มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวทำงานอย่างไร

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวมีขดลวดเพียงเส้นเดียวและโรเตอร์เป็นแบบกรงกระรอก เมื่อกระแสไซน์ซอยด์เฟสเดียวผ่านขดลวดสเตเตอร์ มอเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กสลับ ความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงแบบไซน์ซอยด์ตามเวลา แต่จะคงที่ในการวางแนวเชิงพื้นที่ ดังนั้นสนามแม่เหล็กจึงถูกเรียกว่าสลับกัน สนามแม่เหล็กเร้าใจ สนามแม่เหล็กที่สลับกันเป็นจังหวะสามารถแบ่งออกเป็นสนามแม่เหล็กหมุนสองสนามที่อยู่ตรงข้ามกันด้วยความเร็วการหมุนและทิศทางการหมุนที่เท่ากัน เมื่อโรเตอร์อยู่กับที่ สนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่ทั้งสองจะสร้างแรงบิดที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้ามในโรเตอร์ เพื่อให้การสังเคราะห์แรงบิดเป็นศูนย์ ดังนั้นมอเตอร์จึงไม่สามารถหมุนได้ เมื่อเราใช้แรงภายนอกเพื่อหมุนมอเตอร์ในทิศทางที่กำหนด (เช่นการหมุนตามเข็มนาฬิกา) การเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กตัดระหว่างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนของโรเตอร์กับทิศทางการหมุนตามเข็มนาฬิกาจะเล็กลง ระหว่างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนของโรเตอร์กับทิศทางการหมุนทวนเข็มนาฬิกา การเคลื่อนที่ของเส้นแม่เหล็กที่ตัดจะมีขนาดใหญ่ขึ้น ความสมดุลนี้เสียไป แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดที่สร้างโดยโรเตอร์จะไม่เป็นศูนย์อีกต่อไป และโรเตอร์จะหมุนไปในทิศทางของการผลัก เพื่อให้มอเตอร์เฟสเดียวหมุนโดยอัตโนมัติ เราสามารถเพิ่มขดลวดสตาร์ทให้กับสเตเตอร์ได้ ขดลวดเริ่มต้นอยู่ที่ 90 องศานอกเฟสกับขดลวดหลัก

ขดลวดสตาร์ทจะต้องต่ออนุกรมกับตัวเก็บประจุที่เหมาะสมเพื่อให้กระแสไฟฟ้าที่มีขดลวดหลักมีเฟสอยู่นอกเฟสประมาณ 90 องศา ที่เรียกว่าหลักการแยกเฟส กระแสน้ำสองกระแสดังกล่าวที่แตกต่างกันตามเวลา 90 องศาเป็นขดลวดสองเส้นที่แตกต่างกันเชิงพื้นที่ 90 องศาจะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนเชิงพื้นที่ (สองเฟส) ซึ่งอยู่ใต้นั้นโรเตอร์สามารถสตาร์ทได้โดยอัตโนมัติ หลังจากสตาร์ท เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นถึงค่าหนึ่ง ขดลวดสตาร์ทจะถูกตัดการเชื่อมต่อโดยใช้สวิตช์แรงเหวี่ยงหรืออุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติอื่น ๆ ที่ติดตั้งอยู่บนโรเตอร์ และเฉพาะขดลวดหลักเท่านั้นที่ทำงานในระหว่างการทำงานปกติ ดังนั้นการพันสตาร์ทสามารถทำได้ในโหมดการทำงานระยะสั้น แต่มีหลายครั้งที่ขดลวดสตาร์ทไม่ขาด เราเรียกมอเตอร์ชนิดนี้ว่ามอเตอร์เฟสเดียวแบบคาปาซิทีฟ หากต้องการเปลี่ยนการบังคับเลี้ยวของมอเตอร์นี้ สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนตำแหน่งที่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุเป็นอนุกรม ในมอเตอร์แบบเฟสเดียว วิธีการสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนอีกวิธีหนึ่งเรียกว่าวิธีขั้วแรเงา หรือที่เรียกว่ามอเตอร์ขั้วแรเงาเฟสเดียว

