Однофазні асинхронні двигуни перетворюють електрику зі звичайних розеток на стіні на реальний рух для різноманітних побутових приладів. Вони відрізняються від трифазних двигунів тим, що працюють лише від одного синусоїдного напруги, що означає їхню сумісність із звичайними побутовими електричними системами. Як вони насправді працюють? У загальному, всередині двигуна статор створює пульсуюче магнітне поле за допомогою обмотки. Це створює струм у роторі через електромагнітну індукцію, яку ми вивчали на уроках фізики. Найпоширеніші типи включають двигуни з розщепленою фазою та ті, що мають конденсаторний пуск. Обидва типи використовують додаткові обмотки чи конденсатори для створення обертового магнітного поля, необхідного для запуску, адже без цього двигуни не знатимуть, у який бік обертатися під час ввімкнення. Саме тому ми бачимо, як надійно вони працюють у всьому — від стельових вентиляторів до пральних машин і навіть компресорів холодильників у мільйонах домогосподарств щодня.
Однофазні двигуни змінного струму широко використовуються в побуті завдяки компактним розмірам, спрощеній електропроводці та вигідній вартості. Вони забезпечують достатню потужність (зазвичай 0,25–1,5 к.с.) для побутових приладів, які потребують періодичного або помірного режиму роботи. Основні переваги включають:
Ці властивості чудово пасують для повсякденних побутових пристроїв, де надійність, доступна вартість і простота інтеграції важливіші, ніж високий промисловий крутний момент.
Більшість будинків використовують однофазну електромережу, адже їм зазвичай не потрібна потужність, яку забезпечують промислові трифазні системи, що зазвичай мають потужність від 5 до 20 кінських сил. Використання однофазної мережі значно зменшує витрати на встановлення — приблизно на половину порівняно з трифазною, головним чином тому, що не потрібні складні трансформатори чи товсті кабелі, необхідні для трифазної системи. Трифазні двигуни мають очевидні переваги, коли мова йде про запуск великих машин та їхню ефективну роботу, але звичайні домашні прилади, такі як кондиціонери чи навіть кухонна техніка, добре працюють від стандартної напруги 120–240 вольт, яку забезпечує однофазне з’єднання. Ця система відповідає загальноприйнятим міжнародним стандартам побутового електропостачання.
Однофазні змінні двигуни забезпечують роботу 84% побутових систем повітрообміну, пропонуючи надійну, компактну продуктивність, що є ідеальною для підтримки комфортного мікроклімату в приміщенні. Їхня сумісність зі стандартними мережами 120 В робить їх важливими компонентами сучасних систем опалення та кондиціонування.
Електродвигуни забезпечують рух повітря в різних типах вентиляторів, у тому числі стельових моделях, витяжних системах та напольних вентиляторах, кожен з яких створено для конкретних потреб вентиляції. Візьміть, наприклад, стельові вентилятори — зазвичай вони обробляють від 4000 до 8000 кубічних футів повітря на хвилину, споживаючи не більше 60 ват енергії. Такої ефективності досягнуто завдяки конструкції з постійним розділеним конденсатором, що дозволяє їм плавно працювати, не втрачаючи енергію. Щодо витяжних вентиляторів, то вони часто використовують двигуни з конденсаторним пуском, тому що їм потрібен додатковий обертовий момент для просування повітря крізь повітроводи та видалення зайвої вологості. Напольні вентилятори працюють інакше — вони оснащені регульованими за швидкістю двигунами PSC, щоб користувачі могли точно налаштовувати потік повітря відповідно до свого рівня комфорту. Що відрізняє всі ці конструкції двигунів — це їх безщіткова конструкція, що забезпечує вражаючу міцність, адже багато моделей служать понад 15 000 годин роботи, навіть якщо працюють безперервно.
Коли мова йде про застосування в діапазоні потужності від 5 до 20 ват, електродвигуни з екранованими полюсами сьогодні є дуже поширеними. Вони живлять ті розумні венти, які ми бачимо встановленими в офісах та будинках, а також різноманітні циркулятори повітря, підключені до Інтернету речей. Що робить їх особливими? Вони працюють надзвичайно тихо, нижче 25 децибел, що практично безшумно порівняно з іншими типами двигунів. Крім того, вони добре працюють з різноманітними системами автоматизації, такими як Zigbee і новий протокол Matter. За даними останніх досліджень галузі 2024 року, приблизно сім із десяти модернізацій інтелектуальних систем опалення, вентиляції та кондиціонування повітря насправді використовують ці двигуни з екранованими полюсами, тому що вони дуже маленькі і добре пасують до всіх видів датчиків, які допомагають автоматично контролювати внутрішній клімат.
