CCI20111111167

14.6. Silniki indukcyjne jednofazowe

Silnik indukcyjny o jednej fazie albo silnik indukcyjny trójfazowy, ale zasilany prądem tylko jednofazowym, nie może ruszyć z miejsca. Przyczyną tego jest brak w silniku wirującego pola magnetycznego, którego nie może wytworzyć uzwojenie jednofazowe. Wytwarza ono jedynie pole magnetyczne pulsujące. Toteż silnik zasilany prądem jednofazowym po przyłączeniu do sieci nie ruszy z braku momentu rozruchowego. Jeżeli natomiast pchnąć wirnik w jedną czy drugą stronę, to będzie w dalszym ciągu wirować

Rys. 14-12. Schemat jednofazowego silnika indukcyjnego

w kierunku, w ⁴akim został pchnięty, jednak moc jego będzie znacznie mniejsza, a poślizg większy.

Silniki indukcyjne jednofazowe są budowane o małych mocach (do 1 kW) i są stosowane do napędu przyrządów gospodarstwa domowego (pralki, lodówki, maszyny do szycia itp.). Dla uzyskania momentu rozruchowego uzwojenia stojana wykonuje się w sposób następujący: 2/3 liczby żłobków stojana wypełnia uzwojenie jednej fazy, zwane uzwojeniem głównym. W żłobkach umieszcza się dodatkowe uzwojenie rozruchowe umieszczone w taki sposób względem uzwojenia głównego, by prąd dodatkowy, przesunięty o kąt 90° względem prądu uzwojenia głównego, wytwarzał zmienny strumień magnetyczny przesunięty W fazie i przestrzeni względem strumienia głównego. Przesunięcie o około 90° prądu zasilającego uzwojenie rozruchowe (o mniejszej liczbie zwojów, więc o mniejszej indukcyjności) osiąga się prz^z włączenie w szereg z tym uzwojeniem albo kondensatora, albo opornika bezindukcyj-nego (rys. 14—12). Uzwojenie rozruchowe wraz z opornikiem lub kondensatorem (C) przyłącza się równolegle do uzwojenia głównego. Po doprowadzaniu napięcia popłyną przez oba uzwojenia prądy przesunięte względem siebie w fazie o pewien kąt. Wskutek

przesunięcia prądów w fazie oraz przesunięcia przestrzennego obu uzwojeń w silniku wytworzy się wirujące pole magnetyczne, które spowoduje obrót wirnika. Po rozruchu obwód uzwojenia dodatkowego zazwyczaj się przerywa. Ponieważ wirnik silnika jednofazowego jest zwarty i o budowie takiej samej jak zwarte wirniki silników trójfazowych, to z chwilą ruszenia wirnika pręty jego przecinają linie pulsującego pola magnetycznego stojana i powstaje w nich s.em. wirowania. Ta s.em. wywołuje w wirniku prąd, który współdziałając ze strumieniem magnetycznym stojana wytwarza moment okrotowy w kierunku, w jakim ruszył (pchnięto) wirnik. Należy zaznaczyć, że w stanie spoczynku w wirniku indukuje się s.em. podobnie jak w transformatorze, prąd wywołany przez nią w wirniku nie wytwarza jednak momentu obrotowego.

Rys. 14-13. Silnik jednofazowy z pomocniczymi zwojami zwartymi na części nabiegunników

Należy mieć na uwadze, że przy zastosowaniu kondensatora w jednofazowym silniku indukcyjnym może powstać w obwodzie silnika zjawisko rezonansu napięć, a przez to napięcia na poszczególnych częściach obwodu mogą znacznie przekroczyć wartość napięcia sieci. Dla zapewnienia więc bezpieczeństwa kadłuby takich silników należy starannie uziemić.

Silnik bardzo małej mocy w granicach do 200 watów wykonuje się z wydatnymi biegunami z wycięciem. Na jednej połowie nabie-gunnika umieszcza się zwarty zwój K o stosunkowo dużym przekroju (rys. 14-13). Uzwojenie główne Z jest nawinięte na rdzeniu elektromagnesu. Zwarty zwój można potraktować jako uzwojenie wtórne transformatora, indukujący się w nim prąd jest przesunięty w fazie w stosunku do prądu w uzwojeniu głównym. O ten sam kąt są przesunięte strumienie magnetyczne wytworzone przez prądy w uzwojeniu głównym oraz w zwoju zwartym. Strumienie te powodują powstawanie wirującego pola magnetycznego.

Silniki te mają szerokie zastosowanie w urządzeniach automatyki.

335