สเตเตอร์ของมอเตอร์ทำจากขั้วชนิดพิเศษ มีสองขั้วและสี่ขั้ว ขั้วแต่ละขั้วจะมีช่องเล็กๆ ที่หน้าขั้วเต็ม 1/3--1/4 ขั้วแม่เหล็กจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วน และส่วนเล็กๆ จะมีวงแหวนทองแดงลัดวงจรติดไว้เหมือนกับปิดขั้วแม่เหล็กไว้ . เรียกว่ามอเตอร์โพลครอบ ขดลวดเฟสเดียวถูกติดตั้งบนขั้วแม่เหล็กทั้งหมด และขดลวดของแต่ละขั้วเชื่อมต่อแบบอนุกรม และขั้วที่สร้างโดยขั้วจะต้องจัดเรียงตามลำดับ N, S, N และ S เมื่อขดลวดสเตเตอร์ เมื่อได้รับพลังงาน ฟลักซ์แม่เหล็กหลักจะถูกสร้างขึ้นในขั้วแม่เหล็ก ตามกฎของเลนซ์ ฟลักซ์แม่เหล็กหลักที่ไหลผ่านวงแหวนทองแดงที่ลัดวงจรจะสร้างกระแสเหนี่ยวนำที่ล่าช้า 90 องศาในเฟสในวงแหวนทองแดง และกระแสแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสจะถูกสร้างขึ้น การผ่านยังทำให้ฟลักซ์หลักล่าช้าในเฟส และฟังก์ชันของมันจะเทียบเท่ากับการหมุนสตาร์ทของมอเตอร์แบบคาปาซิทีฟ ดังนั้นจึงสร้างสนามแม่เหล็กหมุนเพื่อหมุนมอเตอร์ ประการที่สอง โหมดสตาร์ทมอเตอร์เฟสเดียว 220V AC แบ่งออกเป็นหลายประเภท: ประเภทแรก ประเภทการเริ่มต้นแบบแยกเฟส ดังแสดงในรูปที่ 1 ได้รับการช่วยเหลือโดยขดลวดสตาร์ทเสริมเพื่อสตาร์ท แรงบิดเริ่มต้นไม่มาก อัตราการทำงานคงที่โดยประมาณ ส่วนใหญ่ใช้ในพัดลมไฟฟ้า มอเตอร์พัดลมเครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า และมอเตอร์อื่นๆ ประการที่สอง เมื่อมอเตอร์อยู่กับที่ สวิตช์แรงเหวี่ยงจะเปิดขึ้น หลังจากจ่ายไฟแล้วตัวเก็บประจุเริ่มต้นจะมีส่วนร่วมในงานเริ่มต้น เมื่อความเร็วของโรเตอร์ถึง 70% ถึง 80% ของค่าพิกัด สวิตช์แรงเหวี่ยงจะกระโดดออกโดยอัตโนมัติ และตัวเก็บประจุเริ่มต้นจะทำงานให้เสร็จสิ้น ถูกตัดการเชื่อมต่อ

ขดลวดเริ่มต้นไม่มีส่วนร่วมในการดำเนินการ และมอเตอร์ยังคงทำงานต่อไปโดยที่ขดลวดขดลวดทำงาน ดังแสดงในรูปที่ 2 ประการที่สาม เมื่อมอเตอร์อยู่กับที่ สวิตช์แรงเหวี่ยงจะเปิดขึ้น หลังจากจ่ายไฟแล้วตัวเก็บประจุเริ่มต้นจะมีส่วนร่วมในงานเริ่มต้น เมื่อความเร็วของโรเตอร์ถึง 70% ถึง 80% ของค่าพิกัด สวิตช์แรงเหวี่ยงจะกระโดดออกโดยอัตโนมัติ และตัวเก็บประจุเริ่มต้นจะทำงานให้เสร็จสิ้น ถูกตัดการเชื่อมต่อ ตัวเก็บประจุที่ทำงานอยู่เชื่อมต่อกับขดลวดสตาร์ทเพื่อเข้าร่วมในการทำงาน โดยทั่วไปการเชื่อมต่อนี้จะใช้ในสถานที่ที่มีเครื่องอัดอากาศ เครื่องตัด เครื่องจักรงานไม้ ฯลฯ รับน้ำหนักมากและไม่เสถียร ดังแสดงในรูปที่ 3 มอเตอร์ที่มีสวิตช์แรงเหวี่ยง หากไม่สามารถสตาร์ทมอเตอร์ได้สำเร็จในระยะเวลาอันสั้น ขดลวดที่พันจะไหม้อย่างรวดเร็ว ค่าความจุ: มอเตอร์ตัวเก็บประจุที่มีค่าสองเท่า, ความจุขนาดใหญ่ของตัวเก็บประจุเริ่มต้น, ความจุขนาดเล็กของตัวเก็บประจุที่ทำงานอยู่ และทนต่อแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปมากกว่า 400V.