Motoare de condensator - dispozitiv, principiu de funcționare, aplicare

În acest articol vom vorbi despre motoarele cu condensator, care sunt de fapt motoare asincrone obișnuite, care diferă doar prin modul în care sunt conectate la rețea. Să atingem subiectul selecției condensatorului, să analizăm motivele necesității unei selecții precise a capacității. Să notăm principalele formule care vor ajuta la estimarea aproximativă a capacității necesare.

Se numește motorul condensatorului motor asincron, în circuitul statorului, în care este inclusă o capacitate suplimentară pentru a crea o defazare a curentului în înfășurările statorului. Acest lucru se aplică adesea circuitelor monofazate atunci când sunt utilizate motoare cu inducție trifazate sau bifazate.

Înfășurările statorului ale motorului cu inducție sunt decalate fizic unele de altele și una dintre ele este conectată direct la rețea, în timp ce a doua sau a doua și a treia sunt conectate la rețea printr-un condensator.Capacitatea condensatorului este aleasă astfel încât defazarea curenților dintre înfășurări să fie egală sau cel puțin apropiată de 90 °, apoi cuplul maxim va fi furnizat rotorului.

În acest caz, modulele de inducție magnetică a înfășurărilor trebuie să se dovedească a fi aceleași, astfel încât câmpurile magnetice ale înfășurărilor statorului să fie deplasate unul față de celălalt, astfel încât câmpul total să se rotească într-un cerc și nu în o elipsă, trăgând cu ea rotorul cu cea mai mare eficiență.

În mod evident, curentul și faza sa din bobina conectată peste condensator sunt legate atât de capacitatea condensatorului, cât și de impedanța efectivă a bobinei, care, la rândul său, depinde de viteza rotorului.

La pornirea motorului, impedanța înfășurării este determinată doar de inductanța și rezistența sa activă, deci este relativ mică în timpul pornirii, iar aici este nevoie de un condensator mai mare pentru a asigura o pornire optimă.

Pe măsură ce rotorul accelerează la viteza nominală, câmpul magnetic al rotorului va induce un EMF în înfășurările statorului, care va fi direcționat împotriva tensiunii care alimentează înfășurarea - rezistența efectivă a curentului a înfășurării crește și capacitatea necesară scade.

Cu o capacitate selectată optim în fiecare mod (mod de pornire, modul de funcționare), câmpul magnetic va fi circular, iar aici sunt relevante atât viteza rotorului, cât și tensiunea, precum și numărul de înfășurări, precum și capacitatea conectată la curent. . Dacă valoarea optimă a oricărui parametru este încălcată, câmpul devine eliptic și caracteristicile motorului scad corespunzător.

Pentru motoarele cu scopuri diferite, schemele de conectare ale condensatorului sunt diferite.Când sunt semnificative Cuplul de pornire, utilizați un condensator de capacitate mai mare pentru a asigura curent și fază optime la pornire. Dacă cuplul de pornire nu este deosebit de important, atunci se acordă atenție doar creării de condiții optime pentru modul de funcționare la viteza nominală, iar capacitatea este selectată pentru viteza nominală.

Destul de des, pentru o pornire de înaltă calitate, se folosește un condensator de pornire, care este conectat în paralel cu un condensator de funcționare de capacitate relativ mică în timpul pornirii, astfel încât câmpul magnetic rotativ să fie circular în timpul pornirii, apoi pornirea condensatorul este oprit și motorul continuă să funcționeze numai cu condensatorul în funcțiune. În cazuri speciale, un set de condensatori comutabili este utilizat pentru diferite sarcini.

Dacă condensatorul de pornire nu este deconectat accidental după ce motorul atinge viteza nominală, defazajul în înfășurări va scădea, nu va fi optim și câmpul magnetic al statorului va deveni eliptic, ceea ce va degrada performanța motorului. Este imperativ să selectați capacitatea corectă de pornire și de funcționare pentru ca motorul să funcționeze eficient.

Figura prezintă scheme tipice de comutare a motorului condensatorului utilizate în practică. De exemplu, luați în considerare un motor bifazat cu colivie al cărui stator are două înfășurări pentru a alimenta două faze A și B.

Condensatorul C este inclus în circuitul fazei suplimentare a statorului, prin urmare curenții IA și IB curg în cele două înfășurări ale statorului în două faze. Prin prezența capacității, se realizează o defazare a curenților IA și IB de 90 °.

Diagrama vectorială arată că curentul total al rețelei este format din suma geometrică a curenților celor două faze IA și IB. Alegând capacitatea C, se realizează o astfel de combinație cu inductanțele înfășurărilor, încât defazarea curenților este exact de 90 °.

Curentul IA rămâne în urma tensiunii de linie aplicată UA cu un unghi φA, iar curentul IB rămâne în urmă cu tensiunea UB aplicată la bornele celei de-a doua înfășurări la momentul curent cu un unghi φB. Unghiul dintre tensiunea rețelei și tensiunea aplicată celei de-a doua bobine este de 90 °. Tensiunea de pe condensatorul USC formează un unghi de 90 ° cu curentul IV.

Diagrama arată că compensarea completă a defazajului la φ = 0 se realizează atunci când puterea reactivă consumată de motor din rețea este egală cu puterea reactivă a condensatorului C. Figura prezintă circuite tipice pentru includerea motoarelor trifazate cu condensatoare din circuitele de înfăşurare ale statorului.

Industria produce astăzi motoare cu condensator bazate pe două faze. Trifazate sunt ușor modificate manual pentru alimentarea dintr-o rețea monofazată. Există și mici modificări trifazate, deja optimizate cu un condensator pentru o rețea monofazată.

Aceste soluții se găsesc adesea în aparatele de uz casnic, cum ar fi mașinile de spălat vase și ventilatoarele de cameră. Pompele de circulație industriale, ventilatoarele și coșurile de fum folosesc adesea motoare condensatoare în funcționarea lor. Dacă este necesar să se includă un motor trifazat într-o rețea monofazată, se folosește un condensator cu defazare, adică motorul este convertit din nou într-un condensator.

Pentru a calcula aproximativ capacitatea unui condensator, se folosesc formule cunoscute, în care este suficient să înlocuiți tensiunea de alimentare și curentul de funcționare al motorului și este ușor să calculați capacitatea necesară pentru conexiunea în stea sau triunghi a înfășurărilor.

Pentru a găsi curentul de funcționare al motorului, este suficient să citiți datele de pe plăcuța de identificare (putere, eficiență, cosinus phi) și, de asemenea, să le înlocuiți în formulă. Ca condensator de pornire, este obișnuit să instalați un condensator de două ori mai mare decât condensatorul de lucru.

Avantajele motoarelor cu condensator, de fapt — asincrone, includ în principal unul — posibilitatea de a conecta un motor trifazat la o rețea monofazată. Printre dezavantaje se numără necesitatea unei capacități optime pentru o sarcină specifică și inadmisibilitatea alimentării cu invertoare cu undă sinusoidală modificată.

Sperăm că acest articol v-a fost util, iar acum înțelegeți ce sunt condensatorii pentru motoarele asincrone și cum să le alegeți capacitatea.