Однофазні двигуни для відцентрових вентиляторів досягають приблизно 82% ефективності, коли мова йде про вентиляцію всього будинку, що значно перевершує осьові вентилятори, враховуючи різницю в статичному тиску приблизно на 34%. Найновіші моделі оснащені функціями, які забезпечують їх довговічність. Ми говоримо про обмотки, які можуть витримувати температуру до 155 градусів Цельсія без будь-яких проблем, підшипники, які практично не потребують змащення з часом, а також сучасні двигуни ECM, які економлять приблизно дві третини енергії, втраченої в старших конструкціях з екранованими полюсами. Дані реальних випробувань систем опалення, вентиляції та кондиціонування повітря у 2025 році, під час яких було проаналізовано майже 12 тисяч встановлених систем у різних кліматичних умовах, показали цікаві результати. Ці поліпшення означають, що більшість пристроїв не потребуватимуть серйозного обслуговування протягом десяти до п’ятнадцяти років, що робить їх цікавим економічним вибором для власників будівель, які турбуються про тривалі витрати на технічне обслуговування.
Па ўсёй зямлі, асобныя індукцыйныя электрадвігуні прыводзяць у рух каля 72% усіх бытовых водяных насосаў, працуючы непасрэдна ад звычайных 120 ці 240 вольт гадавой электрамагчымасці. У большасці дамоў гэтыя электрадвігуні выкарыстоўваюцца для кіравання адцэнтровымі насосамі, калі патрэбна атрымаць ваду з паверхневых крыніц, тады як пагружныя варыянты апускаюцца ў больш глыбокія крыніцы. Што тычыцца захавання энергіі, інтэграваныя напорныя бакі істотна зменяюць стан рэчы. Яны захоўваюць націснутую ваду, каб электрадвігун не пачынаўся і не выключваўся занадта часта — на 40 да нават 60% менш запускаў у параўнанні з сістэмамі без бакаў. Спецыяльная сістэма запуску з выкарыстаннем канадара надае гэтым электрадвігунам дадатковы пачатковы імпульс, прыкладна ў 1,5 — 2 разы большы, чым звычайна. Гэта дапамагае пераадолець пачатковы супраціў пры запуску насоса, але пры гэтым застаецца эфектыўнасць пасля пачатку працы.
Ці двигуни чудово справляються з різноманітними завданнями з управління водою:
Сучасні моделі тепер підключаються до прогнозів погоди через IoT-шлюзи, скорочуючи тривалість поливу на 35% у дощові періоди без участі користувача.
Однофазні двигуни з точно збалансованими роторами та звукопоглинаючими корпусами можуть працювати тихіше 55 децибел, що робить їх чудовим вибором для підвалів або технічних приміщень, де важливий рівень шуму. Герметичні підшипники разом із ізоляцією класу F допомагають цим двигунам витримувати вологі умови, а це означає, що вони зазвичай служать набагато довше 10 тисяч годин роботи. Випробування на місці, проведені у 2023 році, показали щось цікаве: приблизно 94 відсотки цих двигунів залишалися ефективними навіть після п'яти прямих років щоденної роботи у складі дренажних насосів. Це досить вражаюче порівняно з трифазними моделями, які зазвичай потребують більш частого обслуговування з плином часу. Більшість монтажників помітили, що це суттєво впливає на загальні витрати в майбутньому.
Однофазні змінні двигуни (SPAM) забезпечують ефективну, компактну механічну потужність для побутових приладів. Їхня сумісність зі стандартною напругою та міцна конструкція робить їх незамінними як на кухні, так і в офісі, забезпечуючи стабільну роботу в умовах обмеженого простору.
