家用電器使用罩極電機(jī)的原因

罩極電機(jī)是一種簡單的自起動(dòng)交流單相感應(yīng)電機(jī)和一種小型鼠籠式電機(jī)。其中一個(gè)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(gè)銅環(huán)用作電機(jī)的次級(jí)繞組。罩極電機(jī)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(jī)功率因數(shù)低，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低。它們的設(shè)計(jì)體積小，額定功率低。馬達(dá)的速度和施加在馬達(dá)上的電源頻率一樣精確，馬達(dá)通常用來驅(qū)動(dòng)鐘表。罩極電機(jī)只在特定方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)不可能反向旋轉(zhuǎn)。由于罩極線圈造成的損耗，電機(jī)效率低，結(jié)構(gòu)簡單。這些電機(jī)廣泛用于家用風(fēng)扇和其他小容量電器。

罩極電機(jī)的工作原理
罩極電機(jī)是交流單相感應(yīng)電機(jī)。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(jì)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(dāng)定子通電時(shí)，磁極體的磁通量在屏蔽線圈中產(chǎn)生電壓，屏蔽線圈充當(dāng)變壓器的次級(jí)繞組。變壓器次級(jí)繞組中的電流與初級(jí)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(jī)中，轉(zhuǎn)子被放置在一個(gè)簡單的C形鐵芯中，每個(gè)磁極的一半被屏蔽極線圈覆蓋。當(dāng)交流電流通過電源線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)磁通。當(dāng)通過屏蔽線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，屏蔽線圈中會(huì)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(duì)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(dòng)。這種齒輪馬達(dá)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(dòng)機(jī)構(gòu)，由恒頻電源供電的電機(jī)轉(zhuǎn)子必須很輕，才能在電源頻率的一個(gè)周期內(nèi)達(dá)到運(yùn)行速度。轉(zhuǎn)子可以配備鼠籠，使電機(jī)像感應(yīng)電機(jī)一樣啟動(dòng)。一旦轉(zhuǎn)子被拉動(dòng)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(jī)可以緩慢啟動(dòng)并傳遞更多扭矩。
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