Ταξινόμηση μονοφασικών κινητήρων

Θεωρητικά, εάν ληφθούν μέτρα για να διασφαλιστεί ότι υπάρχει μια ορισμένη διαφορά φάσης στο ρεύμα AC που ρέει μέσω των δύο περιελίξεων ενός μονοφασικού κινητήρα, μπορεί να ξεκινήσει. Πώς να δημιουργήσετε μια συγκεκριμένη διαφορά φάσης μεταξύ δύο μαγνητικών δυναμικών ή ροών που έχουν αντισταθμιστεί από μια συγκεκριμένη γωνία στο χώρο είναι το σημείο εκκίνησης για την επίλυση του προβλήματος εκκίνησης. Με βάση αυτό, οι μονοφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες AC μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: διαχωρισμένους φάσης και σκιασμένους πόλους.
Μονοφασικός κινητήρας διαχωρισμένος φάσης
Οι μονοφασικοί κινητήρες διαχωρισμένοι φάσης χρησιμοποιούν πυκνωτές ή αντιστάσεις σε σειρά με την επαγωγική περιέλιξη εκκίνησης για την επίτευξη μετατόπισης φάσης, προκαλώντας τη μετατόπιση της τρέχουσας φάσης της περιέλιξης εκκίνησης και της περιέλιξης εργασίας, γνωστή ως "διαχωρισμός φάσης".
(1) Χωρητικός μονοφασικός κινητήρας με διαχωρισμό φάσης
Το σχηματικό διάγραμμα (α) δείχνει την κύρια καλωδίωση ενός μονοφασικού κινητήρα διαχωρισμένου φάσης πυκνωτή. Λόγω της σημαντικής επίδρασης μετατόπισης φάσης των πυκνωτών, εφόσον ένας πυκνωτής κατάλληλης χωρητικότητας (συνήθως περίπου 20-50 μ F) συνδέεται σε σειρά με την περιέλιξη εκκίνησης, η διαφορά φάσης μεταξύ των ρευμάτων των δύο περιελίξεων μπορεί να είναι κοντά στους 90 βαθμούς. Αυτή τη στιγμή, το συντιθέμενο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο είναι κοντά σε ένα κυκλικό περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, με αποτέλεσμα μια μεγάλη ροπή εκκίνησης και ένα μικρό ρεύμα εκκίνησης. Αυτός ο τύπος μονοφασικού κινητήρα χρησιμοποιείται ευρέως και μπορεί να συγκρατηθεί (ονομάζεται κινητήρας που λειτουργεί με πυκνωτή) ή να αφαιρεθεί (ονομάζεται κινητήρας εκκίνησης πυκνωτή, που εκτελείται από έναν φυγοκεντρικό διακόπτη τοποθετημένο μέσα στον κινητήρα) όπως απαιτείται μετά την εκκίνηση. Εάν είναι απαραίτητο να αλλάξετε την κατεύθυνση του κινητήρα, απλώς αλλάξτε τους ακροδέκτες εξόδου οποιασδήποτε περιέλιξης και η σχέση της τρέχουσας φάσης μεταξύ των δύο περιελίξεων θα είναι αντίθετη.
(2) Μονοφασικός κινητήρας διαχωρισμένου φάσης αντίστασης
Αυτός ο τύπος κινητήρα έχει λιγότερες στροφές στην περιέλιξη εκκίνησης, λεπτότερα καλώδια και χαμηλότερη αντίσταση και μεγαλύτερη αντίσταση σε σύγκριση με το τύλιγμα λειτουργίας. Όταν χρησιμοποιείται η εκκίνηση διαχωρισμού φάσης αντίστασης, το ρεύμα περιέλιξης εκκίνησης οδηγεί τη τρέχουσα περιέλιξη και το μαγνητικό πεδίο που συντίθεται είναι ένα ελλειπτικό περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο με μεγαλύτερη ελλειπτικότητα. Η ροπή εκκίνησης είναι μικρή και χρησιμοποιείται μόνο σε καταστάσεις χωρίς ή ελαφρού φορτίου, με λίγες εφαρμογές. Η περιέλιξη εκκίνησης ενός μονοφασικού κινητήρα με διαχωρισμό φάσης αντίστασης σχεδιάζεται γενικά για βραχυπρόθεσμη λειτουργία. Μετά την εκκίνηση, κόβεται με φυγοκεντρικό διακόπτη και διατηρείται από την περιέλιξη εργασίας. Το σχηματικό διάγραμμα (β) δείχνει την κύρια καλωδίωση ενός μονοφασικού κινητήρα με διαχωρισμό φάσης αντίστασης.
Μονοφασικός κινητήρας με καλυμμένο πόλο
Η ενσωμάτωση ενός τμήματος του στύλου του στάτη με χάλκινο δακτύλιο βραχυκυκλώματος ή πηνίο βραχυκυκλώματος (ομάδα) αποτελεί έναν μονοφασικό κινητήρα καλυμμένου πόλου. Ο μονοφασικός κινητήρας με καλυμμένο πόλο περιλαμβάνει δύο τύπους: τον προεξέχοντα πόλο και τον κρυφό πόλο.
Όταν εφαρμόζεται μονοφασικό ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος στην περιέλιξη του στάτη, το μεγαλύτερο μέρος της μαγνητικής ροής που δημιουργείται από το παλλόμενο μαγνητικό πεδίο συνδέεται απευθείας με τον ρότορα μέσω του διακένου αέρα, ενώ ένα μικρό μέρος της μαγνητικής ροής προκαλείται και συνδυάζεται με χάλκινος δακτύλιος του πόλου καλύμματος για να εισέλθει στο μαγνητικό κύκλωμα του δρομέα μέσω του διακένου αέρα. Σύμφωνα με το νόμο του Lenz, η επαγόμενη μαγνητική ροή εμποδίζει πάντα την αλλαγή της αρχικής μαγνητικής ροής και η επαγόμενη μαγνητική ροή υστερεί σε σχέση με την αρχική μαγνητική ροή σε φάση. Αυτό δημιουργεί δύο μαγνητικές ροές που αντισταθμίζονται από μια συγκεκριμένη γωνία στο χώρο και έχουν μια ορισμένη διαφορά φάσης, με αποτέλεσμα ένα σύνθετο μαγνητικό πεδίο που είναι ένα εξαιρετικά ελλειπτικό περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Η φορά περιστροφής του κινητήρα καλυμμένου πόλου είναι σταθερή από το ακάλυπτο τμήμα πόλου στο τμήμα καλυμμένου πόλου, το οποίο έχει χαμηλότερη ισχύ, μικρότερη ροπή εκκίνησης, απλή δομή, χαμηλή τιμή και εύκολη συντήρηση. Ο κινητήρας με καλυμμένο πόλο χρησιμοποιείται γενικά για μικρούς κινητήρες ανεμιστήρα και κινητήρες ανεμιστήρα.