AC motori naširoko se koriste u modernoj industrijskoj opremi i kućanskim aparatima. Među njima su najčešći tipovi jednofaznih i trofaznih AC motora. Značajno se razlikuju po strukturi, principu rada i načinima pokretanja, posebno u pogledu principa pokretanja. Razumijevanje ovih razlika bitno je za odabir, održavanje i primjenu motora.
Princip pokretanja jednofaznog AC motora
Jednofazni AC motori napajaju se jednofaznom izmjeničnom strujom. Jednofazno napajanje proizvodi izmjeničnu struju samo u jednom smjeru, stvarajući pulsirajuće magnetsko polje umjesto rotirajućeg. U mirovanju ovo pulsirajuće polje ne može generirati startni moment.
Kako bi se prevladalo ovo ograničenje, jednofazni motori zahtijevaju pomoćne mjere za stvaranje rotirajućeg magnetskog polja ili stvaranje fazne razlike. Uobičajene metode pokretanja uključuju:
- Početak podijeljene faze: Koristi glavni namot i pomoćni namot sa serijskim otporom ili prigušnicom. Pomoćna struja namota zaostaje za strujom glavnog namota, generirajući faznu razliku i proizvodeći početno rotirajuće magnetsko polje. Pomoćni namot se odvaja kada motor postigne određenu brzinu.
- Početak kondenzatora: Kondenzator u seriji s pomoćnim namotom povećava fazni zaostatak, osiguravajući veći startni moment, prikladan za aplikacije s velikim opterećenjem.
- Rad kondenzatora: Pomoćni namot nastavlja raditi tijekom rada, tvoreći neprekidno rotirajuće magnetsko polje, poboljšavajući performanse rada i faktor snage.
Jednofazni motori općenito imaju niži moment pokretanja, zahtijevaju složene pomoćne uređaje, a na njihovu izvedbu pokretanja uvelike utječu dizajn namota i kondenzatora.
Princip pokretanja trofaznog AC motora
Trofazni AC motori koriste trofazno napajanje sa strujama koje se razlikuju za 120 stupnjeva. To prirodno stvara rotirajuće magnetsko polje unutar motora, generirajući okretni moment u mirovanju. Trofazni asinkroni motori su dakle samopokretanje .
Uobičajene metode pokretanja uključuju:
- Izravan on-line početak: Spaja motor izravno na napajanje, generirajući puni startni moment odmah.
- Start sa smanjenim naponom: Koristi zvijezda-trokut, serijski otpor ili metode autotransformatora za smanjenje udarne struje i mehaničkog naprezanja.
Trofazni motori su jednostavnije strukture, imaju uglađen i visok startni moment i prikladni su za industrijske primjene i kontinuirani rad velike snage.
Temeljne razlike u početnim načelima
- Generacija rotirajućeg magnetskog polja: Jednofazni motori oslanjaju se na pomoćni namot ili kondenzatore za stvaranje fazne razlike. Trofazni motori prirodno stvaraju okretno polje iz trofaznog napajanja.
- Mogućnost samostalnog pokretanja: Jednofazni motori se ne mogu pokrenuti sami i zahtijevaju vanjske mjere. Trofazni motori se sami pokreću izravno iz napajanja.
- Početni moment i karakteristike struje: Jednofazni motori imaju manji startni moment i veću startnu struju, na što utječe dizajn namota i kondenzatora. Trofazni motori imaju viši i stabilni startni moment s kontroliranom strujom.
- Scenariji primjene: Jednofazni motori prikladni su za kućanske aparate i male strojeve. Trofazni motori prikladni su za industrijsku opremu i aplikacije u teškim uvjetima.
Učinkovitost i pouzdanost pokretanja
Tijekom pokretanja, jednofazni motori imaju dodatne gubitke zbog pomoćnih namota i kondenzatora, smanjujući učinkovitost. Starenje kondenzatora ili kvarovi kontaktora mogu utjecati na pouzdanost. Trofazni motori imaju minimalne fluktuacije pri pokretanju, nisko mehaničko naprezanje i veću radnu pouzdanost.
