Střídavé motory jsou široce používány v moderních průmyslových zařízeních a domácích spotřebičích. Mezi nimi jsou nejběžnější typy jednofázové a třífázové střídavé motory. Významně se liší strukturou, principem činnosti a metodami spouštění, zejména pokud jde o principy spouštění. Pochopení těchto rozdílů je zásadní pro výběr motoru, údržbu a použití.
Princip spouštění jednofázového motoru
Jednofázové střídavé motory jsou napájeny jednofázovým střídavým proudem. Jednofázový napájecí zdroj produkuje střídavý proud pouze v jednom směru a vytváří spíše pulzující magnetické pole než rotující. V klidovém stavu nemůže toto pulzující pole generovat rozběhový moment.
K překonání tohoto omezení vyžadují jednofázové motory pomocná opatření k vytvoření rotujícího magnetického pole nebo k vytvoření fázového rozdílu. Mezi běžné způsoby spouštění patří:
- Spuštění rozdělené fáze: Používá hlavní vinutí a pomocné vinutí se sériovým odporem nebo tlumivkou. Proud pomocného vinutí zaostává za proudem hlavního vinutí, generuje fázový rozdíl a vytváří počáteční točivé magnetické pole. Pomocné vinutí se odpojí, jakmile motor dosáhne určité rychlosti.
- Start kondenzátoru: Kondenzátor v sérii s pomocným vinutím zvyšuje fázové zpoždění a poskytuje vyšší startovací moment, vhodný pro aplikace s velkým zatížením.
- Chod kondenzátoru: Pomocné vinutí pokračuje v provozu během provozu, vytváří nepřetržité točivé magnetické pole, zlepšuje provozní výkon a účiník.
Jednofázové motory mají obecně nižší rozběhový moment, vyžadují složité pomocné uspořádání a jejich spouštěcí výkon je značně ovlivněn konstrukcí vinutí a kondenzátoru.
Princip spouštění třífázového motoru
Třífázové střídavé motory používají třífázové napájení s proudy, které se liší o 120 stupňů. To přirozeně vytváří rotující magnetické pole uvnitř motoru, které generuje točivý moment při zastavení. Třífázové indukční motory jsou tedy samospouštěcí .
Mezi běžné způsoby spouštění patří:
- Přímý start on-line: Připojuje motor přímo k napájecímu zdroji a okamžitě generuje plný rozběhový moment.
- Start se sníženým napětím: Využívá metody hvězda-trojúhelník, sériový odpor nebo autotransformátor ke snížení zapínacího proudu a mechanického namáhání.
Třífázové motory jsou jednodušší konstrukce, mají hladký a vysoký rozběhový moment a jsou vhodné pro průmyslové aplikace a vysoký výkon nepřetržitého provozu.
Základní rozdíly ve výchozích principech
- Generování rotujícího magnetického pole: Jednofázové motory se při vytváření fázového rozdílu spoléhají na pomocné vinutí nebo kondenzátory. Třífázové motory přirozeně generují točivé pole z třífázového napájení.
- Samostartovací schopnost: Jednofázové motory se nemohou samy spustit a vyžadují externí opatření. Třífázové motory se samovolně spouštějí přímo ze zdroje.
- Startovací moment a proudové charakteristiky: Jednofázové motory mají nižší rozběhový moment a vyšší rozběhový proud, což je ovlivněno konstrukcí vinutí a kondenzátoru. Třífázové motory mají vyšší a stabilní rozběhový moment s regulovatelným proudem.
- Aplikační scénáře: Jednofázové motory jsou vhodné pro domácí spotřebiče a malé stroje. Třífázové motory jsou vhodné pro průmyslová zařízení a náročné aplikace.
Efektivita a spolehlivost spouštění
Během spouštění dochází u jednofázových motorů k dalším ztrátám v důsledku pomocných vinutí a kondenzátorů, což snižuje účinnost. Stárnutí kondenzátoru nebo poruchy stykače mohou ovlivnit spolehlivost. Třífázové motory mají minimální kolísání rozběhu, nízké mechanické namáhání a vyšší provozní spolehlivost.
