Cara motor ac berfungsi: Aplikasi, Kriteria Pemilihan dan Panduan Praktikal

Cara Motor AC Berfungsi — dan Mengapa Slip Memutuskan Hampir Segala-galanya

Rotor tidak pernah menangkap medan magnet yang memacunya. Kekurangan itu menerangkan kelajuan dinilai, tork, haba, kegagalan kapasitor, dan kebanyakan nombor yang dicap pada papan nama.

Takometer pada motor kipas 50 Hz yang dicop 1,300 rpm berbunyi hampir dengan angka itu sama ada bilah itu bersih atau disalut habuk, dan ia hanya naik sedikit apabila aliran udara disekat. Pasangkan motor yang sama di belakang pendesak yang lebih berat dan kelajuan hampir tidak bergerak semasa arus naik. Kedua-dua tingkah laku datang dari satu mekanisme.

Motor AC berfungsi dengan menghasilkan medan magnet yang bergerak di sekeliling stator pada kelajuan yang ditetapkan oleh kekerapan bekalan dan kiraan kutub, kemudian menyeret rotor sepanjang beberapa peratus di belakangnya. Tork wujud hanya semasa pemutar ketinggalan. Biarkan pemutar sepadan dengan medan dengan tepat dan tiada gerakan relatif, tiada arus teraruh, dan tiada tork sama sekali.

Berpegang pada idea itu dan beberapa hujah setiap hari menjadi lebih pendek: mengapa kelajuan papan nama adalah nombor ganjil, mengapa motor fasa tunggal berdengung dan bukannya bermula apabila kapasitor kering, dan mengapa bingkai yang sama berjalan lebih panas dalam pemanas berbanding kipas.

Medan Berputar, Langkah demi Langkah

Dalam motor tiga fasa, tiga belitan terletak 120 darjah elektrik dan membawa arus yang diimbangi oleh sudut yang sama. Medan mereka menambah satu medan kekuatan malar yang berputar sekali setiap kitaran elektrik. Itulah kelajuan segerak: Ns = 120f ÷ P, dengan f dalam hertz dan P bilangan kutub.

1. Arus stator membina medan yang melepasi bar rotor.
2. Kerana bar bergerak relatif kepada medan itu, voltan teraruh di dalamnya, jadi pemutar berkelakuan sebagai sekunder litar pintas.
3. Arus teraruh membuat medan sendiri, yang medan stator menolak, dan pemutar memecut ke arah yang sama.
4. Di bawah beban pemutar menghampiri kelajuan segerak tetapi tidak pernah mencapainya. Jurang adalah gelincir: s = (Ns − Nr) ÷ Ns.
5. Tork naik dengan tergelincir sehingga tork rosak, kemudian turun — itulah sebabnya motor yang terlebih beban berhenti daripada hanya perlahan.

Slip beban penuh biasanya 2–6% dalam motor guna umum kecil. Motor kipas sengaja berjalan lebih tinggi, selalunya 8–15%, kerana keluk tork yang lebih rata memastikan aliran udara stabil apabila penapis tersumbat dan bilah dimuatkan.

Di mana Bahagian-bahagian itu duduk, dan dari mana datangnya haba

Stator ialah timbunan laminasi keluli silikon nipis, berpenebat antara satu sama lain untuk menghadkan arus pusar, dengan belitan tembaga enamel ditolak ke dalam slot. Rotor ialah sangkar aluminium tuangan atau bar tembaga yang dipintas oleh gelang hujung. Jurang udara dalam motor kecil berjalan kira-kira 0.25–0.5 mm, dan jurang itu adalah tempat pemindahan tenaga berlaku: sebarang kesipian di sana muncul sebagai getaran dan bunyi.

Motor fasa tunggal yang dikendalikan kapasitor menambah belitan kedua dan kapasitor filem; motor tiga fasa tidak mempunyai kapasitor sama sekali. Galas, biasanya galas bebola tertutup dalam tugas kipas, menyumbang sebahagian besar hayat perkhidmatan.

Tergelincir bukanlah satu kecacatan untuk dibuang. Ia adalah kelegaan kerja antara medan dan aci — tutup sepenuhnya dan motor tidak menghasilkan apa-apa.

Kerugian dibiarkan sebagai haba: rintangan dalam kedua-dua belitan, kehilangan teras dalam laminasi, geseran dan belitan pada galas. Motor fasa tunggal kecil sering mendarat pada kecekapan 30–60%, itulah sebabnya output aci 45 W boleh menarik hampir 90 W dari dinding, dan mengapa bahan perumah dan aliran udara penting seperti belitan itu sendiri.

Mengapa Motor Satu Fasa Tidak Boleh Dimulakan Sendiri

Satu belitan yang disuap dengan arus fasa tunggal menghasilkan medan berdenyut, bukan berputar. Ia menyelesaikan kepada dua medan berputar dalam arah bertentangan pada kelajuan yang sama. Pada keadaan terhenti mereka membatalkan betul-betul, jadi tork bersih adalah sifar dan pemutar hanya berdengung.

• Tiang berlorek: gelang tembaga pada bahagian setiap tiang melambatkan fluks dan menghasilkan tork permulaan yang kecil - murah, senyap, tidak cekap, biasa pada kipas kecil.
• Fasa pemisahan rintangan: fasa anjakan penggulungan tambahan rintangan tinggi; suis emparan atau PTC mengeluarkannya selepas dimulakan.
• Permulaan kapasitor: kapasitor elektrolitik yang besar memberikan tork permulaan yang tinggi untuk pam dan pemampat.
• Kapasitor yang dikendalikan, atau kapasitor belah kekal: kapasitor filem kecil kekal dalam litar, faktor kuasa mengangkat dan bunyi pemotongan, dengan kos tork permulaan yang sederhana.

