Der Spaltpolmotor ist ein einfacher selbststartender Wechselstrom-Einphasen-Induktionsmotor, bei dem es sich um einen kleinen Käfigläufermotor handelt, von denen einer von einem Kupferring umgeben ist, der auch als Spaltpolring oder Spaltpolring bezeichnet wird. Der Kupferring wird als Sekundärwicklung des Motors verwendet. Die charakteristischen Merkmale von Spaltpolmotoren sind, dass der Aufbau sehr einfach ist, es keinen Fliehkraftschalter gibt, die Verlustleistung von Spaltpolmotoren groß ist, der Motorleistungsfaktor niedrig ist und das Anlaufdrehmoment ebenfalls sehr niedrig ist. Sie sind so konzipiert, dass sie klein bleiben und niedrige Nennleistungen haben. Die Geschwindigkeit der Motoren ist so genau wie die Frequenz der an die Motoren angelegten Energie, die oft zum Antrieb von Uhren verwendet werden. Spaltpolmotoren drehen sich nur in eine bestimmte Richtung, der Motor kann nicht in die entgegengesetzte Richtung drehen, der durch die Spaltpolspulen erzeugte Verlust, der Motorwirkungsgrad ist gering und seine Struktur ist einfach. Diese Motoren werden häufig in Haushaltsventilatoren verwendet und andere Kleingeräte.
Funktionsweise des Spaltpolmotors
Der Spaltpolmotor ist ein AC-Einphasen-Induktionsmotor. Die Hilfswicklung besteht aus einem Kupferring, der sogenannten Spaltpolspule. Der Strom in der Spule verzögert die Phase des Magnetflusses im Teil des Magnetpols, um ein rotierendes Magnetfeld bereitzustellen. Die Drehrichtung ist vom nicht schraffierten Pol. zum Schattenpolring.
Spaltpolspulen (Ringe) sind so konstruiert, dass die Achse des Magnetpols von der Achse des Hauptpolpols versetzt ist, und die Magnetfeldspule und zusätzliche Spaltpolspulen werden verwendet, um ein schwaches rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Wenn der Stator bestromt wird, erzeugt der magnetische Fluss der Polkörper eine Spannung in den Spaltpolspulen, die als Sekundärwicklung des Transformators wirken. Der Strom in der Sekundärwicklung des Transformators ist nicht mit dem Strom in der Primärwicklung synchronisiert, und der Magnetfluss des Schattenpols ist nicht mit dem Magnetfluss des Hauptpols synchronisiert.
Bei einem Spaltpolmotor befindet sich der Rotor in einem einfachen C-Kern, und die Hälfte jedes Pols ist von einer Spaltpolspule bedeckt, die einen pulsierenden Magnetfluss erzeugt, wenn ein Wechselstrom durch die Versorgungsspule geleitet wird. Wenn sich der magnetische Fluss durch die Abschattungsspule ändert, werden Spannung und Strom in der schattierten Polspule induziert, entsprechend der Änderung des magnetischen Flusses von der Leistungsspule. Daher eilt der Magnetfluss unter der Spaltpolspule dem Magnetfluss im Rest der Spule nach. Durch den Rotor wird im Magnetfluss eine kleine Rotation erzeugt, so dass sich der Rotor dreht. Die folgende Abbildung zeigt die durch die Finite-Elemente-Analyse erhaltenen magnetischen Flusslinien.
Motorstruktur mit schattiertem Pol
Der Rotor und sein zugehöriger Untersetzungsgetriebezug sind in einem Aluminium-, Kupfer- oder Kunststoffgehäuse eingeschlossen. Der geschlossene Rotor wird magnetisch durch das Gehäuse angetrieben. Solche Getriebemotoren haben typischerweise eine Endabtriebswelle oder ein Zahnrad, das sich mit 600 U/min bis 1 U/h dreht. /168 Umdrehungen (1 Umdrehung pro Woche). Da es normalerweise keinen eindeutigen Startmechanismus gibt, der Rotor eines Motors, der von einer Konstantfrequenzversorgung gespeist wird, sehr leicht sein muss, um innerhalb einer Periode der Versorgungsfrequenz die Betriebsdrehzahl erreichen zu können, kann der Rotor mit einem Käfigläufer ausgestattet werden, so dass Der Motor startet wie ein Induktionsmotor, sobald der Rotor gezogen wird, um sich mit seinem Magneten zu synchronisieren, gibt es keinen induzierten Strom im Käfigläufer und spielt daher keine Rolle mehr im Betrieb, die Verwendung einer variablen Frequenzsteuerung ermöglicht dies dem Spaltpolmotor Langsam starten und mehr Drehmoment abgeben.
Drehzahl des Spaltpolmotors
Die Drehzahl des Spaltpolmotors hängt von der Konstruktion des Motors ab, die Synchrondrehzahl (die Drehzahl, mit der sich das Magnetfeld des Stators dreht) wird durch die Frequenz des Eingangswechselstroms und die Anzahl der Pole im Stator bestimmt. Je mehr Pole der Spule, desto langsamer die Synchrondrehzahl, desto höher die angelegte Spannungsfrequenz, desto höher die Synchrondrehzahl, die Frequenz und die Anzahl der Pole sind keine Variablen, die gemeinsame Synchrondrehzahl des 60-Hz-Motors beträgt 3600, 1800, 1200 und 900 U/min. Hängt von der Anzahl der Pole im ursprünglichen Design ab.
Abschließend: Da das Anlaufdrehmoment niedrig ist und nicht genug Drehmoment erzeugen kann, um große Geräte zu drehen, können Spaltpolmotoren nur in kleineren Größen hergestellt werden, unter 50 Watt, kostengünstig und einfach für kleine Lüfter, Luftzirkulation und andere Anwendungen mit niedrigem Drehmoment. Die Motordrehzahl kann durch Serienreaktanz reduziert werden, um Strom und Drehmoment zu begrenzen, oder durch Ändern der Anzahl der Motorspulenwindungen
