Mikä on varjostettu napainen moottori?

Termi “varjostettu napainen moottori” viittaa tyypillisesti yhteen yksinkertaisimmista nykyään käytetyistä yksivaiheisista vaihtovirran induktiomoottoreista. Tyypilliset kokoonpanot koostuvat pääasiassa roottorikokoonpanosta ja staattoripylväästä. Induktiomoottorina tämä moottori luottaa sähkömagneettisiin voimiin vääntömomentin luomiseksi. Tämän moottorin yksinkertaisuus on sekä hyödyllistä että rajoittavaa, mikä tekee siitä tehokkaan rajoitetuille sovelluksille. Varjostetun navan moottorista on monia muunnelmia, vaikka monet niiden suunnittelussa käytetyt periaatteet muodostavat perustan muille vastaaville moottoreille.

Yksinkertaisin varjostettu napainen moottori koostuu roottorikokoonpanosta ja staattoripylväästä ja sisältää sarjan varjostettuja ja varjostamattomia käämiä. Varjostetut käämit koostuvat kuparijohtimista, jotka tyypillisesti tuottavat heikon magneettikentän, kun roottori alkaa pyöriä. Tätä magneettikenttää käytetään usein suuremman vääntömomentin luomiseen, jota voidaan muuttaa roottorin nopeuden ylläpitämiseksi ja säätämiseksi.

Yleensä induktiomoottorit luottavat suurelta osin toimintaansa vääntömomentin tuottamiseen. Varjostettu napainen moottori on ainutlaatuinen induktiomoottori, koska kuparivarjostimet eivät saa suoraa sähkövarausta. Sen sijaan napaisten käämien ja liikkuvan roottorin välisen vuorovaikutuksen synnyttämä magneettivuo kasvattaa entisestään vääntömomenttia entisestään.

Varjostetun napaisen moottorin käytöstä on useita etuja ja useita rajoituksia saavutettavalle. Näiden moottoreiden kokoonpanoa pidetään usein yksinkertaisena, mikä tekee niistä kestävämpiä ja halvempia kuin monet vastaavat mallit. Tämä yksinkertaisuus tarkoittaa kuitenkin sitä, että tuotettava teho on heikko muihin moottoreihin verrattuna. Näiden moottoreiden alhainen käynnistysmomentti tarkoittaa myös sitä, että ne sopivat parhaiten pieniin elektronisiin laitteisiin.

Varjostetun napaisen moottorin käyttämiseksi laitteessa on oltava helposti käynnistyvä kuormitus alhaisen vääntömomentin ja tuotetun tehon vuoksi. Yleisiä sovelluksia ovat kotitalouksien tuulettimet, jotka vaativat yleensä pienen vääntömomentin ja säädettävät roottorin nopeudet. Muita sovelluksia voivat olla monet pienitehoiset laitteet, kuten hiustenkuivaaja, ilmankostutin ja jotkut elektroniset lelut. Monissa tapauksissa tämäntyyppinen moottori on kotitalouslaitteen kestävin ja halvin komponentti.

Yleensä varjostettu napainen moottori määritellään sen koon, hevosvoiman, suurimman vääntömomentin ja ensisijaisen toiminnon perusteella. Vaihtelut johtuvat tyypillisesti varjostettujen ja varjostamattomien käämien määrän lisäämisestä tai pienenemisestä navassa. Esimerkiksi suurissa laatikkotuulettimissa on todennäköisesti monimutkaisempi varjostettu napainen moottori kuin pienissä henkilökohtaisissa tuulettimissa, joissa on paljon pienemmät tuulettimen siivet.