Pourquoi la plupart des moteurs d'appareils électroménagers utilisent-ils des moteurs à pôles ombragés, et quels en sont les avantages ?

Le moteur à pôles ombragés est un simple moteur à induction monophasé à courant alternatif à démarrage automatique, qui est un petit moteur à cage d'écureuil, dont l'un est entouré d'un anneau de cuivre, également appelé anneau polaire ombragé ou anneau polaire ombragé. L'anneau de cuivre est utilisé comme enroulement secondaire du moteur.Les caractéristiques notables du moteur à pôles ombragés sont que la structure est très simple, qu'il n'y a pas de commutateur centrifuge, que la perte de puissance du moteur à pôles ombragés est importante, que le facteur de puissance du moteur est faible et que le couple de démarrage est également très faible. .Ils sont conçus pour rester petits et avoir une faible puissance nominale.La vitesse des moteurs est aussi précise que la fréquence de la puissance appliquée aux moteurs, qui sont souvent utilisés pour piloter les horloges.Les moteurs à pôles ombragés ne tournent que dans une direction spécifique, le moteur ne peut pas tourner dans la direction opposée, la perte générée par les bobines à pôles ombragés, le rendement du moteur est faible et sa structure est simple, ces moteurs sont largement utilisés dans les ventilateurs domestiques. et autres appareils de petite capacité.

Comment fonctionne le moteur à pôles ombragés

Le moteur à pôles ombragés est un moteur à induction monophasé à courant alternatif. L'enroulement auxiliaire est composé d'anneaux de cuivre, appelés bobine à pôles ombragés. Le courant dans la bobine retarde la phase du flux magnétique au niveau de la partie polaire magnétique afin de fournir un champ magnétique tournant. Le sens de rotation est celui du poteau non ombragé. à l'anneau polaire ombragé.

Les bobines polaires ombragées (anneaux) sont conçues de telle sorte que l'axe du pôle magnétique soit décalé par rapport à l'axe du pôle principal, et la bobine de champ magnétique et les bobines polaires ombragées supplémentaires sont utilisées pour générer un faible champ magnétique rotatif.Lorsque le stator est sous tension, le flux magnétique des corps polaires crée une tension dans les bobines polaires ombragées, qui font office d'enroulement secondaire du transformateur.Le courant dans l'enroulement secondaire du transformateur n'est pas synchronisé avec le courant dans l'enroulement primaire et le flux magnétique du pôle ombragé n'est pas synchronisé avec le flux magnétique du pôle principal.

Dans un moteur à pôles ombragés, le rotor est placé dans un simple noyau en C et la moitié de chaque pôle est recouverte par une bobine à pôles ombragés qui génère un flux pulsé lorsqu'un courant alternatif traverse la bobine d'alimentation.Lorsque le flux magnétique à travers la bobine d'ombrage change, la tension et le courant sont induits dans la bobine polaire ombragée, correspondant au changement du flux magnétique de la bobine de puissance.Par conséquent, le flux magnétique sous la bobine polaire ombrée est en retard par rapport au flux magnétique dans le reste de la bobine.Une petite rotation est générée dans le flux magnétique par le rotor, de sorte que le rotor tourne. La figure suivante montre les lignes de flux magnétique obtenues par l'analyse par éléments finis.

Structure de moteur à pôle ombragé

Le rotor et son train de réduction associé sont enfermés dans un boîtier en aluminium, en cuivre ou en plastique. Le rotor fermé est entraîné magnétiquement à travers le boîtier. De tels moteurs à engrenages ont généralement un arbre de sortie final ou un engrenage qui tourne de 600 tr/min à 1 par heure. /168 tours (1 tour par semaine).Puisqu'il n'y a généralement pas de mécanisme de démarrage clair, le rotor d'un moteur alimenté par une alimentation à fréquence constante doit être très léger pour pouvoir atteindre la vitesse de fonctionnement en un cycle de la fréquence d'alimentation, le rotor peut être équipé d'une cage d'écureuil, donc que le moteur démarre comme un moteur à induction, une fois le rotor tiré pour se synchroniser avec son aimant, il n'y a pas de courant induit dans la cage d'écureuil et ne joue donc plus de rôle dans le fonctionnement, l'utilisation d'un contrôle de fréquence variable permet le moteur à pôle ombragé pour démarrer lentement et fournir plus de couple.

Moteur à pôle ombragévitesse

La vitesse du moteur à pôles ombrés dépend de la conception du moteur, la vitesse synchrone (la vitesse à laquelle le champ magnétique du stator tourne) est déterminée par la fréquence du courant alternatif d'entrée et le nombre de pôles dans le stator.Plus il y a de pôles dans la bobine, plus la vitesse de synchronisation est lente, plus la fréquence de tension appliquée est élevée, plus la vitesse de synchronisation est élevée, la fréquence et le nombre de pôles ne sont pas variables, la vitesse de synchronisation commune du moteur 60 Hz est de 3600, 1800, 1200. et 900 tr/min. Cela dépend du nombre de poteaux dans la conception originale.

en conclusion

Étant donné que le couple de démarrage est faible et ne peut pas générer suffisamment de couple pour faire tourner de gros équipements, les moteurs à pôles ombragés ne peuvent être fabriqués que dans des tailles plus petites, inférieures à 50 watts, peu coûteux et simples pour les petits ventilateurs, la circulation d'air et d'autres applications à faible couple.La vitesse du moteur peut être réduite par une réactance en série pour limiter le courant et le couple, ou en changeant le nombre de tours de la bobine du moteur.