Mga katangian ng single-phase induction motors

Ang mga single-phase na asynchronous na motor ay malawakang ginagamit sa teknolohiya at pang-araw-araw na buhay. Ang produksyon ng mga single-phase na asynchronous na de-koryenteng motor mula sa isang maliit na bahagi ng isang watt hanggang sa daan-daang watts ay higit sa kalahati ng produksyon ng lahat ng mga makina na may mababang kapangyarihan, at ang kanilang kapangyarihan ay patuloy na tumataas.

Ang mga single-phase na motor ay karaniwang nahahati sa dalawang kategorya:

• general purpose motors « na kinabibilangan ng pang-industriya at domestic electric motors;

• mga motor ng mga awtomatikong aparato — kontrolado at hindi nakokontrol na mga AC motor at dalubhasang mababang-kapangyarihan na mga de-koryenteng makina (tachogenerators, rotary transformer, selsin, atbp.).

Ang isang makabuluhang proporsyon ng mga asynchronous na de-koryenteng motor ay mga pangkalahatang layunin na motor na idinisenyo upang gumana sa isang single-phase na AC network. Gayunpaman, mayroong isang medyo malawak na grupo ng mga unibersal na asynchronous na electric motor na idinisenyo upang gumana sa parehong single-phase at tatlong-phase na network.

Ang disenyo ng mga unibersal na makina ay halos hindi naiiba sa tradisyonal na disenyo ng three-phase asynchronous machine… Kapag nagpapatakbo sa isang three-phase na network, ang mga motor na ito ay may mga katangiang katulad ng sa mga three-phase na motor.

Ang mga single-phase na motor ay may squirrel-cage rotor, at ang stator winding ay maaaring gawin sa iba't ibang bersyon. Kadalasan, ang isang gumaganang paikot-ikot na pagpuno ng dalawang-katlo ng mga puwang at isang panimulang paikot-ikot na pagpuno sa natitirang ikatlong bahagi ng mga puwang ay inilalagay sa stator. Ang running coil ay kinakalkula para sa tuluy-tuloy na operasyon at ang panimulang coil ay kinakalkula lamang para sa panimulang panahon. Samakatuwid, ito ay gawa sa wire na may maliit na cross-section at naglalaman ng isang makabuluhang bilang ng mga liko. Upang lumikha ng panimulang metalikang kuwintas, ang panimulang paikot-ikot ay kinabibilangan ng mga elemento ng phase-shifting - resistors o capacitors.

Ang mga asynchronous na motor na may mababang kapangyarihan ay maaaring maging dalawang yugto kapag ang gumaganang paikot-ikot na nakalagay sa stator ay may dalawang phase na pinaghalo sa espasyo ng 90 °. Sa isa sa mga phase, ang isang phase-shifting element ay palaging kasama — isang capacitor o resistor Top, na nagbibigay ng isang tiyak na phase shift sa pagitan ng mga coil currents.

Karaniwan itong tinatawag na motor na may isang kapasitor na permanenteng konektado sa isa sa mga phase kapasitor… Ang capacitance ng phase-shifting capacitor ay maaaring pare-pareho, ngunit sa ilang mga kaso ang capacitance value ay maaaring iba para sa start-up at para sa run mode.

Ang isang tampok na katangian ng single-phase asynchronous na motor ay ang kakayahang paikutin ang rotor sa iba't ibang direksyon. Ang direksyon ng pag-ikot ay tinutukoy ng direksyon ng paunang metalikang kuwintas.

Sa mababang resistensya ng rotor (Ccr <1), samakatuwid, ang isang single-phase na motor ay hindi maaaring gumana sa reverse mode. Ang engine mode ay tumutugma sa rotor revolutions 0 <n <nc sa mas mataas na bilis ang generator mode ay nagaganap.

Ang isang katangian ng mga single-phase na motor ay ang maximum na metalikang kuwintas nito ay nakasalalay sa paglaban ng rotor. Habang tumataas ang aktibong paglaban ng rotor, bumababa ang maximum na metalikang kuwintas at sa malalaking halaga ng paglaban Skr> 1 ito ay nagiging negatibo.

Kapag pumipili ng uri ng de-koryenteng motor upang magmaneho ng isang aparato o mekanismo, kinakailangan na malaman ang mga katangian nito. Sa ilang mga kaso, kinakailangan din ang mga katangian ng enerhiya at timbang.

Bilang halimbawa, ang mga katangian ng isang single-phase na motor ay kinakalkula gamit ang mga sumusunod na parameter:

• bilang ng mga phase - 1;

• dalas ng mains - 50 Hz;

• boltahe ng mains - 220 V;

• aktibong paglaban ng stator winding - 5 ohms;

• inductive resistance ng stator winding - 9.42 Ohm;

• inductive resistance ng rotor winding - 5.6 Ohm;

• haba ng ehe ng makina - 0.1 m;

• ang bilang ng mga liko sa stator winding -320;

• radius ng butas ng stator - 0.0382 m;

• bilang ng mga channel - 48;

• agwat ng hangin - 1.0 x 103 m.

• rotor inductance factor 1.036.

Ang single-phase winding ay pumupuno sa dalawang-katlo ng mga puwang ng stator.

Sa fig. Ipinapakita ng 1 ang mga dependences ng kasalukuyang ng isang single-phase electric motor at ang electromagnetic slip torque. Sa perpektong idle mode, ang kasalukuyang motor na natupok ng network, pangunahin upang lumikha ng magnetic field, ay may medyo malaking halaga.

