एकल-चरण मोटर क्या है? एकल चरण अतुल्यकालिक मोटर

अधिकांश इलेक्ट्रिक मोटरों की तरह, एक एसी इंडक्शन मोटर (एसी) में एक फिक्स होता है बाहरी भाग, जिसे स्टेटर और अंदर घूमने वाला रोटर कहते हैं। उनके बीच सावधानीपूर्वक गणना की गई वायु अंतराल है।

यह काम किस प्रकार करता है?

अतुल्यकालिक मोटर्स के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत, अन्य सभी की तरह, इस तथ्य पर आधारित है कि रोटर को चलाने के लिए रोटेशन का उपयोग किया जाता है चुंबकीय क्षेत्र. तीन-चरण आईएम एकमात्र प्रकार की मोटर है जिसमें यह बिजली आपूर्ति की प्रकृति के कारण स्वाभाविक रूप से बनाई जाती है। इस मामले में, यांत्रिक या इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन का उपयोग किया जाता है, और एकल-चरण आईएम में, अतिरिक्त विद्युत तत्वों का उपयोग किया जाता है।

विद्युत मोटर को संचालित करने के लिए, आपको विद्युत चुम्बकों के दो सेट की आवश्यकता होती है। परिचालन सिद्धांत अतुल्यकालिक विद्युत मोटरइस तथ्य में शामिल है कि स्टेटर में एक सेट बनता है, क्योंकि एक प्रत्यावर्ती धारा स्रोत इसकी वाइंडिंग से जुड़ा होता है। लेनज़ के नियम के अनुसार, यह रोटर में एक विद्युत चुम्बकीय बल (ईएमएफ) को उसी तरह प्रेरित करता है जैसे ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग में वोल्टेज प्रेरित होता है, जिससे विद्युत चुम्बकों का एक और सेट बनता है। इसलिए मोटर का दूसरा नाम - इंडक्शन मोटर है। एसिंक्रोनस मोटर्स का डिज़ाइन और संचालन सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि इन विद्युत चुम्बकों के चुंबकीय क्षेत्रों के बीच परस्पर क्रिया एक टॉर्क बल उत्पन्न करती है। परिणामस्वरूप, रोटर परिणामी टॉर्क की दिशा में घूमता है।

स्टेटर

स्टेटर में एल्यूमीनियम या कच्चे लोहे से बनी कई पतली प्लेटें होती हैं। खांचे के साथ एक खोखला कोर सिलेंडर बनाने के लिए उन्हें एक साथ दबाया जाता है। उन्होंने उन्हें अंदर डाल दिया अछूता तार. वाइंडिंग्स का प्रत्येक समूह, अपने आस-पास के कोर के साथ मिलकर, इसमें प्रत्यावर्ती धारा लगाने के बाद एक विद्युत चुंबक बनाता है। आईएम के ध्रुवों की संख्या स्टेटर वाइंडिंग्स के आंतरिक कनेक्शन पर निर्भर करती है। इसे इस तरह से बनाया गया है कि जब कोई शक्ति स्रोत जुड़ा होता है, तो एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

रोटार

रोटर में कई पतली स्टील प्लेटें होती हैं जिनकी परिधि के चारों ओर समान रूप से एल्यूमीनियम या तांबे की छड़ें होती हैं। इसके सबसे लोकप्रिय प्रकार में - शॉर्ट-सर्किट, या "गिलहरी पिंजरे" - सिरों पर छड़ें यंत्रवत् और विद्युत रूप से छल्ले का उपयोग करके जुड़ी होती हैं। लगभग 90% आईएम इस डिज़ाइन का उपयोग करते हैं, क्योंकि यह सरल और विश्वसनीय है। रोटर में एक बेलनाकार लैमेलर कोर होता है जिसमें कंडक्टर स्थापित करने के लिए अक्षीय रूप से समानांतर स्लॉट होते हैं। प्रत्येक खांचे में तांबा, एल्यूमीनियम या मिश्र धातु से बनी एक छड़ रखी जाती है। इन्हें अंतिम रिंगों का उपयोग करके दोनों तरफ से शॉर्ट-सर्किट किया जाता है। यह डिज़ाइन गिलहरी के पिंजरे जैसा दिखता है, इसीलिए इसे यह नाम मिला।

रोटर स्लॉट शाफ्ट के बिल्कुल समानांतर नहीं हैं। इन्हें दो मुख्य कारणों से थोड़े पूर्वाग्रह के साथ बनाया गया है। पहला चुंबकीय शोर और हार्मोनिक्स को कम करके आईएम का सुचारू संचालन सुनिश्चित करना है। दूसरा, रोटर के रुकने की संभावना को कम करना है: इसके दांत उनके बीच सीधे चुंबकीय आकर्षण के कारण स्टेटर स्लॉट से जुड़ते हैं। ऐसा तब होता है जब उनकी संख्या मेल खाती है. रोटर को प्रत्येक छोर पर बीयरिंग का उपयोग करके शाफ्ट पर लगाया जाता है। भार को चलाने के लिए एक भाग आमतौर पर दूसरे से अधिक फैला हुआ होता है। कुछ इंजनों में, स्थिति शाफ्ट के गैर-कार्यशील सिरे से जुड़ी होती है।

स्टेटर और रोटर के बीच एक एयर गैप होता है। इससे ऊर्जा का संचार होता है। उत्पन्न टॉर्क रोटर और लोड को घूमने का कारण बनता है। उपयोग किए गए रोटर के प्रकार, उपकरण और संचालन के सिद्धांत की परवाह किए बिना अतुल्यकालिक मोटरअपरिवर्तित ही रहेंगे। एक नियम के रूप में, आईएम को स्टेटर वाइंडिंग्स की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। एकल-चरण और तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर हैं।

एकल-चरण अतुल्यकालिक मोटर के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत

एकल चरण रक्तचाप है सबसे बड़ा हिस्साविद्युत मोटर्स। यह तर्कसंगत है कि कम से कम महंगे और कम रखरखाव वाले इंजन का उपयोग अक्सर किया जाता है। जैसा कि नाम से पता चलता है, इस प्रकार की अतुल्यकालिक मोटर का उद्देश्य और संचालन सिद्धांत केवल एक स्टेटर वाइंडिंग की उपस्थिति और एकल-चरण बिजली स्रोत के साथ संचालन पर आधारित है। इस प्रकार के सभी आईएम में एक गिलहरी-पिंजरे वाला रोटर होता है।

एकल-चरण मोटरें अपने आप चालू नहीं होती हैं। जब मोटर को बिजली स्रोत से जोड़ा जाता है, तो मुख्य वाइंडिंग प्रवाहित होने लगती है प्रत्यावर्ती धारा. यह एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। इंडक्शन के कारण रोटर सक्रिय होता है। चूँकि मुख्य चुंबकीय क्षेत्र स्पंदित हो रहा है, मोटर को घुमाने के लिए आवश्यक टॉर्क उत्पन्न नहीं होता है। रोटर घूमने के बजाय कंपन करने लगता है। इसलिए, एकल-चरण आईएम को एक ट्रिगर तंत्र की आवश्यकता होती है। यह प्रारंभिक धक्का प्रदान कर सकता है जो शाफ्ट को स्थानांतरित करने का कारण बनता है।

