Il motore a polo ombreggiato è un semplice motore a induzione CA monofase ad avviamento automatico, che è un piccolo motore a gabbia di scoiattolo, uno dei quali è circondato da un anello di rame, chiamato anche anello polare ombreggiato o anello polare ombreggiato. L'anello di rame viene utilizzato come avvolgimento secondario del motore. Le caratteristiche distintive dei motori a poli schermati sono che la struttura è molto semplice, non è presente alcun interruttore centrifugo, la perdita di potenza dei motori a poli schermati è elevata, il fattore di potenza del motore è basso e anche la coppia di spunto è molto bassa. Sono progettati per rimanere piccoli e avere una bassa potenza nominale. La velocità dei motori è precisa quanto la frequenza della potenza applicata ai motori, che vengono spesso utilizzati per azionare i clock. I motori a poli schermati ruotano solo in una direzione specifica, il motore non può ruotare nella direzione opposta, la perdita generata dalle bobine a poli schermati, l'efficienza del motore è bassa e la sua struttura è semplice, questi motori sono ampiamente utilizzati nei ventilatori domestici e altri elettrodomestici di piccola capacità.
Come funziona il motore a palo ombreggiato
Il motore a poli schermati è un motore a induzione CA monofase. L'avvolgimento ausiliario è costituito da un anello di rame, chiamato bobina a poli schermati. La corrente nella bobina ritarda la fase del flusso magnetico nella parte del polo magnetico per fornire un campo magnetico rotante. Il senso di rotazione è dal polo non ombreggiato. all'anello polare ombreggiato.
Le bobine del polo ombreggiato (anelli) sono progettate in modo tale che l'asse del polo magnetico sia sfalsato rispetto all'asse del polo del polo principale e la bobina del campo magnetico e le bobine del polo ombreggiato aggiuntive vengono utilizzate per generare un debole campo magnetico rotante. Quando lo statore è eccitato, il flusso magnetico dei corpi polari crea una tensione nelle bobine dei poli in ombra, che fungono da avvolgimento secondario del trasformatore. La corrente nell'avvolgimento secondario del trasformatore non è sincronizzata con la corrente nell'avvolgimento primario e il flusso magnetico del polo ombreggiato non è sincronizzato con il flusso magnetico del polo principale.
In un motore a poli schermati, il rotore è posto in un semplice c-core e metà di ciascun polo è coperto da una bobina a poli schermati che genera un flusso magnetico pulsante quando una corrente alternata viene fatta passare attraverso la bobina di alimentazione. Quando il flusso magnetico attraverso la bobina di schermatura cambia, la tensione e la corrente vengono indotte nella bobina del polo ombreggiato, corrispondente alla variazione del flusso magnetico dalla bobina di potenza. Pertanto, il flusso magnetico sotto la bobina del polo ombreggiato è in ritardo rispetto al flusso magnetico nel resto della bobina. Una piccola rotazione viene generata nel flusso magnetico dal rotore, in modo che il rotore ruoti. La figura seguente mostra le linee di flusso magnetico ottenute dall'analisi agli elementi finiti.
Struttura motore a palo ombreggiato
Il rotore e il relativo treno di ingranaggi di riduzione sono racchiusi in un alloggiamento in alluminio, rame o plastica. Il rotore chiuso è azionato magneticamente attraverso l'alloggiamento. Tali motoriduttori hanno tipicamente un albero o un ingranaggio di uscita finale che ruota da 600 giri/min a 1 all'ora. /168 giri (1 giro a settimana). Poiché di solito non esiste un meccanismo di avviamento chiaro, il rotore di un motore alimentato da un'alimentazione a frequenza costante deve essere molto leggero per poter raggiungere la velocità di funzionamento entro un ciclo della frequenza di alimentazione, il rotore può essere dotato di una gabbia di scoiattolo in modo che il motore si avvia come un motore a induzione, una volta che il rotore viene tirato per sincronizzarsi con il suo magnete, non c'è corrente indotta nella gabbia di scoiattolo e quindi non ha più un ruolo nel funzionamento, l'uso del controllo di frequenza variabile consente al motore a polo ombreggiato di iniziare lentamente e fornire più coppia.
Velocità del motore a polo ombreggiato
La velocità del motore a poli schermati dipende dal design del motore, la velocità sincrona (la velocità alla quale ruota il campo magnetico dello statore) è determinata dalla frequenza della potenza CA in ingresso e dal numero di poli nello statore. Più poli della bobina, minore è la velocità sincrona, maggiore è la frequenza della tensione applicata, maggiore è la velocità sincrona, la frequenza e il numero di poli non sono variabili, la velocità sincrona comune del motore a 60 Hz è 3600, 1800, 1200 e 900 giri/min. Dipende dal numero di poli nel progetto originale.
in conclusione, poiché la coppia di spunto è bassa e non può generare una coppia sufficiente per far girare apparecchiature di grandi dimensioni, i motori a poli schermati possono essere prodotti solo in dimensioni più piccole, inferiori a 50 watt, a basso costo e semplici per piccoli ventilatori, circolazione dell'aria e altre applicazioni a bassa coppia. La velocità del motore può essere ridotta mediante la reattanza in serie per limitare la corrente e la coppia o commutando il numero di giri della bobina del motore