Para sa isang kunwa motor, ang magnitude ng magnetizing kasalukuyang ay tungkol sa 30% ng paunang kasalukuyang, para sa tatlong-phase motors na may parehong kapangyarihan - 10-15%.Ang electromagnetic moment sa ideal na idle mode ay may negatibong halaga, na tumataas habang tumataas ang resistensya ng rotor circuit. Sa nadulas C= 1, ang electromagnetic moment ay zero, na nagpapatunay sa tamang operasyon ng modelo.

Fig. 1. Ang mga sobre ng vector potential at magnetic induction sa motor gap sa panahon ng sliding s = 1

kanin. 2. Depende sa kasalukuyang at electromagnetic torque ng isang single-phase asynchronous motor sa slip

Ang mga dependences ng kapaki-pakinabang at natupok na kapangyarihan sa slip (Fig. 3) ay may tradisyonal na katangian. Ang kahusayan ng makina sa perpektong idle mode ay may negatibong senyales na naaayon sa negatibong metalikang kuwintas, at ang power factor sa mode na ito ay napakababa (0.125 para sa simulate na makina).

Ang mas mababang halaga ng power factor kumpara sa three-phase motors ay ipinaliwanag ng mataas na magnitude ng magnetizing current. Habang tumataas ang load, tumataas ang halaga ng power factor at nagiging maihahambing sa three-phase motors (Fig. 4).

kanin. 3. Depende sa kapaki-pakinabang at natupok na kapangyarihan ng isang single-phase na asynchronous na motor sa slip

kanin. 4. Pagdepende sa koepisyent ng kapaki-pakinabang na pagkilos at kapangyarihan ng isang single-phase na asynchronous na motor sa slip

Habang tumataas ang aktibong paglaban ng rotor, bumababa ang magnitude ng electromagnetic moment, at sa mga kritikal na slips sa itaas ng pagkakaisa, nagiging negatibo ito.

Sa fig. Ipinapakita ng 5 ang pag-asa ng electromagnetic moment ng isang single-phase slip motor para sa iba't ibang mga halaga ng electrical conductivity ng pangalawang medium ng motor.

kanin. 5.Depende sa electromagnetic moment ng single-phase slip motor sa iba't ibang rotor resistances (1 — 17 x 106 Cm / m, 2 — 1.7 x 106 Cm / m)

Ang mga capacitor motor ay may dalawang windings na permanenteng konektado sa grid. Ang isa sa kanila ay direktang konektado sa network, ang pangalawa ay konektado sa serye na may isang kapasitor na nagbibigay ng kinakailangang phase shift.

Ang parehong mga paikot-ikot ay sumasakop sa parehong bilang ng mga puwang sa stator, at ang bilang ng kanilang mga pagliko at ang kapasidad ng kapasitor ay kinakalkula sa isang paraan na may ilang mga slip isang pabilog na umiikot na magnetic field ay ibinigay. Kadalasan, ang nominal slip ay tinatanggap bilang ganoon. Sa kasong ito, gayunpaman, ang paunang metalikang kuwintas ay lumalabas na mas maliit kaysa sa nominal.

Ang magnetic field sa paunang mode ay elliptical; ang impluwensya ng mga counter-moving na bahagi ng magnetic field ay lubhang apektado. pagbaba sa mga tagapagpahiwatig ng enerhiya sa nominal slip.

Posible rin ang isang pangatlong variant, kapag ang circular field ay tumutugma sa isang slip na may mas malaking magnitude kaysa sa nominal mode. Ngunit ang landas na ito ay hindi rin pinakamainam, dahil ang pagtaas ng metalikang kuwintas ay sinamahan ng isang makabuluhang pagtaas sa mga pagkalugi. Ang isang pagtaas sa panimulang torque ng isang capacitor motor ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng aktibong paglaban ng rotor. Ang pamamaraang ito ay humahantong sa isang pagtaas sa mga pagkalugi sa bawat slip, bilang isang resulta kung saan ang kahusayan ng motor ay bumababa.

kanin. 6.Pag-asa ng mga alon ng motor na slip capacitor (Azp.o — operating coil current, Azk.o — capacitor coil current, E — motor current)

kanin. 7. Pag-asa sa natupok na P1 at kapaki-pakinabang na P2 slip power ng isang kapasitor

kanin. 8. Pagdepende sa koepisyent ng kapaki-pakinabang na pagkilos at kapangyarihan at ang electromagnetic na sandali ng slip capacitor motor

Ang capacitor motor ay may lubos na kasiya-siyang pagganap ng enerhiya, isang mataas na power factor, ang halaga nito ay lumampas sa power factor ng isang three-phase motor, at may pagtaas ng rotor resistance at makabuluhang kapasidad, mataas na panimulang metalikang kuwintas. Kasabay nito, tulad ng nabanggit sa itaas, ang makina ay may pinababang halaga ng kahusayan.

kanin. 9. Vector diagram ng isang capacitor motor sa slip s = 0.1

Ang vector diagram (Larawan 9) ay nagpapakita na sa napiling halaga ng capacitor capacitance, ang capacitor coil current ay humahantong sa boltahe ng network, at ang working coil current ay nahuhuli. Ipinapakita rin ng diagram na kapag dumudulas malapit sa nominal, ang magnetic field ng motor ay elliptical. Upang makakuha ng isang pabilog na patlang, ang halaga ng kapasidad ng kapasitor ay dapat bawasan upang ang mga alon sa dalawang coils ay pantay sa magnitude.

Tingnan din ang paksang ito:Multi-speed single-phase capacitor motors