家電製品のモーターのほとんどがシェードポールモーターを使用しているのはなぜですか?またその利点は何ですか?

シェード ポール モーターは、シンプルな自己始動 AC 単相誘導モーターであり、小型かご形モーターであり、そのうちの 1 つが銅リングで囲まれており、シェード ポール リングまたはシェード ポール リングとも呼ばれます。銅リングはモーターの二次巻線として使用されます。シェードポールモータの注目すべき特徴は、構造が非常にシンプルで、遠心スイッチがなく、電力損失が大きく、モータ力率が低く、起動トルクも非常に低いことです。 。これらは小型であり、電力定格が低いままになるように設計されています。モーターの速度は、クロックの駆動によく使用されるモーターに適用される電力の周波数と同じくらい正確です。シェードポールモーターは特定の方向にのみ回転し、逆方向には回転できません。シェードポールコイルによって発生する損失があり、モーター効率が低く、構造が簡単であるため、これらのモーターは家庭用扇風機に広く使用されています。およびその他の小容量の家電製品。

シェードポールモーターの仕組み

影付き極モーターは、AC 単相誘導モーターです。補助巻線は、シェードポールコイルと呼ばれる銅のリングで構成されています。コイルに流れる電流により磁極部分の磁束の位相が遅れ、回転磁界が発生します。回転方向は陰影のない極からの方向です。日陰のポールリングへ。

シェードポールコイル（リング）は、磁極の軸がメインポールポールの軸からオフセットするように設計されており、磁界コイルと追加のシェードポールコイルを使用して弱い回転磁界を発生します。ステーターが通電されると、ポール本体の磁束によって影付きポール コイルに電圧が生成され、変圧器の二次巻線として機能します。変圧器の二次巻線の電流は一次巻線の電流と同期しておらず、影付きの極の磁束は主極の磁束と同期していません。

シェーディング ポール モーターでは、ローターは単純な C コア内に配置され、各極の半分はシェーディング ポール コイルで覆われており、交流電流が供給コイルを通過するときに脈動磁束を生成します。シェーディング コイルを通る磁束が変化すると、パワー コイルからの磁束の変化に対応して、シェーディング ポール コイルに電圧と電流が誘導されます。したがって、影付きのポールコイルの下の磁束は、コイルの残りの部分の磁束よりも遅れます。ロータによる磁束に微小な回転が発生し、ロータが回転します。有限要素解析により得られた磁束線を次の図に示します。

シェードポールモーターの構造

ローターとそれに関連する減速歯車列は、アルミニウム、銅、またはプラスチックのハウジングに収められています。密閉されたローターはハウジングを介して磁気的に駆動されます。このようなギア モーターには通常、1 時間あたり 600 rpm から 1 rpm で回転する最終出力シャフトまたはギアが備わっています。/168回転（1週間に1回転）。通常、明確な始動機構がないため、定周波数電源によって電力供給されるモーターのローターは、供給周波数の 1 サイクル以内に動作速度に達できるように非常に軽くなければなりません。ローターにはかごを装備することができます。モーターは誘導モーターのように始動します。ローターが磁石と同期するように引っ張られると、かご内に誘導電流は発生しないため、動作中に役割を果たさなくなります。可変周波数制御の使用により、シェードポールモーターが可能になります。ゆっくりと始動し、より多くのトルクを供給します。

陰影付きポールモータースピード

影付きの極のモーター速度はモーターの設計によって異なり、同期速度 (固定子の磁界が回転する速度) は入力 AC 電力の周波数と固定子の極数によって決まります。コイルの極数が多いほど、同期速度は遅くなります。印加電圧周波数が高くなるほど、同期速度は高くなります。周波数と極数は可変ではありません。60HZ モーターの一般的な同期速度は 3600、1800、1200 です。そして900rpm。元の設計の極数によって異なります。

結論は

始動トルクが低く、大型機器を回転させるのに十分なトルクを生成できないため、シェードポールモーターは、小型ファン、空気循環、その他の低トルク用途向けに、50 ワット未満の小型で低コストでシンプルなサイズでしか製造できません。モーター速度は、電流とトルクを制限する直列リアクタンスによって、またはモーターのコイルの巻数を切り替えることによって低下させることができます。