2tom195

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 392

wartości dotyczą silników z górnego przedziału mocy. Na podstawie analizy [5.20] pracy takiego silnika, wykonywanej zazwyczaj metodą składowych symetrycznych, wynika, że zbyt malc wartości przekładni zwojowej (n_pg < 0,7) prowadzą do zmniejszenia współczynnika mocy, zaś zbyt duże (n_pg >1) — powodują obniżenie napięcia na kondensatorze. Dlatego uzwojenie pomocnicze zajmuje zazwyczaj połowę liczby żłobków stojana {ftpg — I)-

Do wad silników z kondensatorami pracy i kondensatorami rozruchowymi — obok wysokiej ceny (kondensatory + rozłączniki) — należy zaliczyć to, że przy biegu jałowym pobierają stosunkowo duży prąd mogący doprowadzić do nadmiernego nagrzewania się uzwojeń.

Silniki jednofazowe z pomocniczym uzwojeniem zwartym

Są one produkowane masowo w zakresie mocy od ułamka wata do ok. 200 W.

Ze względu na prostotę budowy, dużą trwałość (do 10000 h), cichobieżność i niewytwarzanie zakłóceń radiowych są powszechnie stosowane (wentylatory, gramofony, golarki itp.). Ich uzwojenia główne są wykonane w postaci cewek skupionych (jednej lub dwóch) nakładanych na rdzeń stojana. Uzwojenie pomocnicze zwarte, obejmujące część bieguna wydatnego stojana, powstaje przez zespawanic odpowiednio wyprofilowanego pręta lub grubej blachy miedzianej. W niektórych rozwiązaniach, w celu poprawienia rozkładu pola w szczelinie, stosuje się boczniki magnetyczne oraz powiększa się grubość szczeliny pod łukicm bieguna nie objętym zwojem zwartym. Na rysunku 5.125 przedstawiono przykłady rozwiązań konstrukcyjnych silników tego typu.

Rys. 5.125. Niektóre rozwiązania konstrukcyjne silników indukcyjnych jednofazowych ze zwartym uzwojeniem pomocniczym: a. b) silniki z rdzeniem niesymetrycznym; c) silnik z rdzeniem symetrycznym; d) fragment ukształtowania szczeliny

I zwój zwarty. 2 — bocznik magnetyczny, 3 — podcięcie łuku bieguna

Na rysunku 5.126 pokazano schematycznie biegun wydatny i wykres wskazowy strumieni przy założeniu, że biegun jest podzielony na dwie równe części, z których jedna jest objęta zwojem zwartym o dużym przekroju poprzecznym. Jeżeli strumień główny oznaczyć 20, to dzieli się on na dwie równe części <P przenikające połówki bieguna. Strumień przechodzący przez część bieguna objętego zwojem zwartym wywołuje prąd, przepływ i strumień oddziaływania 0‘, podobnie jak w zwartym uzwojeniu transformatora. Wskutek tego szczelinę powietrzną i wirnik silnika przenikają wypadkowe strumienie magnetyczne <hj i 0₂ przesunięte względem siebie w przestrzeni o kąt a w czasie o kąt fi. Jak widać, w silniku takim nie są spełnione warunki powstania pola kołowego, gdyż ani przesunięcie przestrzenne strumieni nie wynosi n/2, ani suma z + P ⁿ(^e koniecznie musi wynosić ±it, ani też, co wynika z samej zasady działania, nic są sobie równe amplitudy strumieni ⁽P_l i 0₂ przenikające obie części bieguna głównego.

Rys. 5.126. Schemat bieguna wydatnego z pomocniczym uzwojeniem zwartym i wykres wskazowy strumieni

2§

Doświadczalnie stwierdzono, że przy właściwym doborze boczników i zwojów zwartych (bywają stosowane również podwójne, a nawet potrójne zwoje) oraz przez podział powierzchni bieguna w takim stosunku, że zwój zwarty obejmuje ok. 0,4 tej powierzchni, można uzyskać w takim silniku pole wirujące eliptyczne o stosunkowo małej różnicy wymiarów półosi elipsy.

Ze względu na duże straty w uzwojeniu pomocniczym zwartym, zwiększone straty w wirniku wskutek cliptyczności pola i małe moce wydawane (w zakresie mocy najmniejszych porównywalne ze stratami mechanicznymi) sprawność tych silników jest mała. W zakresie mocy wydawanych 1 — 100 W sprawność ich wynosi odpowiednio od kilku do ok. 25% przy małych także współczynnikach mocy nic przekraczających zwykle 0,5.

Momenty rozruchowe początkowe silników z pomocniczym uzwojeniem zwartym wynoszą (0,3—0.6) M_K przy bardzo małych prądach rozruchowych na ogól mniejszych niż 21_y. Silniki mają przeważnie tylko jeden kierunek wirowania — w kierunku fragmentu bieguna objętego uzwojeniem zwartym—chociaż istnieją też konstrukcje (z dodatkowymi uzwojeniami na stojanic) dla obu kierunków wirowania.

Uniwersalne silniki indukcyjne

Oddzielną grupę silników indukcyjnych jednofazowych stanowią silniki zbudowane jako trójfazowe, które przy zastosowaniu dodatkowych elementów indukcyjnych i pojemnościowych mogą być przystosowane do zasilania z sieci jednofazowej. Na rysunku 5.127 pokazano kilka z kilkudziesięciu układów' zasilania silników trójfazowych napięciem jednofazowym.

W niektórych krajach buduje się również seryjnie silniki zwane uniwersalnymi silnikami indukcyjnymi. Są one od razu przystosowane do zasilania zarówno z sieci

*tys. 5.127. Przykłady układów połączeń silników trójfazowych do zasilania jednofazowego: a, b.e) układy symetryczne: ^c> d) układy niesymetryczne