एकल चरण रक्तचाप के प्रारंभिक तंत्र में मुख्य रूप से शामिल हैं अतिरिक्त वाइंडिंगस्टेटर. वह साथ हो सकती है श्रृंखला संधारित्रया केन्द्रापसारक स्विच। जब आपूर्ति वोल्टेज लागू किया जाता है, तो मुख्य वाइंडिंग में करंट इसके प्रतिरोध के कारण वोल्टेज से पीछे रह जाता है। उसी समय, शुरुआती वाइंडिंग में बिजली शुरुआती तंत्र के प्रतिबाधा के आधार पर आपूर्ति वोल्टेज से पिछड़ जाती है या आगे बढ़ जाती है। मुख्य वाइंडिंग और शुरुआती सर्किट द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्रों के बीच परस्पर क्रिया एक शुद्ध चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। यह एक दिशा में घूमता है. रोटर परिणामी चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में घूमना शुरू कर देता है।

मोटर की गति रेटेड गति के लगभग 75% तक पहुंचने के बाद, केन्द्रापसारक स्विच शुरुआती वाइंडिंग को बंद कर देता है। इसके बाद इंजन अपने आप चलने के लिए पर्याप्त टॉर्क बनाए रख सकता है। एक विशेष स्टार्टिंग कैपेसिटर वाली मोटरों को छोड़कर, सभी का उपयोग आम तौर पर 500 W से अधिक बिजली का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। निर्भर करना विभिन्न तरीकेप्रारंभ, एकल-चरण आईएम को निम्नलिखित अनुभागों में वर्णित अनुसार आगे वर्गीकृत किया गया है।

विभाजित-चरण रक्तचाप

स्प्लिट-फ़ेज़ एसिंक्रोनस मोटर के संचालन का उद्देश्य, डिज़ाइन और सिद्धांत दो वाइंडिंग के उपयोग पर आधारित हैं: प्रारंभिक और मुख्य। शुरुआती तार छोटे व्यास वाले तार से बना होता है और अधिक प्रतिरोध पैदा करने के लिए मुख्य तार के संबंध में कम घुमाव वाला होता है। यह आपको इसके चुंबकीय क्षेत्र को एक कोण पर उन्मुख करने की अनुमति देता है। यह मुख्य चुंबकीय क्षेत्र की दिशा से भिन्न होता है, जिसके कारण रोटर घूमता है। वर्किंग वाइंडिंग, जो बड़े व्यास के तार से बनी होती है, बाकी समय इंजन के कामकाज को सुनिश्चित करती है।

शुरुआती टॉर्क कम होता है, आमतौर पर रेटेड टॉर्क का 100 से 175% तक। मोटर उच्च स्टार्टिंग करंट की खपत करता है। यह अंकित मूल्य से 7-10 गुना अधिक है। अधिकतम टॉर्क भी 2.5-3.5 गुना अधिक है। इस प्रकार की मोटर का प्रयोग छोटे में किया जाता है पीसने वाली मशीनें, पंखे और ब्लोअर, साथ ही अन्य अनुप्रयोगों में 40 से 250 W तक कम टॉर्क की आवश्यकता होती है। ऐसे मोटरों के उपयोग से बचना चाहिए जहां बार-बार ऑन-ऑफ चक्र होते हैं या जहां उच्च टॉर्क की आवश्यकता होती है।

कैपेसिटर प्रारंभ के साथ आईएम

कैपेसिटर एसिंक्रोनस मोटर प्रकार और इसके संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि एक कैपेसिटेंस श्रृंखला में इसके स्प्लिट-चरण स्टार्टिंग वाइंडिंग से जुड़ा हुआ है, जो एक शुरुआती "आवेग" प्रदान करता है। पिछले प्रकार की मोटर की तरह, इसमें भी एक केन्द्रापसारक स्विच होता है। जब इंजन की गति निर्धारित गति की 75% तक पहुँच जाती है तो यह स्टार्टिंग सर्किट को बंद कर देता है। चूंकि संधारित्र श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, यह एक बड़ा बनाता है आरंभिक टॉर्क, कार्यकर्ता के आकार से 2-4 गुना तक पहुँचना। और शुरुआती करंट, एक नियम के रूप में, रेटेड करंट का 4.5-5.75 गुना है, जो शुरुआती वाइंडिंग में बड़े तार के कारण, विभाजित चरण के मामले की तुलना में काफी कम है।

एक संशोधित शुरुआती विकल्प में सक्रिय प्रतिरोध वाली मोटर की सुविधा है। इस प्रकार की मोटर में, कैपेसिटेंस को एक अवरोधक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। एक अवरोधक का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां कैपेसिटर का उपयोग करने की तुलना में कम शुरुआती टॉर्क की आवश्यकता होती है। कम लागत के अलावा, यह कैपेसिटिव स्टार्टिंग की तुलना में कोई लाभ प्रदान नहीं करता है। इन मोटरों का उपयोग बेल्ट-चालित अनुप्रयोगों जैसे छोटे कन्वेयर, बड़े पंखे और पंप और कई प्रत्यक्ष ड्राइव या गियर वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।

कार्यशील चरण-स्थानांतरण संधारित्र के साथ आईएम

इस प्रकार की एसिंक्रोनस मोटर के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत प्रारंभिक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़े संधारित्र के स्थायी कनेक्शन पर आधारित है। मोटर अपनी निर्धारित गति तक पहुंचने के बाद, शुरुआती सर्किट सहायक बन जाता है। चूंकि कैपेसिटेंस को निरंतर उपयोग के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, यह प्रारंभिक आवेग प्रदान नहीं कर सकता है प्रारंभिक संधारित्र. ऐसे इंजन का शुरुआती टॉर्क कम होता है। यह अंकित मूल्य का 30-150% है। शुरुआती करंट छोटा होता है - रेटेड करंट का 200% से कम, जो इस प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटरों को आदर्श बनाता है जहां बार-बार स्विच ऑन और ऑफ करने की आवश्यकता होती है।

इस डिज़ाइन के कई फायदे हैं। गति नियंत्रकों के साथ उपयोग के लिए सर्किट को आसानी से संशोधित किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक मोटरों को इष्टतम दक्षता और उच्च शक्ति कारक के लिए ट्यून किया जा सकता है। उन्हें एकल-चरण मोटरों में सबसे विश्वसनीय माना जाता है, मुख्यतः क्योंकि वे केन्द्रापसारक शुरुआती स्विच का उपयोग नहीं करते हैं। पंखे, ब्लोअर और बार-बार चालू होने वाले उपकरणों में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, नियंत्रण तंत्र, गेट और गेराज दरवाजा खोलने की प्रणाली में।

स्टार्टिंग और रनिंग कैपेसिटर के साथ आईएम

इस प्रकार की एसिंक्रोनस मोटर के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत शुरुआती कैपेसिटर के शुरुआती वाइंडिंग के क्रमिक कनेक्शन पर आधारित है। इससे अधिक टॉर्क पैदा करना संभव हो जाता है। इसके अलावा, उसके पास है स्थायी संधारित्र, प्रारंभिक कैपेसिटेंस को डिस्कनेक्ट करने के बाद सहायक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। यह योजना बड़े टॉर्क ओवरलोड की अनुमति देती है।

