Kondenzátormotorok — készülék, működési elv, alkalmazás

Ebben a cikkben a kondenzátormotorokról fogunk beszélni, amelyek valójában közönséges aszinkron motorok, és csak abban különböznek, ahogyan a hálózathoz csatlakoznak. Érintsük meg a kondenzátorválasztás témáját, elemezzük a kapacitás pontos kiválasztásának szükségességének okait. Jegyezzük meg a fő képleteket, amelyek segítenek hozzávetőlegesen megbecsülni a szükséges kapacitást.

A kondenzátormotort ún aszinkron motor, az állórész áramkörében, amelyben további kapacitás van beépítve, hogy az állórész tekercseiben az áram fáziseltolását hozza létre. Ez gyakran vonatkozik az egyfázisú áramkörökre, ha háromfázisú vagy kétfázisú indukciós motorokat használnak.

Az aszinkronmotor állórész-tekercsei fizikailag el vannak tolva egymáshoz képest, és az egyik közvetlenül a hálózatra, míg a második vagy a második és a harmadik kondenzátoron keresztül csatlakozik a hálózathoz.A kondenzátor kapacitását úgy kell megválasztani, hogy a tekercsek közötti áramok fáziseltolódása 90 ° -kal egyenlő vagy legalább ahhoz közel legyen, akkor a maximális nyomatékot a rotornak biztosítják.

Ebben az esetben a tekercsek mágneses indukciójának moduljainak azonosaknak kell lenniük úgy, hogy az állórész tekercseinek mágneses mezői egymáshoz képest elmozduljanak úgy, hogy a teljes mező körben forogjon, és ne ellipszis, a legnagyobb hatékonysággal magával húzva a rotort.

Nyilvánvaló, hogy a kondenzátoron keresztül csatlakoztatott tekercsben az áram és annak fázisa összefügg a kondenzátor kapacitásával és a tekercs effektív impedanciájával, ami viszont a forgórész fordulatszámától függ.

A motor indításakor a tekercs impedanciáját csak annak induktivitása és aktív ellenállása határozza meg, így az indításkor viszonylag kicsi, és itt nagyobb kondenzátor szükséges az optimális indításhoz.

Ahogy a forgórész a névleges fordulatszámra gyorsul, a forgórész mágneses tere EMF-et indukál az állórész tekercseiben, amely a tekercselést tápláló feszültség ellen irányul – a tekercs áramerősségi effektív ellenállása nő, a szükséges kapacitás csökken.

Minden üzemmódban (indítási mód, üzemmód) optimálisan megválasztott kapacitás mellett a mágneses tér kör alakú lesz, és itt mind a forgórész fordulatszáma és feszültsége, mind a tekercsek száma, mind az áramra kapcsolt kapacitás számít. . Ha bármely paraméter optimális értékét megsértik, a mező elliptikussá válik, és a motor karakterisztikája ennek megfelelően csökken.

A különböző célú motorok esetében a kondenzátor csatlakozási sémája eltérő.Amikor jelentősek Indító nyomaték, használjon nagyobb kapacitású kondenzátort az optimális áram és fázis biztosításához indításkor. Ha az indítónyomaték nem különösebben fontos, akkor csak a névleges fordulatszám melletti működési mód optimális feltételeinek megteremtésére kell figyelni, és a kapacitást a névleges fordulatszámhoz kell kiválasztani.

Elég gyakran a jó minőségű indítás érdekében indító kondenzátort használnak, amelyet indításkor párhuzamosan kapcsolnak egy viszonylag kis kapacitású futó kondenzátorral, így a forgó mágneses tér indításkor kör alakú, majd az indítás A kondenzátor ki van kapcsolva, és a motor csak akkor működik tovább, ha a kondenzátor jár. Különleges esetekben kapcsolható kondenzátorkészletet használnak különböző terhelésekhez.

Ha az indítókondenzátort véletlenül nem kapcsolják le, miután a motor elérte a névleges fordulatszámot, a tekercsekben a fáziseltolódás csökkenni fog, nem lesz optimális és az állórész mágneses tere elliptikussá válik, ami rontja a motor teljesítményét. A motor hatékony működéséhez elengedhetetlen a megfelelő indítási és működési kapacitás kiválasztása.

Az ábra a gyakorlatban használt tipikus kondenzátormotoros kapcsolási sémákat mutatja be. Vegyünk például egy kétfázisú, mókuskalitkás motort, amelynek állórészének két tekercselése két A és B fázis táplálására szolgál.

A C kondenzátor az állórész kiegészítő fázisának áramkörébe tartozik, ezért az IA és IB áram két fázisban folyik az állórész két tekercsében. A kapacitás jelenléte révén az IA és IB áramok 90 ° -os fáziseltolása érhető el.

A vektordiagram azt mutatja, hogy a hálózat teljes áramát a két IA és IB fázis áramainak geometriai összege alkotja. A C kapacitás kiválasztásával olyan kombinációt érnek el a tekercsek induktivitásával, hogy az áramok fáziseltolása pontosan 90 °.

Az IA áram φA szöggel, az IB áram pedig φB szöggel marad el a második tekercs kapcsaira adott UB feszültség mögött az aktuális pillanatban. A hálózati feszültség és a második tekercsre adott feszültség közötti szög 90°. Az USC kondenzátor feszültsége 90°-os szöget zár be a IV árammal.

A diagram azt mutatja, hogy a fáziseltolódás teljes kompenzációja φ = 0-nál akkor érhető el, ha a motor által a hálózatból felvett meddőteljesítmény egyenlő a C kondenzátor meddőteljesítményével. Az ábra tipikus áramköröket mutat be háromfázisú motorok beépítésére kondenzátorok az állórész tekercselési áramköreiben.

Az ipar ma kétfázisú kondenzátormotorokat gyárt. A háromfázisú könnyen módosítható manuálisan, hogy egyfázisú hálózatról tápláljon. Vannak kis háromfázisú módosítások is, amelyeket már kondenzátorral optimalizáltak egyfázisú hálózathoz.

Ezek a megoldások gyakran megtalálhatók háztartási készülékekben, például mosogatógépekben és szobaventilátorokban. Az ipari keringető szivattyúk, ventilátorok és égéstermék-elvezetők is gyakran használnak kondenzátoros motorokat működésük során. Ha háromfázisú motort kell beépíteni egy egyfázisú hálózatba, akkor fáziseltolásos kondenzátort használnak, vagyis a motort ismét kondenzátorrá alakítják.

A kondenzátor kapacitásának közelítő kiszámításához ismert képleteket használnak, amelyekben elegendő a tápfeszültséget és a motor üzemi áramát helyettesíteni, és könnyen kiszámítható a szükséges kapacitás. tekercsek csillag vagy delta csatlakozása.

A motor üzemi áramának meghatározásához elég leolvasni az adattáblán szereplő adatokat (teljesítmény, hatásfok, koszinusz phi), és be is cserélni a képletben. Indító kondenzátorként a működő kondenzátor kétszeresét szokás beépíteni.

A kondenzátormotorok előnyei valójában - aszinkronok - főként egyet tartalmaznak - a háromfázisú motor egyfázisú hálózathoz való csatlakoztatásának lehetőségét. A hátrányok közé tartozik az optimális kapacitás szükségessége egy adott terheléshez, valamint a módosított szinuszos inverterek tápellátásának megengedhetetlensége.

Reméljük, hogy ez a cikk hasznos volt az Ön számára, és most már megérti, mik az aszinkron motorok kondenzátorai, és hogyan kell kiválasztani a kapacitásukat.