Kondensatora motori — ierīce, darbības princips, pielietojums

Šajā rakstā mēs runāsim par kondensatoru motoriem, kas patiesībā ir parastie asinhronie motori, kas atšķiras tikai ar to, kā tie ir savienoti ar tīklu. Pieskarsimies kondensatora izvēles tēmai, analizēsim iemeslus, kāpēc nepieciešama precīza jaudas izvēle. Atzīmēsim galvenās formulas, kas palīdzēs aptuveni novērtēt nepieciešamo jaudu.

Kondensatora motoru sauc asinhronais dzinējs, statora ķēdē, kurā ir iekļauta papildu kapacitāte, lai radītu strāvas fāzes nobīdi statora tinumos. Tas bieži attiecas uz vienfāzes ķēdēm, ja tiek izmantoti trīsfāžu vai divfāžu asinhronie motori.

Asinhronā motora statora tinumi ir fiziski nobīdīti viens pret otru un viens no tiem ir tieši pieslēgts elektrotīklam, bet otrs jeb otrais un trešais ir pieslēgts elektrotīklam caur kondensatoru.Kondensatora jauda ir izvēlēta tā, lai strāvu fāzes nobīde starp tinumiem būtu vienāda ar 90 ° vai vismaz tuvu tai, tad maksimālais griezes moments tiks nodrošināts rotoram.

Šajā gadījumā tinumu magnētiskās indukcijas moduļiem ir jābūt vienādiem, lai statora tinumu magnētiskie lauki tiktu pārvietoti viens pret otru tā, lai kopējais lauks grieztos pa apli, nevis elipse, ar vislielāko efektivitāti velkot līdzi rotoru.

Acīmredzot strāva un tās fāze spolē, kas savienota pāri kondensatoram, ir saistīta gan ar kondensatora kapacitāti, gan spoles efektīvo pretestību, kas savukārt ir atkarīga no rotora ātruma.

Iedarbinot motoru, tinuma pretestību nosaka tikai tā induktivitāte un aktīvā pretestība, tāpēc palaišanas laikā tā ir salīdzinoši maza, un šeit ir nepieciešams lielāks kondensators, lai nodrošinātu optimālu palaišanu.

Rotoram paātrinoties līdz nominālajam ātrumam, rotora magnētiskais lauks statora tinumos inducēs EML, kas tiks vērsts pret tinumu pievadošo spriegumu — palielinās tinuma pašreizējā efektīvā pretestība un samazinās nepieciešamā kapacitāte.

Ar optimāli izvēlētu jaudu katrā režīmā (palaišanas režīms, darbības režīms) magnētiskais lauks būs apļveida, un šeit ir būtisks gan rotora ātrums un spriegums, gan tinumu skaits, gan strāvai pieslēgtā kapacitāte. . Ja tiek pārkāpta kāda parametra optimālā vērtība, lauks kļūst eliptisks un attiecīgi samazinās motora raksturlielumi.

Dzinējiem ar dažādiem mērķiem kondensatora savienojuma shēmas ir atšķirīgas.Kad tie ir nozīmīgi Starta griezes moments, izmantojiet lielākas ietilpības kondensatoru, lai palaišanas laikā nodrošinātu optimālu strāvu un fāzi. Ja palaišanas griezes moments nav īpaši svarīgs, uzmanība tiek pievērsta tikai optimālu apstākļu radīšanai darba režīmam pie nominālā ātruma, un jauda tiek izvēlēta nominālajam ātrumam.

Diezgan bieži kvalitatīvam palaišanai tiek izmantots palaišanas kondensators, kas palaišanas laikā tiek pieslēgts paralēli ar salīdzinoši mazas ietilpības darba kondensatoru, lai palaišanas laikā rotējošais magnētiskais lauks būtu apļveida, tad palaišana. kondensators ir izslēgts un motors turpina darboties tikai tad, kad kondensators darbojas. Īpašos gadījumos dažādām slodzēm tiek izmantots pārslēdzamu kondensatoru komplekts.

