I motori a induzione monofase sono fatti auto partenza fornendo un flusso aggiuntivo da alcuni mezzi aggiuntivi. Ora a seconda di questi mezzi aggiuntivi i motori asincroni monofase sono classificati come:
- Motore asincrono a fase divisa.
- Condensatore di avviamento del motore induttore.
- Condensatore di avviamento condensatore run motore a induzione (due valore condensatore metodo).
- Condensatore a spacco permanente (PSC) motore .
- Motore a induzione a palo ombreggiato.
Motore asincrono a fase divisa
Oltre all’avvolgimento principale o all’avvolgimento corrente, lo statore del motore asincrono monofase trasporta un altro avvolgimento chiamato avvolgimento ausiliario o avvolgimento iniziale. Un interruttore centrifugo è collegato in serie con avvolgimento ausiliario. Lo scopo di questo interruttore è quello di scollegare l’avvolgimento ausiliario dal circuito principale quando il motore raggiunge una velocità fino al 75-80% della velocità sincrona. Sappiamo che l’avvolgimento corrente è di natura induttiva. Il nostro obiettivo è quello di creare la differenza di fase tra i due avvolgimenti e questo è possibile se l’avvolgimento di partenza porta un’elevata resistenza. Diciamo
Irun è la corrente che scorre attraverso l’avvolgimento principale o in esecuzione,
Istart è la corrente che scorre nell’avvolgimento iniziale,
e VT è la tensione di alimentazione.
Sappiamo che per l’avvolgimento altamente resistivo la corrente è quasi in fase con la tensione e per l’avvolgimento altamente induttivo la corrente è in ritardo rispetto alla tensione di grande angolo. L’avvolgimento di partenza è altamente resistivo, quindi la corrente che scorre nell’avvolgimento di partenza è in ritardo rispetto alla tensione applicata da un angolo molto piccolo e l’avvolgimento di corsa è di natura altamente induttiva, quindi la corrente che scorre nell’avvolgimento di corsa è in ritardo rispetto alla tensione applicata da un grande angolo. Il risultato di queste due correnti è ESSO. Il risultante di questi due prodotti di corrente rotante campo magnetico che ruota in una direzione. Nel motore asincrono a fase divisa l’avviamento e la corrente principale vengono separati l’uno dall’altro da un certo angolo, quindi questo motore ha preso il nome di motore asincrono a fase divisa.
Applicazioni del motore asincrono a fase divisa
I motori asincroni a fase divisa hanno una bassa corrente di avviamento e una coppia di avviamento moderata. Quindi questi motori sono utilizzati in ventilatori, soffianti, pompe centrifughe, lavatrice, smerigliatrice, torni, ventilatori per aria condizionata, ecc. Questi motori sono disponibili nelle dimensioni che vanno da 1/20 a 1/2 KW.
Condensatore di avvio IM e condensatore di avviamento Condensatore Run IM
Il principio di funzionamento e la costruzione dei motori dell’induttore di avviamento del condensatore e dei motori a induzione del condensatore di avviamento del condensatore sono quasi gli stessi. Sappiamo già che il motore asincrono monofase non si avvia automaticamente perché il campo magnetico prodotto non è di tipo rotante. Al fine di produrre rotante campo magnetico ci deve essere qualche differenza di fase. Nel caso del motore asincrono a fase divisa usiamo la resistenza per creare la differenza di fase ma qui usiamo il condensatore per questo scopo. Abbiamo familiarità con questo fatto che la corrente che scorre attraverso il condensatore conduce la tensione. Quindi, nel motore dell’induttore di avviamento del condensatore e nel motore a induzione del condensatore di avviamento del condensatore stiamo usando due avvolgimenti, l’avvolgimento principale e l’avvolgimento di partenza. Con avvolgimento di partenza colleghiamo un condensatore in modo che la corrente che scorre nel condensatore cioè Ist conduce la tensione applicata da qualche angolo, φst.
L’avvolgimento in esecuzione è di natura induttiva, quindi la corrente che scorre nell’avvolgimento in esecuzione è in ritardo rispetto alla tensione applicata di un angolo, φm. Ora si verificano grandi differenze di angolo di fase tra queste due correnti che producono una corrente risultante, I e questo produrrà un campo magnetico rotante. Poiché la coppia prodotta da questi motori dipende dalla differenza dell’angolo di fase, che è quasi 90o. Quindi, questi motori producono una coppia di avviamento molto elevata. In caso di condensatore di avviamento, il motore a induzione, centrifuga opzione è disponibile per scollegare la partenza di avvolgimento quando il motore raggiunge una velocità fino a 75% – 80% velocità di sincronismo, ma in caso di condensatore condensatori di avviamento eseguire motore a induzione non c’è centrifughe interruttore, in modo che il >condensatore rimane nel circuito e aiuta a migliorare il fattore di potenza e delle condizioni di funzionamento monofase motore a induzione.
Applicazione del condensatore Start IM e del Condensatore Start Capacitor Run IM
Questi motori hanno una coppia di avviamento elevata, quindi vengono utilizzati in trasportatori, smerigliatrici, condizionatori d’aria, compressori, ecc. Sono disponibili fino a 6 KW.