इस प्रकार की मोटर को कम पूर्ण भार धाराओं को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे यह अधिक कुशल हो जाती है। स्टार्टिंग और रनिंग कैपेसिटर और एक सेंट्रीफ्यूगल स्विच की उपस्थिति के कारण यह डिज़ाइन सबसे महंगा है। लकड़ी की मशीनों, वायु कंप्रेसर, पानी पंपों में उपयोग किया जाता है उच्च दबाव, वैक्यूम पंप और जहां उच्च टॉर्क की आवश्यकता होती है। शक्ति - 0.75 से 7.5 किलोवाट तक।

परिरक्षित पोल के साथ IM

इस प्रकार की एसिंक्रोनस मोटर का डिज़ाइन और संचालन का सिद्धांत यह है कि इसमें केवल एक मुख्य वाइंडिंग होती है और कोई शुरुआती वाइंडिंग नहीं होती है। शुरुआत इस तथ्य के कारण होती है कि स्टेटर ध्रुवों में से प्रत्येक के एक छोटे से हिस्से के चारों ओर एक परिरक्षण तांबे की अंगूठी होती है, जिसके परिणामस्वरूप इस क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र बिना परिरक्षित हिस्से में क्षेत्र से पीछे रह जाता है। दो क्षेत्रों की परस्पर क्रिया के कारण शाफ्ट घूमता है।

चूँकि इसमें कोई स्टार्टिंग कॉइल, स्विच या कैपेसिटर नहीं है, मोटर विद्युत रूप से सरल और सस्ती है। इसके अलावा, इसकी गति को वोल्टेज बदलकर या मल्टी-टैप वाइंडिंग के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है। छायांकित पोल मोटर डिज़ाइन बड़े पैमाने पर उत्पादन की अनुमति देता है। इसे आम तौर पर "डिस्पोजेबल" आइटम माना जाता है क्योंकि मरम्मत की तुलना में इसे बदलना बहुत सस्ता है। अलावा सकारात्मक गुण, इस डिज़ाइन के कई नुकसान हैं:

• नाममात्र के 25-75% के बराबर कम प्रारंभिक टोक़;
• उच्च पर्ची (7-10%);
• कम दक्षता (20% से कम)।

कम प्रारंभिक लागत कम-शक्ति या शायद ही कभी उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में इस प्रकार के आईएम के उपयोग की अनुमति देती है। हम बात कर रहे हैं घरेलू मल्टी-स्पीड पंखे की। लेकिन कम टॉर्क, कम दक्षता और खराब यांत्रिक विशेषताएं उनके व्यावसायिक या औद्योगिक उपयोग को रोकती हैं।

तीन चरण रक्तचाप

इन इलेक्ट्रिक मोटरों का उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का डिज़ाइन और संचालन सिद्धांत इसके द्वारा निर्धारित किया जाता है डिज़ाइन- शॉर्ट-सर्किट के साथ या साथ रोटर को घुमाएं. इसे चालू करने के लिए कैपेसिटर, स्टार्टिंग वाइंडिंग, सेंट्रीफ्यूगल स्विच या अन्य डिवाइस की आवश्यकता नहीं होती है। प्रारंभिक टॉर्क मध्यम से उच्च है, जैसा कि शक्ति और दक्षता है। पीसने, मोड़ने में उपयोग किया जाता है, ड्रिलिंग मशीनें, पंप, कंप्रेसर, कन्वेयर, कृषि मशीनरी, आदि।

बंद रोटर के साथ आईएम

यह एक तीन-चरण अतुल्यकालिक उपकरण है जिसका उपकरण ऊपर वर्णित किया गया था। सभी तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटरों का लगभग 90% हिस्सा बनता है। 250 वॉट से लेकर कई सौ किलोवाट तक बिजली उपलब्ध है। 750 W से शुरू होने वाले एकल-चरण मोटरों की तुलना में, वे सस्ते हैं और बड़े भार का सामना कर सकते हैं।

घाव रोटर के साथ आईएम

घाव वाले रोटर के साथ तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत "स्क्विरल केज" प्रकार की प्रेरण मोटर से भिन्न होता है, जिसमें रोटर में वाइंडिंग का एक सेट होता है, जिसके सिरे शॉर्ट-सर्किट नहीं होते हैं। वे स्लिप रिंग से जुड़े हुए हैं। यह आपको बाहरी प्रतिरोधों और संपर्ककर्ताओं को उनसे जोड़ने की अनुमति देता है। अधिकतम टॉर्क सीधे रोटर प्रतिरोध के समानुपाती होता है। इसलिए आगे कम गतिइसे अतिरिक्त प्रतिरोध के साथ बढ़ाया जा सकता है। उच्च प्रतिरोध कम प्रारंभिक धारा के साथ उच्च टॉर्क की अनुमति देता है।

जैसे-जैसे रोटर तेज होता है, लोड आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मोटर विशेषता को बदलने के लिए प्रतिरोध कम हो जाता है। एक बार जब मोटर आधार गति तक पहुँच जाती है, तो बाहरी प्रतिरोधक बंद हो जाते हैं। और इलेक्ट्रिक मोटर एक नियमित इंडक्शन मोटर की तरह काम करती है। यह प्रकार उच्च जड़त्व भार के लिए आदर्श है जिसके लिए लगभग शून्य गति पर टॉर्क की आवश्यकता होती है। यह न्यूनतम वर्तमान खपत के साथ न्यूनतम समय में अधिकतम गति प्रदान करता है।

ऐसी मोटरों का नुकसान यह है कि स्लिप रिंग और ब्रश को नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है, जो कि स्क्विरल केज मोटर के लिए आवश्यक नहीं है। यदि रोटर वाइंडिंग को छोटा कर दिया जाता है और स्टार्ट करने का प्रयास किया जाता है (यानी डिवाइस एक मानक आईएम बन जाता है), तो इसमें बहुत अधिक धारा प्रवाहित होगी। इसे बेस के 60% के बहुत कम टॉर्क पर 14 बार रेट किया गया है। अधिकांश मामलों में इसका उपयोग नहीं किया जाता है.

रोटर प्रतिरोध को समायोजित करके घूर्णन गति और टोक़ के बीच संबंध को बदलकर, आप एक निश्चित भार पर गति को भिन्न कर सकते हैं। यदि लोड के लिए परिवर्तनीय टॉर्क और गति की आवश्यकता होती है, तो यह उन्हें लगभग 50% तक प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, जो अक्सर प्रिंटिंग मशीनों, कंप्रेसर, कन्वेयर, होइस्ट और लिफ्ट में पाया जाता है। गति को 50% से कम करने से रोटर प्रतिरोधों में उच्च शक्ति अपव्यय के कारण बहुत कम दक्षता होती है।

– यह एक कम-शक्ति वाली मोटर (1500 डब्ल्यू तक) है जिसका उपयोग उन प्रतिष्ठानों में किया जाता है जहां स्टार्ट-अप के समय शाफ्ट पर व्यावहारिक रूप से कोई भार नहीं होता है, साथ ही ऐसे मामलों में जहां मोटर को केवल से ही संचालित किया जा सकता है एकल-चरण नेटवर्क. अधिकतर, ऐसे इंजनों का उपयोग किया जाता है वाशिंग मशीन, छोटे पंखे, आदि।

एक एकल-चरण मोटर की संरचना तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के समान होती है, अंतर चरण वाइंडिंग की संख्या का होता है; एक एकल-चरण मोटर में तीन नहीं, बल्कि दो वाइंडिंग होती हैं - शुरू करना और काम करना, और केवल एक वाइंडिंग लगातार काम कर रही है - काम करने वाली।

