Som en pålitlig motorleverantör möter jag ofta kunder som är nyfikna på de inre arbetena hos olika motorer. En typ som ofta lockar uppmärksamhet är den skuggade - polmotorn. I det här blogginlägget tar jag dig genom den fängslande resan om hur en skuggad - polmotor fungerar och varför det är ett populärt val i många applikationer.
Grundstruktur för en skuggad - polmotor
För att förstå hur en skuggad - polmotor fungerar måste vi först bekanta oss med dess grundläggande komponenter. En skuggad - polmotor är en enda fasinduktionsmotor, som är relativt enkel i konstruktionen. Den består av en stator och en rotor.
Statorn är den stationära delen av motorn. Den har en laminerad kärna gjord av tunna stålark staplade ihop för att minska virvelströmförlusterna. Statorlindningen är vanligtvis en enstaka faslindning, som placeras i statorkärnan. Det mest utmärkande inslaget hos en skuggad - polmotor är närvaron av kortslutna koppar- eller aluminiumringar, kända som skuggspolar, på en del av varje statorstator.
Rotorn är den roterande delen av motorn. Det är vanligtvis en ekorre - burrotor, som består av en laminerad kärna med ledande staplar placerade i spåren runt dess periferi. Dessa staplar är korta - cirkulerade i båda ändarna efter ändringar och bildar en stängd slingkrets.
Driftsprincipen
Driften av en skuggad - polmotor är baserad på principen att skapa ett roterande magnetfält i statorn, som sedan inducerar strömmar i rotorn och får den att rotera.
När en växelström (AC) appliceras på statorlindningen produceras ett pulserande magnetfält. Detta magnetfält växlar i riktning och storlek med frekvensen för växelströmsförsörjningen. Emellertid kan ett pulserande magnetfält enbart inte producera en kontinuerlig rotation av rotorn. Det är här skuggspolarna spelar in.
Skuggspolarna är korta kretsade slingor som omger en del av varje statorstång. När magnetfältet i statorn ändras inducerar det en elektromotivkraft (EMF) i skuggspolarna enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Denna inducerade EMF får en ström att flyta i skuggspolarna.
Strömmen i skuggspolarna skapar sitt eget magnetfält, som motsätter sig förändringen i huvudmagnetfältet i den skuggade delen av polen. Som ett resultat släpar magnetfältet i den skuggade delen av polen bakom magnetfältet i den un -skuggade delen. Den här gången - fördröjning mellan magnetfälten i de skuggade och un -skuggade delarna av polen skapar ett svagt roterande magnetfält i statorn.
Det roterande magnetfältet i statorn skär över de ledande staplarna i ekorre -burrotorn. Enligt Lenzs lag inducerar detta strömmar i rotorstängerna. Interaktionen mellan magnetfältet för statorn och strömmarna i rotorstängerna producerar ett vridmoment, vilket får rotorn att rotera i riktning mot det roterande magnetfältet.
Rotationsriktning
Rotationsriktningen för en skuggad - polmotor bestäms av skuggspolarnas läge. Motorn roterar alltid från den skuggade delen av polen mot den skuggade delen. När motorn är konstruerad är rotationsriktningen fixerad och kan inte enkelt vändas.
Fördelar med skuggade - polmotorer
Skuggade - polmotorer erbjuder flera fördelar, vilket gör dem lämpliga för ett brett utbud av applikationer.
Enkelhet: De har en enkel och robust konstruktion med få rörliga delar. Detta gör dem pålitliga och enkla att underhålla. Det finns inga borstar eller kommutatorer, vilket minskar risken för slitage och behovet av ofta underhåll.
Låg kostnad: På grund av deras enkla design och färre komponenter är skuggade - polmotorer relativt billiga att tillverka. Detta gör dem till ett ekonomiskt val för applikationer där kostnaden är ett stort övervägande.
Självstart: Skuggade - polmotorer är självstart, vilket innebär att de inte kräver någon extern startmekanism. När kraften appliceras börjar motorn rotera på egen hand, vilket gör dem praktiska att använda.
Begränsningar av skuggade - polmotorer
Trots deras fördelar har skuggade - polmotorer också vissa begränsningar.
Lågeffektivitet: Det roterande magnetfältet som produceras av skuggspolarna är relativt svag, vilket resulterar i låg effektivitet. En betydande mängd av ingångseffekten går förlorad som värme, vilket gör dessa motorer mindre energi - effektiva jämfört med andra typer av motorer.
Lågt startmoment: Startmomentet för skuggade - polmotorer är relativt lågt. Detta begränsar deras användning i applikationer där ett högt startmoment krävs, till exempel i tunga maskiner.
Fast rotationsriktning: Som nämnts tidigare är riktningen för rotation av en skuggad - polmotor fixerad. Detta kan vara en nackdel i applikationer där reversibel drift behövs.
Applikationer av skuggade - polmotorer
På grund av deras enkelhet, låg kostnad och självstart natur, skuggade stolmotorer vanligtvis i olika applikationer.
Små fans: De används allmänt i små fans, till exempel Desk -fans, avgasfläktar och ventilationsfans. Det låga startmomentet och effektiviteten är acceptabla i dessa applikationer, och enkelheten och låga kostnaderna gör dem till ett idealiskt val. För mer information om motorer som är lämpliga för ventilationsfans kan du besökaMotor för ventilationsfläkt.
Apparater: Skuggade - polmotorer används i olika hushållsapparater, såsom kylskåp, luftkonditioneringsapparater och små pumpar. I dessa applikationer är motorerna skyldiga att arbeta kontinuerligt med en relativt låg effekt, och enkelheten och tillförlitligheten hos skuggade - polmotorer är mycket värderade.
Instrument: De används också i vissa instrument och små enheter där en låg kraft, självstartmotor behövs.
Jämförelse med andra motortyper
Jämfört med andra typer av motorer, till exempelDirektkörning permanent magnetmotor, skuggade - polmotorer har distinkta skillnader.
Direktdrivning av permanentmagnetmotorer erbjuder högre effektivitet, högre startmoment och förmågan att arbeta med variabla hastigheter. De är mer komplexa och dyra att tillverka, men de är lämpliga för applikationer där hög prestanda krävs. Däremot är skuggade - polmotorer enklare, billigare, men har lägre effektivitet och startmoment.
Slutsats
Sammanfattningsvis är skuggade - polmotorer en unik och allmänt använt typ av enstaka fasinduktionsmotor. Deras enkla konstruktion, självstart och låga kostnader gör dem lämpliga för många låga kraftapplikationer. Men deras låga effektivitet, låga startmoment och fast rotationsriktning begränsar deras användning i mer krävande applikationer.
Om du är på marknaden för motorer och överväger skuggade - polmotorer eller andra typer av motorer för din specifika applikation, är vi här för att hjälpa. Som motorleverantör har vi ett brett utbud av motorer för att tillgodose dina behov. Oavsett om du behöver en motor för en liten fläkt eller en mer komplex industriell applikation, kan vi ge dig rätt lösning. Kontakta oss idag för att starta en diskussion om dina motoriska krav och låt oss utforska de bästa alternativen tillsammans.
Referenser
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Elektriska maskiner. McGraw - Hill.
- Chapman, SJ (2012). Electric Machinery Fundamentals. McGraw - Hill.