単相誘導電動機とその動作

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単相負荷システムの電力要件は通常小さいため、すべての家庭、オフィスには単相AC電源のみが供給されます。この単相電源を使用して適切な動作条件を得るには、互換性のあるモーターを使用する必要があります。互換性があることに加えて、 モーター 経済的で、信頼性が高く、修理が簡単でなければなりません。これらの特性はすべて、単相誘導モーターで簡単に見つけることができます。三相モーターに似ていますが、いくつかの変更が加えられていますが、単相誘導モーターは家庭用電化製品に最適です。それらのシンプルなデザインと低コストは多くのアプリケーションを魅了しています。

単相誘導電動機の定義

単相誘導電動機は、単相A.C.で動作し、交流磁場による電気の誘導によってトルクが発生する単純な電動機です。 単相誘導電動機 開始条件とさまざまな要因に基づいて、さまざまなタイプがあります。彼らです-




1)。単相モーター。

  • 抵抗始動モーター。
  • 静電容量-モーターを始動します。
  • 永久分割コンデンサーモーター。
  • 2値コンデンサモーター。

2)。隈取磁極誘導電動機。



3)。リラクタンス-誘導モーターを始動します。

4)。反発–誘導モーターを始動します。


単相誘導電動機の構造

単相誘導電動機の主要部品は、固定子、回転子、 巻線 。固定子は、A.C。が供給されるモーターの固定部分です。固定子には2種類の巻線があります。 1つは主巻線で、もう1つは補助巻線です。これらの巻線は互いに垂直に配置されます。補助巻線にはコンデンサが並列に接続されています。

なので A.C.供給 単相誘導電動機の動作に使用される場合、渦電流損失、ヒステリシス損失などの特定の損失に注意する必要があります。渦電流損失を除去するために、固定子には積層スタンピングが施されています。ヒステリシス損失を減らすために、これらのスタンピングは通常ケイ素鋼で作られています。

ローターはモーターの回転部分です。ここで、ローターはかご形ローターに似ています。円筒形であることに加えて、ローターはその表面全体にスロットを持っています。固定子と回転子の磁気ロックを防ぐことにより、モーターのスムーズで完全な動作を実現するために、スロットは平行ではなく傾斜しています。

回転子導体はアルミニウムまたは銅の棒であり、回転子のスロットに配置されます。アルミニウムまたは銅でできているエンドリングは、ローター導体を電気的に短絡します。この単相誘導電動機のスリップリングと 整流子 使用されていないので、構造がとてもシンプルで簡単になります。

単相誘導電動機の等価回路

二重回転場の理論に基づいて、単相誘導電動機の等価回路を描くことができます。回路は2つの位置で描画されます–停止ローター状態ブロックローター状態。

ローターがブロックされた状態のモーターは、 変圧器 二次巻線が短絡している。

単相誘導電動機の等価回路

単相誘導電動機の等価回路

静止ローター状態では、2つの回転磁界は反対方向で、大きさが等しく分割されており、互いに直列に接続されているように見えます。

停止ローター状態の単相誘導モーター回路

停止ローター状態の単相誘導モーター回路

単相誘導電動機の動作原理

単相誘導電動機の主巻線には、単相交流電流が供給されます。これにより、ローターの周囲に変動する磁束が発生します。これは、交流電流の方向が変わると、生成される磁場の方向が変わることを意味します。これは、ローターを回転させるのに十分な状態ではありません。ここでは、二重回転場の理論の原理が適用されます。

二重回転場の理論によれば、単一の交互の場は、同じ大きさであるが反対方向に回転する2つの場の組み合わせによるものです。これらの2つのフィールドの大きさは、交流フィールドの大きさの半分に等しくなります。これは、A.C。が適用されると、2つの半分の大きさのフィールドが等しい大きさで生成されますが、反対方向に回転することを意味します。

したがって、固定子に電流が流れ、回転子で磁場が回転します。 ファラデーの法則 電磁誘導がローターに作用します。この法則によれば、回転磁場はローター内で電気を生成し、それがローターを回転させることができる力「F」を生成します。

単相誘導電動機が自動始動しないのはなぜですか?

ファラデーの電磁誘導法則がローターに適用されると、電気が誘導され、ローターバーに力が発生します。しかし、二重回転場の理論によれば、同じ大きさであるが反対方向に回転する2つの磁場があります。したがって、2つの力ベクトルは、大きさが等しいが方向が反対で生成されます。

したがって、これらの力ベクトルは同じ大きさですが方向が反対であるため、ローターは回転しません。そのため、単相誘導モーターは自動始動しません。この状態では、モーターが単にブーンという音を立てます。この状況を防ぎ、ローターを回転させるには、単相モーターに始動力を加える必要があります。一方向の力が他の方向の力よりも大きくなると、ローターが回転し始めます。単相誘導電動機では、この目的のために補助巻線が使用されます。

単相誘導電動機の始動方法

単相誘導電動機には始動トルクがないため、この始動トルクを提供するには外部回路が必要です。これらのモーターの固定子には、この目的のための補助巻線が含まれています。補助巻線はコンデンサに並列に接続されています。いつ コンデンサ 主巻線と同様にオンになり、補助巻線で同じ大きさで反対方向の2つの磁場が回転します。

補助巻線のこれらの2つの磁場から、一方は主巻線の磁場の1つを打ち消し、もう一方は主巻線の別の磁場と合算します。したがって、大きな大きさの単一の回転磁界が発生します。これにより一方向に力が発生し、ローターが回転します。ローターが回転し始めると、コンデンサーがオフになっていても回転します。

単相誘導電動機にはさまざまな表示方法があります。通常、これらのモーターは始動方法に基づいて選択されます。これらの方法は次のように分類できます

  • 単相3線式始動。
  • 隈取磁極開始。
  • 反発モーター始動
  • 気が進まない。

単相3線式始動では、固定子には主巻線と補助巻線の2種類の巻線が並列に接続されています。このタイプの始動方法を備えたモーターは

  • 抵抗分割相モーター。
  • コンデンサ単相モーター。
  • コンデンサはモーターを始動して作動させます。
  • コンデンサー運転モーター。

単相誘導コンデンサ-始動モーター

これは、コンデンサ単相モーターとも呼ばれます。ここで、補助巻線の巻数は主巻線の巻数と同じです。コンデンサは補助巻線と直列に接続されています。ローターが同期速度の75%に達すると、遠心スイッチを使用して補助巻線が切断されます。モーターは通常の速度に達するまで加速し続けます。

コンデンサ始動モーターの電力定格は、120Wから750Wの間にあります。これらのモーターは、始動トルクが高いため、通常、冷蔵庫、エアコンなどのアプリケーションを選択します。

単相誘導電動機の応用

これらのモーターは、ファン、冷蔵庫、エアコン、掃除機、洗濯機、遠心ポンプ、工具、小型農機具、送風機などに使用されています。これらは主に、農業用工具や機械などの低電力で一定速度の装置に使用されます。三相電源は使用できません。 1 / 400kWから1 / 25kWのモーターは、おもちゃ、ヘアドライヤーなどに使用されています…

したがって、基本的には単相を使用します 誘導電動機 私たちの日常生活の中で頻繁に。これらのモーターは修理が簡単です。しかし、これらのモーターにはいくつかの欠点があります。これらのモーターの欠点のうち、あなたが遭遇したものはどれですか?それらのいくつかに名前を付けることができますか?

画像ソース: 単相誘導電動機回路