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為什么家用電器的電機大都選用罩極電機,有什么優點?

發布人:管理員 日期:2020-10-13

罩極電機是一種簡單的自起動交流單相感應電機,是一種小型鼠籠式電機,其中一個輔助繞住被銅環圍繞,銅環也被稱為罩極環或蔽極環,這個銅環用作電機的二次繞組。罩極電機的顯著特點是結構非常簡單,沒有離心開關,罩極電機的功率損耗很大,電機功率因數低,起動轉矩也很低。它們的設計保持小體積,具有低功率額定值。電機的速度與應用于電機的電源頻率一樣精確,這些電機經常被用來驅動鐘表。罩極電機僅在一個特定方向旋轉,電機不可能反向轉動,罩極線圈產生的損耗,電機效率較低,其結構簡單,這些電機廣泛應用家用風扇風機和其他小容量電器中。

罩極電機工作原理

罩極電機是一種交流單相感應電機,輔助繞組由銅環組成,稱為罩極線圈,線圈中的電流延遲磁通量在磁極那部分的相位,以便提供旋轉磁場,旋轉方向是從非罩極到罩極環。

罩極線圈(環)的設計使磁極的軸線偏離主極磁極的軸線,磁場線圈和附加的罩極線圈來產生微弱的旋轉磁場。當定子通電時,磁極主體的磁通量在罩極線圈中產生電壓罩極線圈充當變壓器的二次繞組。變壓器二次繞組中的電流與一次繞組中的電流不同步,罩極磁通量與主極磁通量不同步。

在罩極電機中,轉子被放置在一個簡單的c型芯中,每根磁極的一半被一個罩極線圈覆蓋,當交流電流通過供電線圈時,會產生脈動磁通。當通過遮光線圈的磁通量變化時,罩極線圈中會感應到電壓和電流,從而與來自電源線圈的磁通量變化相對應。因此,罩極線圈下的磁通量滯后于線圈其余部分的磁通量。通過轉子在磁通中產生一個小的旋轉,從而使轉子旋轉,下圖為在用有限元分析得到的磁通線。

罩極電機結構

轉子及其相關的減速齒輪系被包裹在鋁、銅或塑料外殼中,封閉的轉子通過外殼被磁力驅動,這種齒輪馬達通常都有最終輸出軸或齒輪從600轉/分旋轉到每小時1/168轉(每周1轉)。由于通常沒有明確的啟動機制,由恒頻電源供電的電動機轉子必須非常輕,以便能夠在電源頻率的一個周期內達到運行速度,轉子可以配備鼠籠,使得電機像感應電機一樣啟動,一旦轉子被拉到與其磁鐵同步,鼠籠中沒有感應電流,因此在操作中不再起作用,變頻控制的使用使得罩極電機能夠緩慢啟動并傳遞更多的轉矩。

罩極電機轉速

罩極電機轉速取決于電機的設計,同步速度(定子磁場旋轉的速度)由輸入交流電源的頻率和定子中的極數決定。線圈的極數越多,同步速度越慢,外加電壓頻率越高,同步轉速越高,頻率和極數都不是變量,60HZ電機的常用同步轉速為3600、1800、1200和900轉/分,這取決于原始設計中的極數。

結論

由于起動轉矩很低,不能產生足夠的扭矩來轉動大型設備,罩極電機只能制造較小的尺寸,低于50瓦,低成本和簡單適用于小型風扇,空氣循環和其他低扭矩應用。通過串聯電抗以限制電流和轉矩,或通過切換電機線圈匝數,可以降低電機轉速。
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