Motore a condensatore a spacco permanente (PSC)
Ha un rotore a gabbia e uno statore. Lo statore ha due avvolgimenti: avvolgimento principale e ausiliario. Ha solo un condensatore in serie con avvolgimento iniziale. Non ha alcun interruttore di partenza.
Vantaggi e applicazioni
Non è necessario alcun interruttore centrifugo. Ha una maggiore efficienza e tirare fuori la coppia. Trova applicazioni in ventilatori e soffianti in riscaldatori e condizionatori d’aria. È anche usato per guidare macchine per ufficio.
Motori asincroni monofase a palo ombreggiato
Lo statore del motore a induzione monofase a palo ombreggiato ha poli salienti o proiettati. Questi poli sono ombreggiati da banda di rame o anello che è induttivo in natura. I poli sono divisi in due metà disuguali. La porzione più piccola porta la banda di rame ed è chiamata come porzione ombreggiata del palo.
AZIONE: Quando viene fornita un’alimentazione monofase allo statore del motore asincrono a palo ombreggiato viene prodotto un flusso alternato. Questo cambiamento di flusso induce emf nella bobina ombreggiata. Poiché questa porzione ombreggiata è cortocircuitata, la corrente viene prodotta in essa in una direzione tale da opporsi al flusso principale. Il flusso nel polo ombreggiato è in ritardo rispetto al flusso nel polo non ombreggiato. La differenza di fase tra questi due flussi produce un flusso rotante risultante.
Sappiamo che la corrente di avvolgimento dello statore è alternata in natura e così è il flusso prodotto dalla corrente dello statore. Al fine di comprendere chiaramente il funzionamento del motore a induzione palo ombreggiato considerare tre regioni-
- Quando il flusso cambia il suo valore da zero a quasi massimo valore positivo.
- Quando il flusso rimane quasi costante al suo valore massimo.
- Quando il flusso diminuisce dal valore massimo positivo a zero.
REGIONE 1:
Quando il flusso cambia il suo valore da zero a quasi massimo valore positivo-In questa regione il tasso di aumento del flusso e quindi della corrente è molto alto. Secondo la legge di Faraday ogni volta che c’è un cambiamento nel flusso emf viene indotto. Poiché la banda di rame è cortocircuito, la corrente inizia a fluire nella banda di rame a causa di questo emf indotto. Questa corrente in banda di rame produce il proprio flusso. Ora secondo la legge di Lenz la direzione di questa corrente in banda di rame è tale che si oppone alla propria causa cioè aumento di corrente. Quindi il flusso dell’anello ombreggiato si oppone al flusso principale, che porta all’affollamento del flusso nella parte non ombreggiata dello statore e il flusso si indebolisce nella parte ombreggiata. Questa distribuzione non uniforme del flusso fa sì che l’asse magnetico si sposti al centro della parte non ombreggiata.
REGIONE 2:
Quando il flusso rimane quasi costante al suo valore massimo – In questa regione il tasso di aumento della corrente e quindi il flusso rimane quasi costante. Quindi c’è molto poco emf indotto nella porzione ombreggiata. Il flusso prodotto da questo emf indotto non ha alcun effetto sul flusso principale e quindi la distribuzione del flusso rimane uniforme e l’asse magnetico si trova al centro del polo.
REGIONE 3:
Quando il flusso diminuisce dal valore massimo positivo a zero – In questa regione il tasso di diminuzione del flusso e quindi la corrente è molto alto. Secondo la legge di Faraday ogni volta che c’è un cambiamento nel flusso emf viene indotto. Poiché la banda di rame è cortocircuito, la corrente inizia a fluire nella banda di rame a causa di questo emf indotto. Questa corrente in banda di rame produce il proprio flusso. Ora secondo la legge di Lenz la direzione della corrente in banda di rame è tale che si oppone alla propria causa cioè diminuzione della corrente. Quindi il flusso dell’anello ombreggiato aiuta il flusso principale, che porta all’affollamento del flusso nella parte ombreggiata dello statore e il flusso si indebolisce nella parte non ombreggiata. Questa distribuzione non uniforme del flusso fa sì che l’asse magnetico si sposti al centro della parte ombreggiata del polo.
Questo spostamento dell’asse magnetico continua anche per ciclo negativo e porta alla produzione di campo magnetico rotante. La direzione di questo campo è dalla parte non ombreggiata del palo alla parte ombreggiata del palo.
Vantaggi e svantaggi del motore a palo ombreggiato
I vantaggi del motore a induzione a palo ombreggiato sono
- Molto economico e affidabile.
- La costruzione è semplice e robusta perché non esiste un interruttore centrifugo.
Gli svantaggi del motore a induzione a palo ombreggiato sono
- Basso fattore di potenza.
- La coppia di spunto è molto scarsa.
- L’efficienza è molto bassa in quanto, le perdite di rame sono elevate a causa della presenza di banda di rame.
- L’inversione di velocità è anche difficile e costoso in quanto richiede un altro set di anelli di rame.
Applicazioni del motore a palo ombreggiato
Le applicazioni del motore a induzione a palo ombreggiato sono –
A causa delle loro basse coppie di avviamento e del costo ragionevole questi motori sono principalmente impiegati in piccoli strumenti, asciugacapelli, giocattoli, giradischi, piccoli ventilatori, orologi elettrici ecc. Questi motori sono solitamente disponibili in una gamma da 1/300 a 1/20 KW.