Motoarele cu curent alternativ sunt utilizate pe scară largă în echipamentele industriale moderne și în aparatele de uz casnic. Dintre acestea, motoarele de curent alternativ monofazate și trifazate sunt cele mai comune tipuri. Ele diferă semnificativ în structură, principiu de lucru și metode de pornire, în special în ceea ce privește principiile de pornire. Înțelegerea acestor diferențe este esențială pentru selecția, întreținerea și aplicarea motorului.
Principiul de pornire a motorului AC monofazat
Motoare AC monofazate sunt alimentate cu curent alternativ monofazat. O sursă de alimentare monofazată produce curent alternativ într-o singură direcție, creând mai degrabă un câmp magnetic pulsatoriu decât unul rotativ. La oprire, acest câmp pulsatoriu nu poate genera cuplu de pornire.
Pentru a depăși această limitare, motoarele monofazate necesită măsuri auxiliare pentru a genera un câmp magnetic rotativ sau pentru a crea o diferență de fază. Metodele comune de pornire includ:
- Început în fază împărțită: Utilizează o înfășurare principală și una auxiliară cu rezistență în serie sau reactor. Curentul de înfășurare auxiliar rămâne în urmă cu curentul de înfășurare principală, generând o diferență de fază și producând un câmp magnetic rotativ inițial. Înfășurarea auxiliară se deconectează odată ce motorul atinge o anumită viteză.
- Pornire condensator: Un condensator în serie cu înfășurarea auxiliară crește decalajul de fază, oferind un cuplu de pornire mai mare, potrivit pentru aplicații cu sarcini grele.
- Funcționarea condensatorului: Înfășurarea auxiliară continuă să funcționeze în timpul funcționării, formând un câmp magnetic rotativ continuu, îmbunătățind performanța de rulare și factorul de putere.
Motoarele monofazate au, în general, un cuplu de pornire mai mic, necesită aranjamente auxiliare complexe, iar performanța lor de pornire este foarte influențată de proiectarea înfășurării și a condensatorului.
Principiul de pornire a motorului AC trifazat
Motoarele trifazate de curent alternativ folosesc o sursă de alimentare trifazată cu curenți care diferă cu 120 de grade. Acest lucru produce în mod natural un câmp magnetic rotativ în interiorul motorului, generând cuplu la oprire. Motoarele cu inducție trifazate sunt așadar autopornire .
Metodele comune de pornire includ:
- Pornire directă on-line: Conectează motorul direct la sursa de alimentare, generând imediat cuplul de pornire complet.
- Pornire cu tensiune redusă: Utilizează metode stea-triunghi, rezistență în serie sau autotransformatoare pentru a reduce curentul de pornire și stresul mecanic.
Motoarele trifazate au o structură mai simplă, au un cuplu de pornire neted și ridicat și sunt potrivite pentru aplicații industriale și funcționare continuă de mare putere.
Diferențele de bază în principiile de pornire
- Generarea câmpului magnetic rotativ: Motoarele monofazate se bazează pe înfășurarea auxiliară sau condensatoare pentru a crea o diferență de fază. Motoarele trifazate generează în mod natural un câmp rotativ din sursa trifazată.
- Capacitate de pornire automată: Motoarele monofazate nu pot porni singure și necesită măsuri externe. Motoarele trifazate pornesc automat direct de la sursa de alimentare.
- Cuplul de pornire și caracteristicile curentului: Motoarele monofazate au un cuplu de pornire mai mic și un curent de pornire mai mare, influențat de proiectarea înfășurării și a condensatorului. Motoarele trifazate au un cuplu de pornire mai mare și stabil cu curent controlabil.
- Scenarii de aplicare: Motoarele monofazate sunt potrivite pentru aparate electrocasnice și mașini mici. Motoarele trifazate sunt potrivite pentru echipamente industriale și aplicații grele.
Eficiență și fiabilitate la pornire
În timpul pornirii, motoarele monofazate suferă pierderi suplimentare din cauza înfășurărilor și condensatoarelor auxiliare, scăzând eficiența. Îmbătrânirea condensatorului sau defecțiunile contactorului pot afecta fiabilitatea. Motoarele trifazate au fluctuații minime de pornire, solicitări mecanice scăzute și fiabilitate operațională mai mare.