Kipas menggunakan reka bentuk yang dikendalikan oleh kapasitor kerana beban pada permulaan adalah ringan. Kapasitor larian biasa ialah beberapa mikrofarad filem berlogam. Memandangkan ia kehilangan kapasiti - haba adalah punca biasa - tork permulaan jatuh, motor menarik lebih arus untuk output yang sama, dan belitan berjalan lebih panas. Jika motor berdengung dan pelindung haba terus tersandung, ukur kapasitor terlebih dahulu; kesan kapasitor larian pada tork permulaan dan kecekapan larian selalunya keseluruhan cerita.

Kelajuan Membaca dan Tergelincir Dari Papan Nama

rpm plat nama ialah kelajuan beban penuh pada voltan terkadar, bukan kelajuan larian bebas. Tetapkan pada kelajuan segerak dan anda boleh membaca niat pereka bentuk.

Jadi 1,300 rpm pada 50 Hz bermakna motor empat kutub berjalan sekitar 13% gelincir — tinggi dengan sengaja, supaya bilah berdebu tidak menghayunkan aliran udara. Motor pemanas 2,800 rpm adalah dua kutub pada kira-kira 7% gelinciran; 920 rpm menunjukkan kepada enam kutub.

info Dua motor boleh berkongsi bingkai, diameter aci dan nilai kapasitor dan masih berada pada jarak 200 rpm. Sahkan arus yang diukur pada beban terkadar dan bukannya mempercayai setem sahaja.

Memadankan Motor dengan Perkakas

Kitaran tugas perkakas menentukan kelas motor dengan lebih dipercayai daripada watt yang dinilai.

Pada kipas udara sejuk, pilihan perumahan adalah keputusan sebenar dan bukannya kosmetik: cangkerang aluminium mengeluarkan haba lebih cepat dan menahan kakisan bilik lembap lebih baik daripada keluli dicat pada kos yang sama. Penyebaran motor AC udara sejuk fasa tunggal merentas desktop dan unit berdiri di lantai menunjukkan berapa banyak spesifikasi sebenarnya mengenai pemasangan dan geometri aci.

Pemanas kipas bertukar kepada motor dua kutub untuk memutar blower yang lebih kecil dengan cepat, dan kekangan mengikat menjadi suhu dan bukannya kelajuan. Kelas penebat, kedudukan fius terma dan laluan penyejukan motor sendiri menentukan sama ada ia bertahan dalam jeriji tersumbat pada pagi yang sejuk.

Tudung julat terletak di antara motor AC yang dikendalikan oleh kapasitor dalam perumah plastik dan alternatif DC. Bahan kimia gris, wap dan pembersih menghukum bingkai terbuka, jadi enkapsulasi memperoleh kosnya dalam tahun perkhidmatan dan bukannya dalam desibel.

Kegagalan, Pemeriksaan dan Perkara yang Perlu Ditanyakan kepada Pembekal

• Galas adalah item akhir hayat yang biasa; bunyi bising datang lama sebelum sawan.
• Jalankan kapasitor hanyut dalam kapasiti daripada gagal bersih, jadi motor masih berputar semasa berjalan panas.
• Penebat penggulungan gagal selepas suhu berlebihan yang berterusan; setiap 10 °C di atas kadaran kira-kira separuh hayatnya.
• Kelembapan dan gris rintangan penebat yang lebih rendah; motor plastik berkapsul bertolak ansur dengan pencucian jauh lebih baik daripada bingkai terbuka.

bahaya Jangan sekali-kali menggantikan kapasitor permulaan untuk kapasitor larian. Penarafan voltan dan kewajipan berbeza, dan penggulungan boleh menjadi terlalu panas dalam beberapa minit pada kipas yang sebelum ini berjalan selama bertahun-tahun.

Amaran Pada pemanas, gril terhad menaikkan suhu udara dan memotong aliran jisim yang menyejukkan motor. Pelindung terma mungkin tersandung berulang kali tanpa sebarang kerosakan pada belitan sama sekali.

Kejayaan Luluskan sampel pada bukti, bukan pada katalog. Minta kelajuan dan arus yang diukur dengan bilah sebenar, kenaikan suhu pada voltan terkadar 1.1×, arus rotor terkunci, nilai kapasitor dengan toleransi, bunyi pada ketikan kelajuan terendah dan nombor sijil yang sepadan dengan pasaran destinasi.

Setiap keputusan praktikal tentang motor AC kembali kepada gambaran yang sama: medan berputar pada kelajuan segerak, pemutar mengekor beberapa peratus, dan tork hidup dalam jurang itu. Kelajuan dinilai memberitahu anda kiraan tiang, slip memberitahu anda tugas, dan kapasitor memberitahu anda bagaimana motor dimulakan.

Nyatakan kelajuan, gelinciran, kenaikan suhu dan kaedah permulaan bersama-sama. Dinilai satu demi satu, setiap nombor kelihatan tidak berbahaya; dinilai bersama, mereka meramalkan sama ada perkakas akan tetap senyap selepas dua musim panas digunakan setiap hari.