Enkele fase inductiemotor:
Een inductiemotor met enkele fase omvat een enkele fasen verdeelde wikkeling op de stator en de normale eekhoornrotor, zoals schematisch geïllustreerd in figuur 10.1 waarin voor het gemak de statorwikkeling wordt geïllustreerd in geconcentreerde vorm.
Er zijn twee belangrijke methoden om deze motor te analyseren, namelijk
- Theorie van het transversale veld en
- Theorie van roterende velden.
Aangezien deze laatste meer lijkt op de theorie van de eerder geavanceerde inductiemachine met drie fasen, zal deze hier worden overgenomen.
Pulserend veld als twee roterende velden:
Figuur 10.1 geeft het schematische schema van een enkele fase inductiemotor met een statorwikkeling en een rotor van eekhoornkooi. De wikkeling is verdeeld in de ruimte zodat de fundamentele ruimte van MMF de meest dominante onderdeel is van de echte MMF -verdeling.
De ruimtelijke harmonischen van MMF, zoals in het geval van een inductiemotor in drie fasen, zouden dan worden genegeerd. Wanneer de wikkeling een sinusvormige stroom draagt, produceert deze een MMF verdeeld naar de sinusoïdale ruimte waarvan de pulsaatpiekwaarde in de loop van de tijd. Zoals de wikkelingsas toont, is de MMF in elke hoek θ θ
waarbij θ de hoek is gemeten vanuit de wikkelas. NU
zodat de MMF zowel een verdeling van ruimte als tijd heeft uitgedrukt
Deze vergelijking kan in de vorm worden gemanipuleerd
De vergelijking (10.4) vertelt ons dat een gepulseerd enkelfase veld kan worden beschouwd als een superpositie van twee roterende velden die met een synchrone snelheid worden uitgevoerd (ω = 2πf gekozen. Rad / s) in tegengestelde richtingen:
Deze twee velden hebben een amplitude gelijk aan (1/2) FMAX waarbij FMAX de maximale waarde is van de MMF -pulserende langs de as van de wikkeling. Het splitsen van een enkel gepulseerd veld in twee roterende velden die in tegengestelde richtingen worden uitgevoerd, wordt geïllustreerd in figuur 10.2.
Deze figuur toont de locatie van de roterende velden op een moment waarop de MMF langs de wikkelas + FMAX is.
Rotor glijden in vergelijking met twee roterende velden:
Voor het unieke geval geïllustreerd in figuur 10.1 toont figuur 10.3 de roterende velden naar voren en terug met de rotor die op snelheid N loopt in de richting van het voorste veld. De verschuiving van de rotor ten opzichte van het roterende veld voorwaarts ff is dan
Terwijl de rotor glijdt ten opzichte van het omdraaiende veld FB
Aldus zijn de rotorglaasjes vergeleken met de twee roterende velden anders en worden ze gegeven door de vergelijkingen (10,5a) en (10,5b).
Kenmerkend voor de snelheid van de motor van de inductiemotor met één fase:
Kwalitatieve behandeling in een staat van stationaire rotor (n = 0, dat wil zeggen s = 1), de twee roterende velden schuiven voor de rotor met dezelfde verschuiving, s = 1, (zie vergelijking (10,5a) en (10.5b)) induceren gelijke stromen in de rotor van de squirrel.
De twee roterende velden hebben dezelfde weerstand en produceren gelijke en tegengestelde paren, wat leidt tot een netto startkoppel van nulwaarde. De enkele vacuüm enkele fase inductiemotor is daarom een niet-eigen start.
Bovendien induceren de twee roterende velden een EMF die resulteert in de stator die de toegepaste spanning in evenwicht houdt door een lage lekkage -impedantie van de statorwikkeling aan te nemen.
Als de rotor echter is ontworpen om op snelheid N te werken in de richting van het voorste veld, zijn de twee verschuivingen nu S en (2 – s).
Voor de normale werking (2 – s) ≫ s en daarom zijn de rotorstromen die worden geïnduceerd door de achtergrond veel hoger dan wanneer ze worden gestopt en een lagere vermogensfactor hebben.
De overeenkomstige tegengestelde rotor MMF, in aanwezigheid van de statorimpedantie, leidt tot een aanzienlijk vermindering van het veld naar achteren. Aan de andere kant induceert het roterende veld naar de lage verschuiving kleinere stromen van een hogere vermogensfactor in de rotor dan wanneer hij wordt gestopt.
Dit leidt tot een grote verbetering in de voorstroomgolf.
Deze reductie van het veld naar de achterkant en de versterking van het voorveld hangt af van de verschuiving en het verschil neemt toe naarmate de afslag S (vergeleken met het voorveld) verminderd of de snelheid van de rotor in de voorrichting dicht bij de synchrone snelheid wordt.
In feite, dicht bij synchrone snelheid, kan het voorste veld meerdere keren het veld zijn. Als gevolg hiervan is er een netto paar. De twee velden moeten altijd de EMF -wikkeling van de stator ertoe aanzetten om de toegepaste spanning in evenwicht te brengen.