एक अतुल्यकालिक मोटर के रोटर को चलने के लिए, स्टेटर वाइंडिंग को एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाना होगा। तीन-फेज मोटर में ऐसा क्षेत्र किसके कारण निर्मित होता है? तीन-चरण घुमावदार. लेकिन एकल-चरण मोटर की कार्यशील वाइंडिंग एक घूर्णन नहीं, बल्कि एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। इस क्षेत्र को दो भागों में विघटित किया जा सकता है - प्रत्यक्ष और उल्टा. प्रत्यक्ष क्षेत्र रोटर के घूमने की दिशा में एक तुल्यकालिक गति n 1 पर घूमता है और मुख्य विद्युत चुम्बकीय टोक़ बनाता है। प्रत्यक्ष क्षेत्र के सापेक्ष रोटर स्लिप के बराबर है

रिवर्स फ़ील्ड रोटर के विपरीत घूमती है, इसलिए रोटर की गति इस फ़ील्ड के सापेक्ष नकारात्मक है

प्रत्येक क्षेत्र एक ईएमएफ प्रेरित करता है, जिसके कारण रोटर के माध्यम से धाराएं प्रवाहित होने लगती हैं। इन धाराओं की आवृत्तियाँ स्लिप (f t =f·s) के समानुपाती होती हैं, और ऊपर प्राप्त सूत्रों से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि रिवर्स फील्ड द्वारा प्रेरित करंट की आवृत्ति फॉरवर्ड फील्ड करंट की आवृत्ति से बहुत अधिक है। इस संबंध में, प्रेरक प्रतिक्रिया प्राप्त होती है, जो बढ़ती आवृत्ति के साथ बढ़ती है बडा महत्वऔर बहुत अधिक सक्रिय प्रतिरोध है। इसलिए, रिवर्स फील्ड करंट व्यावहारिक रूप से प्रेरक है और रिवर्स चुंबकीय क्षेत्र प्रवाह पर विचुंबकीय प्रभाव डालता है। परिणामस्वरूप, इस क्षेत्र द्वारा निर्मित टॉर्क छोटा होता है और रोटर के घूर्णन के विरुद्ध निर्देशित होता है।

जिस समय रोटर स्थिर होता है, इन दोनों क्षेत्रों के बीच समरूपता की धुरी भी स्थिर होती है, जिसका अर्थ है कि कोई घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र नहीं बनता है, और परिणामस्वरूप, इंजन काम नहीं करता है। इसे गति में सेट करने के लिए, आपको रोटर को घुमाने की आवश्यकता है ताकि समरूपता की धुरी घूम जाए। लेकिन चलाने के लिए इसे यंत्रवत् करने का कोई मतलब नहीं है एकल चरण मोटर, बनाया था प्रारंभिक वाइंडिंग. शुरुआती वाइंडिंग, कार्यशील वाइंडिंग के साथ मिलकर, इंजन शुरू करने के लिए आवश्यक एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। ऐसा करने के लिए, यह आवश्यक है कि दोनों वाइंडिंग का एमएमएफ बराबर हो, और उनके बीच का कोण 90° हो। इसके अलावा, यह आवश्यक है कि इन वाइंडिंग्स में धाराओं को 90° तक स्थानांतरित किया जाए। इस मामले में, एक तथाकथित गोलाकार चुंबकीय क्षेत्र, जिस पर परिणामी विद्युत चुम्बकीय टॉर्क अधिकतम होता है। यदि, तथापि, ये स्थितियाँ विचलन के साथ पूरी होती हैं, तो a अण्डाकार चुंबकीय क्षेत्र, जिस पर रिवर्स फील्ड के बढ़े हुए ब्रेकिंग टॉर्क के कारण टॉर्क कम होता है।

वास्तविक परिस्थितियों में, एकल-चरण मोटर को एक साथ बटन दबाकर शुरू किया जाता है जो बिजली की आपूर्ति करता है और शुरुआती वाइंडिंग को सर्किट से जोड़ता है।

कामकाजी और शुरुआती वाइंडिंग की धाराओं के बीच 90° का चरण बदलाव बनाने के लिए, चरण-स्थानांतरण तत्वों (एफई) का उपयोग किया जाता है। यह एक सक्रिय प्रतिरोध, एक कुंडल या एक संधारित्र हो सकता है। चरण-स्थानांतरण तत्व के रूप में सक्रिय प्रतिरोध वाले एकल-चरण मोटर्स व्यापक हो गए हैं। शुरुआती वाइंडिंग के प्रतिरोध में वृद्धि तार के क्रॉस-सेक्शन को कम करके प्राप्त की जाती है, और चूंकि यह वाइंडिंग स्टार्ट-अप के समय थोड़े समय के लिए काम करती है, इससे वाइंडिंग को कोई नुकसान नहीं होता है।

लेकिन, सक्रिय प्रतिरोध, आगमनात्मक प्रतिरोध की तरह, धाराओं के बीच आवश्यक 90° विस्थापन पैदा नहीं करता है, लेकिन ऐसा विस्थापन एक संधारित्र द्वारा बनाया जाता है। इस संधारित्र की धारिता का चयन इस प्रकार किया जाता है कि प्रारंभिक वाइंडिंग धारा चरण में वोल्टेज से एक निश्चित कोण से आगे हो, जो धाराओं के बीच ऑफसेट 90° होने के लिए आवश्यक है। इसके कारण एक वृत्ताकार चुंबकीय क्षेत्र निर्मित होता है। लेकिन, कैपेसिटर का उपयोग चरण-शिफ्टिंग तत्व के रूप में कम बार किया जाता है, क्योंकि 90° मिश्रण सुनिश्चित करने के लिए, आपको बड़ी क्षमता के कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, और, एक नियम के रूप में, अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज। इसके अलावा, इस संधारित्र के आयाम बड़े हैं, जो भी एक भूमिका निभाता है।

जैसा देखा गया # जैसा लिखा गया, एकल-चरण अतुल्यकालिक मोटर्सवर्तमान में इन्हें मुख्य रूप से छोटी मशीनों के रूप में प्रदर्शित किया जाता है जिनकी शक्ति शायद ही कभी 0.5 किलोवाट से अधिक होती है।

स्टेटर के पास है एकल-चरण घुमावदार, जो आमतौर पर तीन-चरण वाले तारे से जुड़े एक से प्राप्त किया जाता है, इसके केवल दो चरणों का उपयोग करके। रोटर एक गिलहरी पिंजरे के रूप में शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग से सुसज्जित है।

यदि स्टेटर वाइंडिंग को एकल-चरण प्रत्यावर्ती धारा से आपूर्ति की जाती है, तो यह एक प्रत्यावर्ती (स्पंदित) एन.एस. बनाएगी। मशीन में एक स्थिर रोटर के साथ, एक वैकल्पिक (स्पंदित) क्षेत्र उत्पन्न होगा। यह रोटर वाइंडिंग में धाराओं को प्रेरित करेगा, जैसे ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग में। चित्र 2.21 एक स्पंदनशील क्षेत्र की उपस्थिति में गिलहरी-पिंजरे रोटर के चालकों में धाराओं की दिशा दिखाता है।

