Warum verwenden die meisten Motoren von Haushaltsgeräten Spaltpolmotoren und was sind die Vorteile?

Der Spaltpolmotor ist ein einfacher selbststartender einphasiger Wechselstrom-Induktionsmotor, bei dem es sich um einen kleinen Käfigläufermotor handelt, von dem einer von einem Kupferring umgeben ist, der auch als Spaltpolring oder Spaltpolring bezeichnet wird.Der Kupferring dient als Sekundärwicklung des Motors.Die bemerkenswerten Merkmale des Spaltpolmotors sind, dass der Aufbau sehr einfach ist, kein Fliehkraftschalter vorhanden ist, der Leistungsverlust des Spaltpolmotors groß ist, der Motorleistungsfaktor niedrig ist und auch das Anlaufdrehmoment sehr niedrig ist .Sie sind so konzipiert, dass sie klein bleiben und eine geringe Nennleistung haben.Die Geschwindigkeit der Motoren ist ebenso präzise wie die Frequenz der an die Motoren angelegten Energie, die häufig zum Antrieb von Uhren verwendet werden.Spaltpolmotoren drehen sich nur in eine bestimmte Richtung, der Motor kann nicht in die entgegengesetzte Richtung drehen, der durch die Spaltpolspulen erzeugte Verlust, der Motorwirkungsgrad ist gering und seine Struktur ist einfach, diese Motoren werden häufig in Haushaltsventilatoren verwendet und andere Geräte mit geringer Kapazität.

So funktioniert der Spaltpolmotor

Der Spaltpolmotor ist ein einphasiger Wechselstrom-Induktionsmotor.Die Hilfswicklung besteht aus Kupferringen und wird als Spaltpolspule bezeichnet.Der Strom in der Spule verzögert die Phase des Magnetflusses am Magnetpolteil, um ein rotierendes Magnetfeld bereitzustellen.Die Drehrichtung erfolgt vom unbeschatteten Pol.zum Spaltpolring.

Spaltpolspulen (Ringe) sind so konstruiert, dass die Achse des Magnetpols von der Achse des Hauptpolpols versetzt ist und die Magnetfeldspule und zusätzliche Spaltpolspulen zur Erzeugung eines schwachen rotierenden Magnetfelds verwendet werden.Wenn der Stator bestromt ist, erzeugt der magnetische Fluss der Polkörper eine Spannung in den Spaltpolspulen, die als Sekundärwicklung des Transformators fungieren.Der Strom in der Sekundärwicklung des Transformators ist nicht mit dem Strom in der Primärwicklung synchronisiert, und der magnetische Fluss des schattierten Pols ist nicht mit dem magnetischen Fluss des Hauptpols synchronisiert.

Bei einem Spaltpolmotor ist der Rotor in einem einfachen C-Kern untergebracht und die Hälfte jedes Pols ist von einer Spaltpolspule bedeckt, die einen pulsierenden Fluss erzeugt, wenn ein Wechselstrom durch die Versorgungsspule geleitet wird.Wenn sich der Magnetfluss durch die Abschattungsspule ändert, werden Spannung und Strom in der Abschattungspolspule induziert, entsprechend der Änderung des Magnetflusses von der Leistungsspule.Daher eilt der magnetische Fluss unter der Spaltpolspule dem magnetischen Fluss im Rest der Spule nach.Durch den Rotor wird im magnetischen Fluss eine kleine Drehung erzeugt, so dass sich der Rotor dreht.Die folgende Abbildung zeigt die magnetischen Flusslinien, die durch die Finite-Elemente-Analyse erhalten wurden.

Struktur des Spaltpolmotors

Der Rotor und das zugehörige Untersetzungsgetriebe sind in einem Gehäuse aus Aluminium, Kupfer oder Kunststoff untergebracht.Der geschlossene Rotor wird magnetisch durch das Gehäuse angetrieben.Solche Getriebemotoren verfügen typischerweise über eine Endabtriebswelle oder ein Abtriebszahnrad, das sich mit 600 bis 1 U/min pro Stunde dreht./168 Umdrehungen (1 Umdrehung pro Woche).Da es normalerweise keinen klaren Startmechanismus gibt, muss der Rotor eines Motors, der von einer Konstantfrequenzversorgung gespeist wird, sehr leicht sein, um die Betriebsdrehzahl innerhalb eines Zyklus der Versorgungsfrequenz erreichen zu können. Der Rotor kann daher mit einem Käfigläufer ausgestattet sein Da der Motor wie ein Induktionsmotor startet, sobald der Rotor zur Synchronisierung mit seinem Magneten gezogen wird, kein induzierter Strom im Käfigläufer vorhanden ist und daher für den Betrieb keine Rolle mehr spielt, ermöglicht die Verwendung einer variablen Frequenzsteuerung den Spaltpolmotor um langsamer anzufahren und mehr Drehmoment zu liefern.

SpaltpolmotorGeschwindigkeit

Die Drehzahl des Spaltpolmotors hängt von der Konstruktion des Motors ab. Die Synchrondrehzahl (die Drehzahl, mit der sich das Statormagnetfeld dreht) wird durch die Frequenz des Eingangswechselstroms und die Anzahl der Pole im Stator bestimmt.Je mehr Pole die Spule hat, desto langsamer ist die Synchrongeschwindigkeit, desto höher ist die Frequenz der angelegten Spannung, desto höher ist die Synchrongeschwindigkeit. Die Frequenz und die Anzahl der Pole sind keine Variablen. Die übliche Synchrongeschwindigkeit von 60-Hz-Motoren beträgt 3600, 1800, 1200 und 900 U/min.Hängt von der Anzahl der Pole im ursprünglichen Design ab.

abschließend

Da das Anlaufdrehmoment niedrig ist und nicht genug Drehmoment erzeugen kann, um große Geräte anzutreiben, können Spaltpolmotoren nur in kleineren Größen, unter 50 Watt, kostengünstig und einfach für kleine Lüfter, Luftzirkulation und andere Anwendungen mit niedrigem Drehmoment hergestellt werden.Die Motorgeschwindigkeit kann durch Reihenreaktanz reduziert werden, um Strom und Drehmoment zu begrenzen, oder durch Ändern der Anzahl der Motorspulenwindungen.