家用電器使用罩極電機的原因

罩極電機是一種簡單的自起動交流單相感應(yīng)電機和一種小型鼠籠式電機。其中一個輔助繞組由銅環(huán)包圍，銅環(huán)也稱為覆極環(huán)或屏蔽極環(huán)。這個銅環(huán)用作電機的次級繞組。罩極電機的突出特色是結(jié)構(gòu)非常簡單，沒有離心開關(guān)，功率損耗大，電機功率因數(shù)低，起動轉(zhuǎn)矩低。它們的設(shè)計體積小，額定功率低。馬達的速度和施加在馬達上的電源頻率一樣精確，馬達通常用來驅(qū)動鐘表。罩極電機只在特定方向旋轉(zhuǎn)，電機不可能反向旋轉(zhuǎn)。由于罩極線圈造成的損耗，電機效率低，結(jié)構(gòu)簡單。這些電機廣泛用于家用風扇和其他小容量電器。

罩極電機的工作原理
罩極電機是交流單相感應(yīng)電機。輔助繞組由銅環(huán)組成，稱為罩極線圈。線圈中的電流延遲磁極處磁通量的相位，以提供旋轉(zhuǎn)磁場，并且旋轉(zhuǎn)方向是從非陰影極到陰影極環(huán)。屏蔽線圈(環(huán))的設(shè)計使磁極的軸線偏離主磁極的軸線，磁場線圈和附加屏蔽線圈產(chǎn)生微弱的旋轉(zhuǎn)磁場。當定子通電時，磁極體的磁通量在屏蔽線圈中產(chǎn)生電壓，屏蔽線圈充當變壓器的次級繞組。變壓器次級繞組中的電流與初級繞組中的電流不同步，屏蔽極磁通量與主極磁通量不同步。
在罩極電機中，轉(zhuǎn)子被放置在一個簡單的C形鐵芯中，每個磁極的一半被屏蔽極線圈覆蓋。當交流電流通過電源線圈時，會產(chǎn)生脈動磁通。當通過屏蔽線圈的磁通量發(fā)生變化時，屏蔽線圈中會感應(yīng)出電壓和電流，這與來自電源線圈的磁通量的變化相對應(yīng)。因此，屏蔽線圈下的磁通量滯后于線圈其余部分的磁通量。轉(zhuǎn)子通過產(chǎn)生小的磁通量旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。下圖顯示了通過有限元分析獲得的磁通線。
轉(zhuǎn)子及其相關(guān)的減速齒輪系包裹在鋁、銅或塑料外殼中，閉合的轉(zhuǎn)子由穿過外殼的磁力驅(qū)動。這種齒輪馬達通常具有從600 rpm旋轉(zhuǎn)到1/168 rpm(每周1 rpm)的最終輸出軸或齒輪。由于通常沒有明確的啟動機構(gòu)，由恒頻電源供電的電機轉(zhuǎn)子必須很輕，才能在電源頻率的一個周期內(nèi)達到運行速度。轉(zhuǎn)子可以配備鼠籠，使電機像感應(yīng)電機一樣啟動。一旦轉(zhuǎn)子被拉動與其磁鐵同步，鼠籠中就沒有感應(yīng)電流，因此它將不再工作。變頻控制的使用使罩極電機可以緩慢啟動并傳遞更多扭矩。
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