Ühefaasilised vahelduvvoolumootorid on erinevates tööstusharudes tavaline elektriseadmete tüüp. Valdav enamus kodumajapidamises või kergetööstuses peamise toiteallikaga töötavaid mootoreid on ühefaasilised. Üks võtmeid on valida õige mootorisuurus vastavalt rakendusele. Enamik mootori juhtimisrakendusi nõuab ühefaasiliste asünkroonmootorite kiiruse reguleerimist, kuna see mitte ainult ei võimalda muuta kiirust, vaid vähendab ka energiatarbimist ja kuuldavat müra. Artiklis tutvustatakse peamiselt asjakohaseid teadmisi ühefaasilise mootorikontrolleri kohta.
Ühefaasilisi mootoreid kasutatakse laialdaselt kodudes, kontorites, tehasetöökodades jne, sest enamikule majadele ja kontoritele tarnitav energia on ühefaasiline. Lisaks on ühefaasilised mootorid töökindlad, odavad, lihtsa ehitusega ja kergesti hooldatavad.
Enamik ühefaasilisi asünkroonmootoreid on ühesuunalised, mis tähendab, et need on ette nähtud pöörlema ühes suunas. Täiendavate mähiste, väliste releede ja lülitite lisamisega või hammasrataste lisamisega saab pöörlemissuunda muuta. Mikrokontrolleril põhineva juhtimissüsteemi kasutamine võib süsteemile kiiruse muutusi lisada. Lisaks pöörlemissageduse muutmise võimalusele saab sõltuvalt kasutatava mootori juhtimisalgoritmist muuta ka pöörlemissuunda.
Ühefaasilise mootorikontrolleri tööpõhimõte
Ühefaasilise mootorikontrolleri kontrolleri tööpõhimõte põhineb mõnede toitelülitite, st türistori, lülitamistoimingute järjestusel. Türistori sisselülitamise viis võimaldab koormuse ühendada vahelduvvooluallikaga sisendpinge iga poole tsükli jooksul. Seetõttu järgib väljundpinge toiteallikaga ühendatud koormuse sisend -vahelduvpinge osa. Sel viisil juhitakse väljundpinget.
Ühefaasiline mootorikontroller
Kui ühefaasilise mootorikontrolleri staator saab toite ühefaasilisest toiteallikast, tekitab see staatori mähistes vahelduva magnetvoo. Vastavalt Faraday&elektromagnetilise induktsiooni seadusele indutseerib staatori mähiste kaudu voolav vahelduvvool rootori ribas (oravapuuri rootoris) voolu. See indutseeritud vool rootoris tekitab ka vahelduvat magnetvoogu.
Isegi pärast regulaatori kahe vahelduva magnetvoo seadistamist ei saa mootor ikkagi käivituda. Kui aga rootor käivitatakse algselt mõlema suuna välise jõuga, kiirendab mootor kiirust ja säilitab oma nimikiiruse. Seda ühefaasiliste mootorite käitumist saab seletada kaheväljalise pöörlemise teooriaga.
Ühefaasiliste asünkroonmootorite tüübid
Ühefaasilisi asünkroonmootoreid kasutatakse laialdaselt rakendustes, kus on saadaval ainult ühefaasiline võimsus. Neid seadmeid toodetakse mitmete kilovattide ulatuses, et need vastaksid erinevate rakenduste nõuetele, näiteks laeventilaatorid, köögisegistid, külmikud, tolmuimejad, kaasaskantavad elektritrellid, föönid jne. Eri tüüpi ühefaasilised induktsioonmootorid arutatakse lühidalt allpool. Vastavalt käivitusrežiimile on ühefaasiliste asünkroonmootorite põhitüübid: jagatud faasiga mootorid, kondensaatori käivitusmootorid, püsimagnetiga kondensaatoriga töötavad mootorid ja muud tüübid.
Jagatud faasiga asünkroonmootor on üks laialdasemalt kasutatavaid ühefaasilisi asünkroonmootoreid. Jagatud faasiga mootori põhikomponentide hulka kuuluvad põhimähis, abimähis ja tsentrifugaallüliti. See on lihtne paigutus, mis loob pöörleva magnetvälja, pakkudes samale staatori südamikule kaks mähist. Abimähisel või käivitusmähisel on jadatakistus, seega muutub selle takistus sisuliselt suureks takistuseks. Selle kerimismeetod erineb põhimähist, kuid võrreldes põhimähisega on sellel vähem pöördeid ja palju väiksem läbimõõt.
Kondensaatori käivitatud asünkroonmootorid on sarnased jagatud faasiga mootoritega, kuid kondensaator on abimähisega jadamisi ühendatud. See on jagatud faasiga mootori täiustatud versioon. Kuna kondensaator neelab juhtivvoolu, suurendab kondensaatori kasutamine faasinurka kahe voolu (põhivool ja abivool) vahel, suurendades seeläbi käivitusmomenti. See on peamine põhjus kondensaatorite kasutamiseks ühefaasilistes asünkroonmootorites.
Ühefaasiline mootorikontroller
Püsimagnetiga kondensaatori induktsioonmootorit nimetatakse ka kondensaatori töötavaks mootoriks, milles madal kondensaator on käivitusmähisega järjestikku ühendatud ja seda ei eemaldata vooluringist isegi töötavas olekus. Sellise paigutuse tõttu pole tsentrifugaallülitit vaja. Kondensaator võib töötada pidevalt. Madala väärtusega kondensaatorid tekitavad rohkem juhtivat faasinihet, kuid kogu käivitusvool on väiksem. Seetõttu on nende mootorite tekitatud käivitusmoment palju väiksem kui kondensaatoriga käivitatud mootorite käivitusmoment.
Artiklis tutvustatakse peamiselt ühefaasilise mootorikontrolleri tööpõhimõtet. Täielikku teksti sirvides saate aru, et mis tahes pingeregulaatori tööpõhimõte põhineb mõne toitelüliti, st türistori, lülitustoimingute järjestusel. Türistori sisselülitamise viis võimaldab koormuse ühendada vahelduvvooluallikaga sisendpinge iga poole tsükli jooksul.