चावल। 2.21. स्थिर रोटर के साथ एकल-चरण मोटर के रोटर वाइंडिंग के कंडक्टरों में धाराएँ

जाहिर है, रोटर पर अभिनय करने वाला परिणामी टॉर्क शून्य होगा, क्योंकि इसके दाएं और बाएं हिस्सों पर रोटर वाइंडिंग में क्षेत्र और धाराओं की परस्पर क्रिया से विद्युत चुम्बकीय बल बराबर और विपरीत होंगे।

प्रारंभिक टॉर्क की कमी है अभिलक्षणिक विशेषताएकल चरण मोटर पर निर्दिष्ट योजनासम्बन्ध। परिणामस्वरूप, वह स्वयं चल-फिर नहीं सकता। हालाँकि, यदि आप बाहरी बल का उपयोग करके रोटर को घुमाते हैं, तो इंजन बाद में स्वतंत्र रूप से घूमेगा और लोड किया जा सकता है।

इसी तरह की घटनाएँ देखी जा सकती हैं तीन चरण मोटरजब आपूर्ति तारों में से एक टूट जाता है। यदि स्थिर इंजन पर तार टूट गया है, तो चालू होने पर यह टॉर्क पैदा नहीं करेगा और गति नहीं करेगा। यदि घूमने वाली तीन-चरण मोटर पर तार टूट गया है, तो बाद वाला एकल-चरण के रूप में काम करना जारी रखेगा। लेकिन इसकी शक्ति को नाममात्र का 50...55% तक कम किया जाना चाहिए।

एकल-चरण के रूप में तीन-चरण मोटर के ऑपरेटिंग मोड की अनुमति नहीं दी जा सकती है जब इसके शाफ्ट पर बिजली रेटेड एक के करीब होती है, क्योंकि इस मोड में धाराओं में वृद्धि के कारण इसकी वाइंडिंग गर्म हो जाएगी। कम समय में अत्यधिक.

इन परिघटनाओं को समझाने के लिए, आइए हम एन.एस. के एक अक्ष के अनुदिश स्पंदित होने वाले चर को प्रतिस्थापित करें। दो एनएस वाला स्टेटर एक समकालिक आवृत्ति के साथ अलग-अलग दिशाओं में घूमता है और स्पंदित एनएस के आधे आयाम के बराबर आयाम रखता है।

एक स्थिर रोटर के साथ, दोनों एन.एस. समान आयामों के साथ समान तुल्यकालिक आवृत्ति के साथ रोटर के सापेक्ष घूमते हैं। उनके कारण उत्पन्न क्षेत्रों का आयाम भी समान होगा। वे रोटर वाइंडिंग में समान धाराएँ प्रेरित करेंगे। इसलिए, क्षेत्रों और उनके द्वारा प्रेरित धाराओं की परस्पर क्रिया से उत्पन्न टॉर्क एक दूसरे के बराबर होंगे। चूँकि वे विपरीत दिशाओं में कार्य करते हैं, परिणामी क्षण शून्य होता है। नतीजतन, रोटर अपने आप नहीं घूम सकता। यदि, जैसा कि संकेत दिया गया था, किसी भी तरह से इसे किसी भी दिशा में घूर्णन में लाया जाता है, तो इस दिशा में यह स्वतंत्र रूप से घूमेगा और समकालिक के करीब गति तक पहुंच जाएगा।

वह क्षेत्र जो रोटर के समान दिशा में घूमता है उसे सीधे घूर्णन या प्रत्यक्ष कहा जाता है, दूसरे क्षेत्र को विपरीत घूर्णन या उलटा कहा जाता है। जब रोटर घूमता है, तो ये दोनों क्षेत्र समान नहीं होते हैं: रिवर्स क्षेत्र कमजोर हो जाता है, जबकि आगे घूमने वाला क्षेत्र मजबूत हो जाता है। समकालिक के निकट घूर्णन गति पर, विपरीत क्षेत्र इतना कमजोर हो जाता है कि परिणामी क्षेत्र लगभग गोलाकार हो जाता है।

एकल-चरण मोटर के संचालन के दौरान रिवर्स फ़ील्ड के कमजोर होने को निम्नानुसार समझाया गया है। यदि रोटर में आगे के क्षेत्र के सापेक्ष स्लिप है, तो रिवर्स फ़ील्ड के सापेक्ष इसमें स्लिप होगी:

नतीजतन, रोटर वाइंडिंग में रिवर्स फ़ील्ड द्वारा प्रेरित धाराओं की उच्च आवृत्ति होगी, उदाहरण के लिए, s=0.05 पर यह (2-s)f 1 =1.95·50=97.5 हर्ट्ज के बराबर है। इस आवृत्ति पर रोटर वाइंडिंग की प्रेरक प्रतिक्रिया कई गुना अधिक होगी सक्रिय प्रतिरोध. धाराएँ लगभग पूरी तरह से प्रतिक्रियाशील होंगी; उनका एक मजबूत विचुंबकीय प्रभाव होगा, अर्थात। रिवर्स फ़ील्ड को कमजोर करें।

इस प्रकार, कम स्लिप मूल्यों पर, एकल-चरण मोटरों में टॉर्क मुख्य रूप से प्रत्यक्ष क्षेत्र और रोटर वाइंडिंग में इसके द्वारा प्रेरित धाराओं की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप बनता है। रिवर्स फ़ील्ड की परस्पर क्रिया से ब्रेकिंग टॉर्क, जो बहुत कमजोर हो गया है, और रोटर वाइंडिंग (लगभग पूरी तरह से प्रतिक्रियाशील) में इसके द्वारा प्रेरित धाराओं का बहुत कम महत्व है।

चावल। 2.22. एकल-चरण मोटर टॉर्क वक्र

चूँकि एकल-चरण मोटर के रोटर में करंट एकदम अलग-अलग आवृत्तियों की दो धाराओं के सुपरपोजिशन से बनता है, रोटर में विद्युत हानि को प्रत्येक धारा के कारण अलग-अलग होने वाले नुकसान के योग के बराबर माना जा सकता है। इसलिए, एकल-चरण मोटर के रोटर में विद्युत हानि संबंधित शक्ति के तीन-चरण मोटर के रोटर में समान हानि से लगभग दोगुनी होती है। यहां हमारा मतलब रोटर वाइंडिंग वाली मोटरों से है, जिन्हें इस तरह से डिजाइन किया गया है कि कोई इसके कंडक्टरों में करंट के विस्थापन को नजरअंदाज कर सके। यदि मोटरों में रोटर पर गहरे खांचे या डबल केज हैं, तो रोटर वाइंडिंग के कंडक्टरों में रिवर्स फील्ड द्वारा प्रेरित धाराओं से होने वाली हानि उनमें करंट के विस्थापन के कारण काफी बढ़ जाती है।

इसके अलावा, एकल-चरण मोटर की लागत तीन-चरण मोटर की तुलना में कम है, पहले से अधिक वर्तमाननिष्क्रिय गति (इसके प्रतिक्रियाशील घटक के कारण)। उत्तरार्द्ध स्पष्ट हो जाएगा यदि हम रोटर वाइंडिंग के खुले और बंद होने के साथ समकालिक गति से घूमने वाली मोटर के संचालन पर विचार करें। पहले मामले में, दोनों एन.एस. - डायरेक्ट और रिवर्स - समान फ़ील्ड बनाएंगे जो स्टेटर वाइंडिंग में ईएमएफ प्रेरित करते हैं, लगभग पूरी तरह से लागू वोल्टेज को संतुलित करते हैं।

