Yksivaiheiset AC-moottorit ovat yleinen sähkölaite eri teollisuudenaloilla. Suurin osa kotitalouksien tai kevyen teollisuuden päävirtalähteellä toimivista moottoreista on yksivaiheisia. Yksi avaimista on valita oikea moottorin koko sovelluksen mukaan. Useimmat moottorin ohjaussovellukset edellyttävät yksivaiheisten induktiomoottoreiden nopeuden säätöä, koska se ei ainoastaan säädä nopeutta, vaan myös vähentää energiankulutusta ja melua. Artikkeli esittelee pääasiassa yksivaiheisen moottorinohjaimen asiaankuuluvan tiedon.
Yksivaihemoottoreita käytetään laajalti kodeissa, toimistoissa, tehdaspajoissa jne., Koska useimpiin taloihin ja toimistoihin syötettävä sähkö on yksivaiheista. Lisäksi yksivaihemoottorit ovat luotettavia, edullisia, rakenteeltaan yksinkertaisia ja helppohoitoisia.
Useimmat yksivaiheiset induktiomoottorit ovat yksisuuntaisia, mikä tarkoittaa, että ne on suunniteltu pyörimään yhteen suuntaan. Pyörimissuuntaa voidaan muuttaa lisäämällä lisäkäämiä, ulkoisia releitä ja kytkimiä tai lisäämällä vaihteistomekanismi. Mikrokontrolleriin perustuvan ohjausjärjestelmän käyttö voi lisätä nopeuden muutoksia järjestelmään. Nopeuden muutosvaihtoehdon lisäksi pyörimissuuntaa voidaan muuttaa myös käytetyn moottorin ohjausalgoritmin mukaan.
Yksivaiheisen moottorinohjaimen toimintaperiaate
Yksivaiheisen moottorinohjaimen ohjaimen toimintaperiaate perustuu joidenkin virtakytkinten, eli tyristorin, kytkentäjärjestykseen. Tapa, jolla tyristori kytketään päälle, mahdollistaa kuorman kytkemisen verkkovirtalähteeseen tulojännitteen jokaisen puolijakson aikana. Siksi lähtöjännite seuraa virtalähteeseen kytketyn kuorman tulojänniteosaa. Tällä tavalla ohjataan lähtöjännitettä.
Yksivaiheinen moottorin ohjain
Kun yksivaiheisen moottorinohjaimen staattori saa virtaa yksivaiheisesta virtalähteestä, se muodostaa vuorottelevan magneettivuon staattorin käämissä. Faradayn&39: n sähkömagneettisen induktion lain mukaan staattorikäämien läpi virtaava vaihtovirta indusoi virran roottoripalkissa (oravahäkkiroottorissa). Tämä roottorin indusoitu virta tuottaa myös vuorottelevaa magneettivirtaa.
Jopa säätimen kahden vuorottelevan magneettivuon asettamisen jälkeen moottori ei edelleenkään voi käynnistyä. Kuitenkin, jos roottori käynnistetään aluksi ulkoisella voimalla kumpaankin suuntaan, moottori kiihtyy nopeuteensa ja säilyttää nimellisnopeutensa. Tämä yksivaihemoottoreiden käyttäytyminen voidaan selittää kaksikenttäkiertoteorialla.
Yksivaiheisten induktiomoottoreiden tyypit
Yksivaiheisia induktiomoottoreita käytetään laajalti sovelluksissa, joissa on saatavana vain yksivaiheinen teho. Näitä laitteita valmistetaan useiden kilowattien alueella eri sovellusten, kuten kattotuulettimien, ruoan sekoittimien, jääkaappien, pölynimureiden, kannettavien sähköporakoneiden, hiustenkuivaimien, vaatimusten mukaisesti. Erilaiset yksivaiheiset induktiomoottorit keskustellaan lyhyesti alla. Käynnistystilan mukaan yksivaiheisten asynkronimoottoreiden perustyyppejä ovat: jaetun vaiheen moottorit, kondensaattorin käynnistysmoottorit, kestomagneettikondensaattorin käynnissä olevat moottorit ja muut tyypit.
Jaetun vaiheen induktiomoottori on yksi yleisimmin käytetyistä yksivaiheisista induktiomoottoreista. Jaetun vaihemoottorin pääkomponentit ovat pääkäämi, apukäämi ja keskipakokytkin. Se on yksinkertainen järjestely, joka luo pyörivän magneettikentän tarjoamalla kaksi käämiä samaan staattorisydämään. Apukäämityksellä tai käynnistyskäämillä on sarjavastus, joten sen impedanssista tulee olennaisesti suuri vastus. Sen käämitysmenetelmä on erilainen kuin pääkäämi, mutta pääkäämitykseen verrattuna siinä on vähemmän kierroksia ja paljon pienempi halkaisija.
Kondensaattorin käynnistämät induktiomoottorit ovat samanlaisia kuin jaetun vaiheen moottorit, mutta kondensaattori on kytketty sarjaan apukäämin kanssa. Tämä on parannettu versio jaetun vaiheen moottorista. Koska kondensaattori absorboi johtavan virran, kondensaattorin käyttö lisää kahden virran (päävirta ja apuvirta) välistä vaihekulmaa, mikä lisää käynnistysmomenttia. Tämä on tärkein syy kondensaattoreiden käyttöön yksivaiheisissa induktiomoottoreissa.
Yksivaiheinen moottorin ohjain
Kestomagneettikondensaattorin induktiomoottoria kutsutaan myös kondensaattorin käynnissä olevaksi moottoriksi, jossa matala kondensaattori on kytketty sarjaan käynnistyskäämin kanssa eikä sitä poisteta piiristä edes käynnissä. Tämän järjestelyn vuoksi keskipakokytkintä ei tarvita. Kondensaattori voi toimia jatkuvasti. Pienikokoiset kondensaattorit tuottavat enemmän johtavaa vaihesiirtoa, mutta kokonaisvirta on pienempi. Siksi näiden moottoreiden tuottama käynnistysmomentti on paljon pienempi kuin kondensaattorilla käynnistettyjen moottorien käynnistysmomentti.
Artikkeli esittelee pääasiassa yksivaiheisen moottorinohjaimen toimintaperiaatteen. Selaamalla koko tekstiä voit ymmärtää, että minkä tahansa jännitesäätimen toimintaperiaate perustuu joidenkin virtakytkinten, eli tyristorin, kytkentäjärjestykseen. Tapa, jolla tyristori kytketään päälle, mahdollistaa kuorman kytkemisen verkkovirtalähteeseen tulojännitteen jokaisen puolijakson aikana.