Het volledige kenmerk van de koppelsnelheid als de som van de twee koppelsnelheidseigenschappen (voor en achter) wordt getekend in figuur 10.4.
Het resultaat van de verzwakking van een veld en de gelijktijdige versterking van de andere leidt tot een kenmerk van koppelsnelheid zoals die van een inductiemotor met drie fasen in het snelheidsgebied dicht bij synchroon. Het feit van het Zero Start -Up -koppel wordt hier onmiddellijk waargenomen.
Het voorste veld en het reactieveld naar de achterkant van de rotor, evenals de achtergrond van de achterkant en het voorste reactieveld van de rotorbeweging in tegengestelde richtingen met relatieve snelheden van 2N die een tweede harmonisch gepulseerd koppel produceren met een nulgemiddelde waarde.
Bijgevolg is een inductiemotor met enkele fase een luidruchtigste motor dan een 3 -fasen motor die niet zo’n pulserend koppel heeft. Het pulserende koppel is in feite een direct gevolg van het pulserende vermogen in een enkelfase circuit.
In feite, in het kenmerk van de koppelsnelheid van een enkele fase inductiemotor, vertegenwoordigt de koppelorder het gemiddelde koppel.
Semi-kwantitatieve analyse:
Om het circuitmodel van een enkele enkele vacuümmotor op semi-kwantitatieve basis te ontwikkelen, zullen heuristische argumenten worden gebruikt. De motor met een stationaire rotor werkt eenvoudig als een transformator met een circuitmodel zoals getoond in FIG.
10.5 (a), de tak van kerndédoute is genegeerd. Het achtervoegsel M in de stator verwijst naar de hoofdwikkeling en EM is de EMF induceert door de stator die wordt geconfigureerd door het alternatieve veld.
De motor wordt nu gezien vanuit het gezichtspunt van de theorie van het roterende veld. De resulterende geïnduceerde EMF bestaat uit twee gelijke componenten geïnduceerd door de twee tegenovergestelde roterende velden van dezelfde weerstand, dat wil zeggen
De magnetisatie- en rotorimpedanties zijn verdeeld in twee gelijke helften die in serie zijn verbonden, zoals weergegeven in figuur 10.5 (b); De motor gedraagt zich als twee motoren die zijn aangesloten in serie A die overeenkomt met elk roterend veld.
De circuits van de twee componentmotoren zijn identiek aan de stationaire toestand omdat de rotor dezelfde verschuiving heeft in vergelijking met elk roterend veld.
Wanneer de rotor werkt op snelheid N vergeleken met het voorste veld, wordt de verschuiving vergeleken met het en (2 – s) vergeleken met het roterende veld naar achteren zodat het circuitmodel nu modificeert zoals in figuur 10.5 (c).
We kunnen gemakkelijk uit deze figuur zien dat ZF / 2 ≫ ZB / 2 en daarom EMF ≫ EMB, dat wil zeggen dat het frontveldmotoreffect overheerst, waardoor een paar in uitvoering wordt gecreëerd.
De praktische behoefte dicteert dat de twee roterende velden zijn ontworpen om ongelijke sterkte te hebben in stationaire omstandigheden, die zelfstartende starten.
Dit vereist nog een wikkeling op de motor die hulpwikkeling wordt genoemd, die zich in ruimtelijke kwadratuur bevindt met de hoofdwikkeling en een kleiner aantal dunnere beurten bevat.
Deze wikkeling kan van het circuit worden afgesneden zodra de motor is begonnen, behalve in het geval van de motor beheerd door de condensator, waar deze kan worden gekoppeld aan de verbeteringsservice voor de algehele vermogensfactor.
Prestatieanalyse:
De prestaties van een inductiemotor met één fase kunnen worden verkregen door analyse van het motorcircuitmodel gegeven in figuur 10.5 (c), zoals werd gedaan voor een inductiemotor in drie fasen.
De resultaten zijn vergelijkbaar met die van een inductiemotor in drie fasen omdat het circuitmodel in wezen hetzelfde is.
Air-gap krachten voor de voor- en achtervelden worden gegeven door
waarbij IM de belangrijkste wikkelstroom en RF en RB is, zijn de werkelijke delen van de impedanties van het complexe nummer Z̅F en Z̅b respectievelijk in figuur 10.5 (c).
Paren geproduceerd door beide velden kunnen worden uitgedrukt als
waar ωs = synchrone snelheid in rad / s.
Omdat de twee velden in tegengestelde richtingen lopen, zijn het door de twee geproduceerde paar tegen. Het resulterende ontwikkelde paar is daarom
Rotor koperen verliezen zijn over het algemeen gelijk aan de schuiftijden van luchtkracht. Dus
Het elektrische vermogen omgezet in een grove mechanische vorm is
Vergelijking (10.11) kan ook worden geschreven als
Dit houdt in dat de ingang van de elektrische voeding voor de motor het verlies van koper van de stator verwaarloost, is