Ja starta kondensators netiek nejauši atvienots pēc tam, kad motors sasniedz nominālo apgriezienu skaitu, fāzes nobīde tinumos samazināsies, nebūs optimāla un statora magnētiskais lauks kļūs eliptisks, kas pasliktinās motora veiktspēju. Lai dzinējs darbotos efektīvi, ir obligāti jāizvēlas pareiza iedarbināšanas un darbības jauda.

Attēlā parādītas tipiskas praksē izmantotās kondensatormotoru pārslēgšanas shēmas. Piemēram, apsveriet divfāzu vāveres motoru, kura statoram ir divi tinumi divu fāžu A un B barošanai.

Kondensators C ir iekļauts statora papildu fāzes ķēdē, tāpēc abos statora tinumos divās fāzēs plūst strāvas IA un IB. Ar kapacitātes klātbūtni tiek panākta strāvu IA un IB fāzes nobīde par 90 °.

Vektoru diagramma parāda, ka tīkla kopējo strāvu veido divu fāžu IA un IB strāvu ģeometriskā summa. Izvēloties kapacitāti C, viņi panāk tādu kombināciju ar tinumu induktivitātēm, ka strāvu fāzes nobīde ir tieši 90 °.

Strāva IA atpaliek no pielietotā līnijas sprieguma UA par leņķi φA, un strāva IB atpaliek no sprieguma UB, kas pielikts otrā tinuma spailēm pašreizējā brīdī par leņķi φB. Leņķis starp tīkla spriegumu un otrajai spolei pievadīto spriegumu ir 90 °. Spriegums uz kondensatora USC veido 90 ° leņķi ar strāvu IV.

Diagramma parāda, ka pilnīga fāzes nobīdes kompensācija pie φ = 0 tiek sasniegta, ja motora patērētā reaktīvā jauda no tīkla ir vienāda ar kondensatora C reaktīvo jaudu. Attēlā parādītas tipiskas shēmas trīsfāzu motoru iekļaušanai ar kondensatori statora tinumu ķēdēs.

Mūsdienās rūpniecība ražo divu fāžu kondensatoru motorus. Trīsfāzu ir viegli pārveidot manuāli, lai piegādātu no vienfāzes tīkla. Ir arī nelielas trīsfāžu modifikācijas, kas jau optimizētas ar kondensatoru vienfāzes tīklam.

Šie risinājumi bieži sastopami sadzīves tehnikā, piemēram, trauku mazgājamajās mašīnās un telpu ventilatoros. Arī rūpnieciskie cirkulācijas sūkņi, ventilatori un dūmvadi savā darbībā bieži izmanto kondensatora motorus. Ja vienfāzes tīklā ir nepieciešams iekļaut trīsfāžu motoru, tiek izmantots kondensators ar fāzes nobīdi, tas ir, motors atkal tiek pārveidots par kondensatoru.

Lai aptuveni aprēķinātu kondensatora jaudu, tiek izmantotas zināmas formulas, kurās pietiek aizstāt barošanas spriegumu un motora darba strāvu, un ir viegli aprēķināt nepieciešamo jaudu. tinumu zvaigžņu vai trīsstūrveida savienojums.

Lai noskaidrotu motora darba strāvu, pietiek nolasīt datus uz tā datu plāksnītes (jauda, ​​efektivitāte, kosinuss phi) un arī aizstāt tos formulā. Kā sākuma kondensators ir ierasts uzstādīt kondensatoru, kas ir divreiz lielāks par darba kondensatoru.

Faktiski asinhrono kondensatoru motoru priekšrocības ietver galvenokārt vienu - iespēju savienot trīsfāzu motoru ar vienfāzes tīklu. Starp trūkumiem ir nepieciešamība pēc optimālas jaudas konkrētai slodzei un strāvas padeves nepieļaujamība no modificētiem sinusoidālajiem invertoriem.

Mēs ceram, ka šis raksts jums bija noderīgs, un tagad jūs saprotat, kas ir asinhrono motoru kondensatori un kā izvēlēties to jaudu.