Синхронний мотор з постійним магнітом (SPAM) забезпечує обертання ножів у наших кухонних комбайнах, міксерах і блендерах. Більшість цих приладів працюють з потужністю менше 500 Вт. У разі ж млинців для кави важливий миттєвий імпульс крутного моменту, щоб зерна рівномірно змелювалися щоразу. Блендери функціонують інакше, адже потребують плавної зміни швидкості, тому багато моделей оснащені конденсаторними пусковими схемами. Такі двигуни створені для постійних запусків і зупинок, які відбуваються, коли ми готуємо смузі або швидко нарізаємо овочі між прийомами їжі. Вони розроблені спеціально для коротких, але інтенсивних кухонних завдань, з якими стикається більшість людей у повсякденному житті.
Виробники оснащують однофазні двигуни герметичними підшипниками та віброгасильними кріпленнями, щоб підвищити їхню довговічність і знизити рівень шуму. Двигуни з конденсаторним пуском і конструкції PSC зменшують робочий шум на 40–60% порівняно з щітковими аналогами, забезпечуючи тиху роботу в умовах відкритих планувань, де шум від побутових приладів може заважати.
SPAM-двигуни насправді досить поширені в офісному обладнанні сьогодні, забезпечуючи роботу від подачі паперу до різальних лез у великих промислових принтерах, сканерах, на які завжди доводиться чекати, а навіть у шредерах, що перетинають цілі папки документів. Їхня особливість — здатність швидко включатися та так само швидко вимикатися, не нагріваючись до температури, що призведе до перегріву, що має велике значення, коли офіси обробляють тисячі сторінок щодня. Новіші моделі оснащені також інтелектуальними датчиками. Ці датчики регулюють крутний момент у реальному часі залежно від процесів, що відбуваються всередині машини. Таким чином менше паперу застрягає не там, де треба, а компанії економлять на електрорахунках, адже двигуни не працюють понаднормово, коли насправді нічого не відбувається.
Більшість домогосподарств використовують однофазні двигуни змінного струму, тому що вони створені з розрахунку на економію коштів та простоту встановлення. Ці двигуни чудово працюють від звичайного побутового електроживлення, тому не потрібно складної електропроводки, яка може суттєво вплинути на бюджет порівняно з вимогами до промислових систем. Відсутність щіток у цих двигунів означає, що менше деталей зношуються з часом. Більшості людей достатньо перевіряти підшипники один раз на рік, що робить їх ідеальними для таких побутових приладів, як стельові вентилятори, водяні насоси та повітряні компресори. Власники будинків схвалюють саме таку простоту. За даними останніх опитувань, приблизно три чверті власників житла віддають перевагу цим двигунам для задоволення своїх базових потреб саме тому, що вони надійно працюють без зайвого клопоту.
Однофазні двигуни раніше мали проблеми з отриманням достатнього пускового моменту, але останнім часом ситуація суттєво змінилася. Ці двигуни тепер оснащені пусковими конденсаторними схемами та покращеними конструкціями обмоток, що підвищують їхній початковий обертовий момент на 30–50 відсотків. Як наслідок, вони можуть надійно запускати побутові прилади, такі як холодильники, насоси підвищеного тиску та великі вентилятори HVAC, не втрачаючи ефективності в процесі. Наприклад, сучасні двигуни з розщепленою фазою та конденсаторні двигуни постійного розгінного струму зберігають ефективність на рівні 85–90 відсотків навіть під час інтенсивної роботи, що відповідає досить суворим вимогам, як-от ті, що встановлені в Австралії відповідно до Закону про мінімальні стандарти парникових газів та енергетики.
Прогнози зростання ринку однофазних асинхронних двигунів в Азійсько-Тихоокеанському регіоні виглядають досить сильними, очікується приблизно 7,2 відсотка щорічного зростання до 2028 року. Це відбувається на тлі того, що виробники все частіше впроваджують інтелектуальні системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря та сумісні з технологією Інтернету речей. У нових моделях, які з’явилися на ринку, тепер є датчики, які автоматично регулюють швидкість і споживають менше енергії, коли це не потрібно, скорочуючи витрати електроенергії в стані очікування приблизно на 18 до, можливо, навіть 22 відсотки. Галузь продовжує працювати над способами безпосереднього підключення цих двигунів до сонячних інверторів та побутових систем управління енергією, що робить їх важливою частиною того, що ми можемо назвати майбутнім зелених рішень для автоматизації домашніх систем.
Гарячі новини© Авторське право 2025, Changwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd — Політика конфіденційності
EN
