych dwóch pól magnetycznych uzwojenia pomocniczego jedno znosi jedno z pól magnetycznych uzwojenia głównego, a drugie sumuje się z innym polem magnetycznym uzwojenia głównego. W ten sposób powstaje jedno wirujące pole magnetyczne o dużej wielkości. To wytwarza siłę w jednym kierunku, a tym samym obraca wirnik. Gdy wirnik zacznie się obracać, obraca się, nawet jeśli kondensator jest wyłączony.

Istnieją różne metody określania jednofazowych silników indukcyjnych. Zazwyczaj te silniki są wybierane na podstawie ich metod rozruchu. Metody te można sklasyfikować jako

Rozruch w fazie rozdzielonej.
Rozruch z biegunem zacienionym.
Rozruch silnika odpychania
Rozpoczyna się niechęć.

W rozrusznikach dwufazowych stojan ma dwa rodzaje uzwojeń - uzwojenie główne i uzwojenie pomocnicze, połączone równolegle. Silniki z tego typu metodami rozruchu są

“schemat kotła jak to działa ”

Silniki dwufazowe rezystorowe.
Silniki dwufazowe kondensatorowe.
Kondensatory uruchamiają i napędzają silniki.
Silnik z kondensatorem.

Jednofazowy silnik rozruchowy z kondensatorem indukcyjnym

Nazywa się to również silnikiem z rozdzieloną fazą kondensatora. Tutaj liczba zwojów uzwojenia pomocniczego jest równa liczbie zwojów uzwojenia głównego. Kondensator jest połączony szeregowo z uzwojeniem pomocniczym. Uzwojenie pomocnicze jest odłączane za pomocą wyłącznika odśrodkowego, gdy wirnik osiągnie 75% prędkości synchronicznej. Silnik nadal przyspiesza, aż osiągnie normalną prędkość.

Moce znamionowe silników rozruchowych z kondensatorem mieszczą się w zakresie od 120 W do 750 W. Silniki te zwykle wybierają aplikacje takie jak lodówki, klimatyzatory itp. Ze względu na ich wysoki moment rozruchowy.

Zastosowania jednofazowego silnika indukcyjnego

Silniki te znajdują zastosowanie w wentylatorach, lodówkach, klimatyzatorach, odkurzaczach, pralkach, pompach odśrodkowych, narzędziach, małych urządzeniach rolniczych, dmuchawach itp. Są one najczęściej używane w urządzeniach o małej mocy, ale o stałej prędkości, takich jak narzędzia rolnicze i maszyny, w których dostawy trójfazowe nie są dostępne. Silniki od 1/400 kW do 1/25 kW są używane w zabawkach, suszarkach do włosów itp.

Zasadniczo używamy jednej fazy silniki indukcyjne w naszym codziennym życiu. Te silniki są łatwe do naprawy. Jednak te silniki mają pewne wady. Którą z wad tych silników spotkałeś? Czy możesz wymienić niektóre z nich?

Źródło obrazu: Jednofazowe obwody silnika indukcyjnego