दूसरे मामले में, उलट एन.एस. न केवल स्टेटर धाराओं द्वारा, बल्कि रिवर्स फ़ील्ड द्वारा प्रेरित रोटर धाराओं द्वारा भी बनाया जाता है; यह, रिवर्स फील्ड की तरह, बहुत कमजोर हो गया है। इसलिए, प्रत्यक्ष एन.एस. इस मामले में स्टेटर को इतना बढ़ना चाहिए कि इसके द्वारा बनाया गया प्रत्यक्ष क्षेत्र स्टेटर वाइंडिंग में एक ईएमएफ प्रेरित करता है जो लागू वोल्टेज को लगभग पूरी तरह से संतुलित करता है। दूसरे मामले में, स्टेटर करंट पहले मामले की तुलना में लगभग 2 गुना अधिक होगा। यह एकल-चरण मोटर के नो-लोड करंट में वृद्धि की व्याख्या करता है।

स्लिप में वृद्धि से रिटर्न फ़ील्ड से ब्रेकिंग टॉर्क में वृद्धि होती है, इसलिए एकल-चरण मोटर का अधिकतम टॉर्क संबंधित तीन-चरण मोटर की तुलना में कम होता है।

गुणक उपयोगी क्रियारोटर वाइंडिंग में बढ़ते नुकसान के साथ-साथ स्टेटर वाइंडिंग में कॉस के खराब होने के कारण एकल-चरण मोटर भी कम है।

एकल-चरण मोटर आमतौर पर तब शुरू की जाती है जब स्टेटर पर एक सहायक चरण होता है। यह स्टेटर के स्लॉट में रखी गई एक वाइंडिंग है ताकि इसकी एन.एस. 90 ईएल द्वारा स्थानिक रूप से स्थानांतरित किया गया था। जय हो, एन.एस. के सापेक्ष मुख्य स्टेटर वाइंडिंग. सहायक वाइंडिंग में धारा मुख्य वाइंडिंग में धारा के संबंध में चरण से बाहर होनी चाहिए। यदि निर्दिष्ट स्थितियाँ बनाई जाती हैं, तो दोनों वाइंडिंग एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का कारण बनेंगी। यह असममित होगा, लेकिन शाफ्ट पर एक छोटी ब्रेकिंग टॉर्क के मामले में यह जो टॉर्क बनाता है वह अभी भी इंजन शुरू करने के लिए पर्याप्त है। जब मोटर लगभग सामान्य गति तक पहुँच जाती है तो सहायक वाइंडिंग बंद कर दी जाती है, क्योंकि इसे अल्पकालिक लोड के लिए डिज़ाइन किया गया है।

नतीजतन, शुरू करते समय, मोटर दो-चरण मोटर के रूप में काम करती है, और सामान्य गति पर यह एकल-चरण मोटर के रूप में काम करती है। सहायक वाइंडिंग में करंट प्राप्त करने के लिए, मुख्य वाइंडिंग में करंट के सापेक्ष चरण-स्थानांतरित, एक सक्रिय प्रतिरोध (चित्र 2.23, ए) या एक कैपेसिटेंस (चित्र 2.23, बी) पहली वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।

चावल। 2.23. एकल-चरण मोटरों के लिए शुरुआती सर्किट

कैपेसिटेंस का उपयोग 90° की संकेतित धाराओं के बीच एक चरण बदलाव की अनुमति देता है, जो प्रारंभिक टॉर्क में महत्वपूर्ण वृद्धि देता है।

इसी समय, एकल-चरण मोटरें व्यापक हो गई हैं, जिसमें सहायक चरण और उसके साथ श्रृंखला में जुड़े कैपेसिटेंस मोटर के पूरे संचालन के दौरान चालू रहते हैं। ऐसे कैपेसिटर मोटर्स, सहायक चरण डिस्कनेक्ट के साथ काम करने वाले पारंपरिक एकल-चरण मोटर्स की तुलना में, उच्च अधिकतम टोक़ रखते हैं और सर्वोत्तम दक्षताऔर क्योंकि.

उपयोग के क्षेत्र.कम शक्ति वाले एसिंक्रोनस मोटर्स (15 - 600 W) का उपयोग किया जाता है स्वचालित उपकरणऔर ड्राइविंग पंखे, पंप और अन्य उपकरणों के लिए बिजली के घरेलू उपकरण जिन्हें गति नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है। एकल-चरण माइक्रोमोटर्स का उपयोग आमतौर पर घरेलू उपकरणों और स्वचालित उपकरणों में किया जाता है, क्योंकि ये उपकरण और उपकरण आमतौर पर एकल-चरण एसी नेटवर्क द्वारा संचालित होते हैं।

एकल-चरण मोटर के संचालन और डिजाइन का सिद्धांत।एकल-चरण मोटर की स्टेटर वाइंडिंग (चित्र 4.60, ए)स्टेटर परिधि के लगभग दो-तिहाई हिस्से पर स्थित खांचे में स्थित है, जो ध्रुवों की एक जोड़ी से मेल खाता है। नतीजतन

में = Вm पाप ωt cos (πх/τ).

इस प्रकार, एकल-चरण मोटर में, स्टेटर वाइंडिंग एक स्थिर प्रवाह बनाता है जो समय के साथ बदलता रहता है, न कि एक गोलाकार घूर्णन प्रवाह, जैसा कि एक सममित आपूर्ति के साथ तीन-चरण मोटर में होता है।

एकल-चरण मोटर के गुणों के विश्लेषण को सरल बनाने के लिए, आइए हम (4.99) को इस रूप में प्रस्तुत करें

में = 0.5W पाप (ωt - πх/τ) + 0.5W पाप (ωt + πх/τ),.

अर्थात्, हम स्थिर स्पंदनशील प्रवाह को विपरीत दिशाओं में घूमने वाले और समान घूर्णन आवृत्तियों वाले समान गोलाकार क्षेत्रों के योग से प्रतिस्थापित करते हैं: एन 1pr= एन 1रेव= एन 1 . चूंकि एक गोलाकार घूर्णन क्षेत्र के साथ एक अतुल्यकालिक मोटर के गुणों पर § 4.7 - 4.12 में विस्तार से चर्चा की गई है, एकल-चरण मोटर के गुणों का विश्लेषण प्रत्येक घूर्णन क्षेत्र की संयुक्त कार्रवाई पर विचार करने के लिए कम किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में, एक एकल-चरण मोटर को दो समान मोटरों के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिनके रोटर एक-दूसरे से मजबूती से जुड़े होते हैं (चित्र 4.60, बी), चुंबकीय क्षेत्र और उनके द्वारा बनाए गए टॉर्क विपरीत दिशा में घूमते हैं एमपर एमगिरफ्तार. वह क्षेत्र जिसके घूमने की दिशा रोटर के घूमने की दिशा से मेल खाती है, प्रत्यक्ष कहलाता है; विपरीत दिशा क्षेत्र - उलटा या उल्टा.

