Lõhispoolusmootor

Tüüpiline väikese võimsusega lõhispoolusmootor

Staator peamähisega ja selle suhtes magnetiliselt nihutatud abimähisega lühiskeeru kujul

Lõhispoolusmootor (nimetatud ka ekraneeritud poolustega mootoriks) on väga lihtsa ehitusega ühefaasiline asünkroonmootor, mis võeti kasutusele juba 1890. aastail.

Ehitus

Lõhispoolusmootori staator koosneb terasplekkidest koostatud südamikust, millel on peapoolused ja lõhispoolused. Nende südamikuosade ümber on vastavalt peamähis (võrgutoitemähis) ja 1–3 keerust koosnev lühismähis. See lühismähis, mida nimetatakse ka lühisrõngaks (või ekraaniks), moodustab koos võrgumähisega lühistatud sekundaarmähisega trafo.

Rootor on ehituselt lühisrootor. Rootori mähiseks on terassüdamiku uuretes paiknevad vaskvardad, mis on mõlemast otsast ühendatud lühisrõngastega.. Pöördemoment tekib rootoris staatori pöörleva välja toimel.

Tööpõhimõte

Mootori skemaatiline ehitus
Hauptpol – peapoolus;
Spaltpol – lõhispoolus lühismähisega;
Käfiglaufer – lühisrootor;
Hauptwiklung – peamähis

Vool peamähises tekitab staatoris magnetvoo Φ. See jaguneb peapooluste väljaks Φ_H ja lõhispooluste väljaks Φ_S. Lõhispooluse väli indutseerib lühismähises pinge, mis tekitab lühisvoolu I_S. See kutsub eneseinduktsiooni kaudu esile magnetvoo Φ’_S, mis jääb põhiväljast Φ_H maha. Mõlemad vood koos tekitavad rootoris pöördvälja, mis haarab rootori kaasa, pannes selle pöörlema. See pöördväli on ebaühtlane (ei mõju pöörde jooksul mitte ühtlaselt, vaid elliptiliselt), mis võib põhjustada lisasuminat.

Käivitusmoment sõltub lõhispooluse südamiku ja selle lõhise laiusest, suurenedes koos sellega. Käivitusmoment võib olla kuni 50% nimipöördemomendist. Staatori erikuju tõttu tekivad mootorites suured hajuväljad koos vastava hajuväljakaoga, samuti tekib võimsuskadu lühiskeerdudes. Seetõttu on kasutegur oluliselt madalam kui sama võimsal kolmefaasilisel asünkroonmootoril.

Vältimaks lühismähisest tulenevat energiakadu, võib selle asemele paigaldada abimähise, mille lühis pärast käivitamist katkestatakse. Mootor töötab nüüd vähem sujuvalt, kuid suurema kasuteguriga. Seda meetodit kasutatakse külmikute kompressorites, kus käivitusvoolu või termistori (PTC) abil juhitav relee lülitab abimähist.

Eelised ja puudused

Lõhispoolusmootoreid on lihtne ja odav valmistada, nad ei vaja hooldust ja neil on pikk kasutusiga. Siiski on neil väike käivitusmoment, kasutegur (alla 0,5) ja võimsustegur (cos φ = 0,4…0,6). Ka on nad märksa raskemad kui sama võimsusega kondensaatormootorid. Seetõttu toodetakse neid ainult väikese võimsuse jaoks, alates mõnest vatist kuni mõnesaja vatini.

Lõhispoolusmootorite standardversioonis pole pöörlemissuuna muutmine võimalik. Mootorite ehitusest tulenev ebaühtlane pöördemoment võib põhjustada mõnel kasutusalal häirivat müra.

Kasutamine

Lõhispoolusmootoreid kasutatakse laialdaselt odavate ja töökindlate ajamimasinatena, kui pole vaja suurt käivitusmomenti. Nende ülalnimetatud eelised ja puudused, võrreldes teiste asünkroonmootoritega, määravad nende kasutusvaldkonnad, kusjuures madal kasutegur piirab kasutamist suure võimsuse korral. Selle mootoritüübi peamine eelis on töötada vahelduvpingel ilma lisakondensaatorita. Mootor sobib eriti hästi lühiajalise tööga majapidamisseadmete ajamites. Hooldusvaba töö ja asünkroonmootoritele omane pikk kasutusiga on teinud sellest väikeste ventilaatorite standardajami.