आइए मान लें कि रोटर्स के घूमने की दिशा घूमने वाले क्षेत्रों में से एक की दिशा से मेल खाती है, उदाहरण के लिए एनपीआर के साथ। फिर रोटर प्रवाह के सापेक्ष फिसल जाता है एफवगैरह

एसपीआर = (एन1पीआर - एन2)/एन1पीआर = (एन1 - एन2)/एन1 = 1 - एन2 /एन1।.

एफओबीआर प्रवाह के सापेक्ष रोटर स्लिप

sobr = (n1arr + n2)/n1arr = (n1 + n2)/n1 = 1 + n2 /n1।.

(4.100) और (4.101) से यह इस प्रकार है

so6p = 1 + n2 /n1 = 2 - spr..

विद्युत चुम्बकीय क्षण एमपर एमआगे और पीछे के क्षेत्रों द्वारा उत्पन्न रिटर्न को विपरीत दिशाओं में निर्देशित किया जाता है, और परिणामी टॉर्क एकल-चरण मोटर का होता है एमकट समान रोटर गति पर टॉर्क में अंतर के बराबर है।

चित्र में. 4.61 निर्भरता दर्शाता है एम = एफ(एस)एकल-चरण मोटर के लिए. चित्र को देखकर, हम निम्नलिखित निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

ए) एकल-चरण मोटर में कोई शुरुआती टॉर्क नहीं होता है; यह उसी दिशा में घूमता है जिस दिशा में यह बाहरी बल द्वारा संचालित होता है; बी) रिवर्स फील्ड द्वारा उत्पन्न ब्रेकिंग टॉर्क की उपस्थिति के कारण निष्क्रिय अवस्था में एकल-चरण मोटर की घूर्णन गति तीन-चरण मोटर की तुलना में कम होती है;

ग) एकल-चरण मोटर की प्रदर्शन विशेषताएँ तीन-चरण मोटर की तुलना में खराब हैं; इसमें रेटेड लोड पर स्लिप में वृद्धि, कम दक्षता और कम अधिभार क्षमता है, जिसे रिवर्स फ़ील्ड की उपस्थिति से भी समझाया गया है;

डी) एकल-चरण मोटर की शक्ति समान आकार की तीन-चरण मोटर की शक्ति का लगभग 2/3 है, क्योंकि एकल-चरण मोटर में कार्यशील वाइंडिंग स्टेटर स्लॉट का केवल 2/3 भाग घेरती है। सभी स्टेटर स्लॉट भरें

आरंभिक उपकरण.प्रारंभिक टॉर्क प्राप्त करने के लिए, एकल-चरण मोटरों में एक प्रारंभिक वाइंडिंग होती है जो मुख्य ऑपरेटिंग वाइंडिंग के सापेक्ष 90 विद्युत डिग्री पर स्थानांतरित होती है। स्टार्ट-अप अवधि के दौरान, शुरुआती वाइंडिंग चरण-शिफ्टिंग तत्वों - कैपेसिटेंस या सक्रिय प्रतिरोध के माध्यम से नेटवर्क से जुड़ी होती है। इंजन की गति पूरी होने के बाद, शुरुआती वाइंडिंग को बंद कर दिया जाता है, जबकि इंजन एकल-चरण के रूप में काम करना जारी रखता है। चूँकि शुरुआती वाइंडिंग थोड़े समय के लिए ही चलती है, यह काम करने वाले की तुलना में छोटे क्रॉस-सेक्शन के तार से बनाई जाती है, और कम संख्या में खांचे में रखी जाती है।

आइए चरण-स्थानांतरण तत्व के रूप में कैपेसिटेंस सी का उपयोग करते समय स्टार्ट-अप प्रक्रिया पर विस्तार से विचार करें (चित्र 4.62, ए)। आरंभिक वाइंडिंग पर पीवोल्टेज
Ú 1p= Ú 1 - Ú सी= Ú 1 +jÍ1पी एक्ससी, यानी यह मुख्य वोल्टेज के सापेक्ष चरण स्थानांतरित है यू 1 कार्यशील वाइंडिंग से जुड़ा हुआ है आर. नतीजतन, वर्तमान वैक्टर काम कर रहे हैं मैं 1p और लांचर मैं 1p वाइंडिंग्स को एक निश्चित कोण द्वारा चरण में स्थानांतरित किया जाता है। एक निश्चित तरीके से एक कंटेनर चुनकर चरण स्थानांतरण संधारित्र, स्टार्ट-अप पर एक ऑपरेटिंग मोड प्राप्त करना संभव है जो सममित (छवि 4.62, बी) के करीब है, यानी, एक गोलाकार घूर्णन क्षेत्र प्राप्त करना। चित्र में. 4.62, निर्भरताएँ दिखायी गयी हैं एम = एफ(एस)स्टार्टिंग वाइंडिंग चालू (वक्र 1) और बंद (वक्र 2) वाले इंजन के लिए। इंजन को भागों में शुरू किया गया है अबविशेषताएँ 1; बिंदु पर बीशुरुआती वाइंडिंग बंद कर दी जाती है, और फिर इंजन भागों में चलता है сОविशेषताएँ 2.

चूंकि दूसरी वाइंडिंग को चालू करने से काफी सुधार होता है यांत्रिक विशेषताएंमोटर, कुछ मामलों में एकल-चरण मोटर का उपयोग किया जाता है, जिसमें वाइंडिंग ए और बी होती हैं

कैपेसिटर मोटर की दोनों वाइंडिंग आमतौर पर व्याप्त होती हैं एक जैसी संख्याखांचे और समान शक्ति रखते हैं। प्रारंभ करते समय संधारित्र मोटरशुरुआती टॉर्क को बढ़ाने के लिए, बढ़ी हुई क्षमता Cp + Sp रखने की सलाह दी जाती है। विशेषता 2 (चित्र 4.63, बी) के अनुसार मोटर को तेज करने और करंट को कम करने के बाद, कैपेसिटर सीएच का हिस्सा रेटेड मोड में कैपेसिटेंस बढ़ाने के लिए बंद कर दिया जाता है (जब मोटर करंट स्टार्ट-अप से कम हो जाता है) ) और गोलाकार घूर्णन क्षेत्र पर संचालन के करीब की स्थितियों में मोटर का संचालन सुनिश्चित करें। इस मामले में, इंजन विशेषता 1 पर काम करता है।

कैपेसिटर मोटर में उच्च cos φ होता है। इसके नुकसान संधारित्र के अपेक्षाकृत बड़े द्रव्यमान और आयाम हैं, साथ ही आपूर्ति वोल्टेज विकृत होने पर एक गैर-साइनसॉइडल वर्तमान की घटना है, जो कुछ मामलों में होती है हानिकारक प्रभावसंचार लाइन पर.

आसान शुरुआती परिस्थितियों (शुरुआती अवधि के दौरान कम लोड टॉर्क) के तहत, शुरुआती प्रतिरोध वाले मोटर्स का उपयोग किया जाता है आर(चित्र 4.64, ए)। प्रारंभिक वाइंडिंग सर्किट में सक्रिय प्रतिरोध की उपस्थिति इस वाइंडिंग में वोल्टेज और करंट के बीच एक छोटा चरण शिफ्ट φр प्रदान करती है (चित्र 4.64, बी) कार्यशील वाइंडिंग में चरण शिफ्ट φр की तुलना में। इस संबंध में, कामकाजी और शुरुआती वाइंडिंग्स में धाराओं को φр - φп कोण द्वारा चरण में स्थानांतरित किया जाता है और एक असममित (अण्डाकार) घूर्णन क्षेत्र बनाता है, जिसके कारण शुरुआती टोक़ उत्पन्न होता है। शुरुआती प्रतिरोध वाली मोटरें संचालन में विश्वसनीय होती हैं और बड़े पैमाने पर उत्पादित होती हैं। प्रारंभिक प्रतिरोध मोटर आवास में बनाया गया है और उसी हवा से ठंडा होता है जो पूरी मोटर को ठंडा करता है।

परिरक्षित ध्रुवों के साथ एकल-चरण माइक्रोमोटर्स।इन मोटरों में, नेटवर्क से जुड़ी स्टेटर वाइंडिंग आमतौर पर केंद्रित होती है और मुख्य ध्रुवों पर लगाई जाती है (चित्र 4.65, ए), जिनकी शीट पर स्टेटर के साथ एक साथ मुहर लगाई जाती है। प्रत्येक ध्रुव पर, एक सिरे को एक सहायक वाइंडिंग द्वारा कवर किया जाता है जिसमें एक या अधिक शॉर्ट-सर्किट मोड़ होते हैं जो ध्रुव चाप के 1/5 से 1/2 तक ढाल देते हैं। मोटर रोटर एक गिलहरी-पिंजरे वाला पारंपरिक प्रकार है।

स्टेटर वाइंडिंग (पोल फ्लक्स) द्वारा बनाई गई मशीन के चुंबकीय प्रवाह को दो घटकों के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है (चित्र 4.65, बी) Фп = Фп1 + Фп2, जहां Фп1 ध्रुव के भाग से गुजरने वाला प्रवाह है न कि शॉर्ट-सर्किट मोड़ द्वारा कवर किया गया; Фп2 - शॉर्ट-सर्किट कॉइल द्वारा परिरक्षित ध्रुव के हिस्से से गुजरने वाला फ्लक्स।

प्रवाह Фп1 और Фп2 ध्रुव टुकड़े के विभिन्न हिस्सों से होकर गुजरते हैं, यानी, वे कोण β द्वारा अंतरिक्ष में विस्थापित होते हैं। इसके अलावा, वे एमएमएफ के सापेक्ष चरणबद्ध हैं एफ n विभिन्न कोणों पर स्टेटर वाइंडिंग्स - γ1 और γ2। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि वर्णित मोटर के प्रत्येक ध्रुव को, पहले सन्निकटन में, एक ट्रांसफार्मर के रूप में माना जा सकता है, जिसकी प्राथमिक वाइंडिंग स्टेटर वाइंडिंग है, और द्वितीयक वाइंडिंग एक शॉर्ट-सर्किट मोड़ है। स्टेटर वाइंडिंग फ्लक्स शॉर्ट-सर्किटेड कॉइल में एक ईएमएफ प्रेरित करता है इ(चित्र 4.65, सी), जिसके परिणामस्वरूप एक करंट उत्पन्न होता है मैंके और एमडीएस एफके, एमडीएस के साथ तह एफएन स्टेटर वाइंडिंग्स। प्रतिक्रियाशील वर्तमान घटक मैं k फ्लक्स Фп2 को कम करता है, और सक्रिय इसे MMF के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित करता है एफपी । चूंकि फ्लक्स Фп1 शॉर्ट-सर्किट किए गए मोड़ को कवर नहीं करता है, कोण γ1 का अपेक्षाकृत छोटा मान (4-9°) होता है - लगभग ट्रांसफार्मर फ्लक्स और एमडीएस के बीच चरण शिफ्ट कोण के समान प्राथमिक वाइंडिंगनिष्क्रिय मोड में. कोण γ2 बहुत बड़ा है (लगभग 45°),

प्रवाह Фп1 और Фп2, एक कोण β द्वारा अंतरिक्ष में विस्थापित और एक कोण γ = γ2 - γl द्वारा समय में चरण में स्थानांतरित, एक अण्डाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं (अध्याय 3 देखें), जो इंजन रोटर पर अभिनय करने वाला एक टोक़ उत्पन्न करता है पहले ध्रुव के टुकड़े से दिशा, जो शॉर्ट-सर्किट मोड़ से ढका नहीं है, दूसरे सिरे तक ("चरण" प्रवाह की अधिकतमता के विकल्प के अनुसार)।

इंजन के घूमने वाले क्षेत्र को गोलाकार क्षेत्र के करीब लाकर उसके शुरुआती टॉर्क को बढ़ाने के लिए, विभिन्न तरीके: आसन्न ध्रुवों के ध्रुव टुकड़ों के बीच चुंबकीय शंट स्थापित किए जाते हैं, जो मुख्य वाइंडिंग और शॉर्ट-सर्किट मोड़ के बीच चुंबकीय संबंध को मजबूत करते हैं और वायु अंतराल में चुंबकीय क्षेत्र के आकार में सुधार करते हैं; टिप के नीचे हवा का अंतर बढ़ाएं, जो शॉर्ट-सर्किट मोड़ से कवर नहीं होता है; विभिन्न कवरेज कोणों के साथ एक टिप पर दो या अधिक शॉर्ट-सर्किट मोड़ों का उपयोग करें। ध्रुवों पर शॉर्ट-सर्किट मोड़ के बिना भी मोटरें हैं, लेकिन एक असममित चुंबकीय प्रणाली के साथ: विभिन्न विन्यास व्यक्तिगत भागध्रुव और विभिन्न वायु अंतराल। ऐसी मोटरों में छायांकित ध्रुवों वाली मोटरों की तुलना में कम शुरुआती टॉर्क होता है, लेकिन उनकी दक्षता अधिक होती है, क्योंकि शॉर्ट-सर्किट मोड़ों में उनकी कोई बिजली हानि नहीं होती है।

छायांकित खंभों वाली मोटरों के सुविचारित डिज़ाइन अपरिवर्तनीय हैं। ऐसे इंजनों में रिवर्स लागू करने के लिए शॉर्ट-सर्किट टर्न के बजाय कॉइल का उपयोग किया जाता है बी1, बी2, बी3और 4 पर(चित्र 4.65, वी), जिनमें से प्रत्येक आधे पोल को कवर करता है। कुंडलियों की एक जोड़ी को छोटा करना पहले मेंऔर 4 परया दो परऔर तीन बजे,आप ध्रुव के एक या दूसरे आधे हिस्से को ढाल सकते हैं और इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के घूर्णन की दिशा बदल सकते हैं।

शेडेड पोल मोटर में कई नंबर होते हैं महत्वपूर्ण कमियाँ: अपेक्षाकृत बड़ा DIMENSIONSऔर द्रव्यमान; निम्न cos φ ≈ 0.4 ÷ 0.6; कम दक्षता η = 0.25 ÷ 0.4 के कारण बड़ा नुकसानशॉर्ट-सर्किट मोड़ में; छोटा शुरुआती टॉर्क, आदि। इंजन के फायदे डिजाइन की सादगी हैं और, परिणामस्वरूप, संचालन में उच्च विश्वसनीयता। स्टेटर पर दांतों की अनुपस्थिति के कारण, मोटर शोर नगण्य है, इसलिए इसका उपयोग अक्सर संगीत और भाषण को पुन: पेश करने के लिए उपकरणों में किया जाता है।