Kondenzatorski motori — uređaj, princip rada, primjena

U ovom članku ćemo govoriti o kondenzatorskim motorima, koji su zapravo obični asinkroni motori, koji se razlikuju samo po načinu spajanja na mrežu. Dotaknimo se teme izbora kondenzatora, analiziramo razloge potrebe za točnim odabirom kapaciteta. Zabilježimo glavne formule koje će vam pomoći u gruboj procjeni potrebnog kapaciteta.

Kondenzatorski motor se zove asinkroni motor, u krugu statora, u koji je uključen dodatni kapacitet za stvaranje faznog pomaka struje u namotima statora. Ovo se često odnosi na jednofazne krugove kada se koriste trofazni ili dvofazni indukcijski motori.

Namoti statora asinkronog motora fizički su pomaknuti jedan u odnosu na drugi i jedan od njih spojen je izravno na mrežu, dok su drugi ili drugi i treći spojeni na mrežu preko kondenzatora.Kapacitet kondenzatora odabran je tako da je fazni pomak struja između namota jednak ili barem blizu 90 °, tada će se maksimalni zakretni moment osigurati rotoru.

U ovom slučaju, moduli magnetske indukcije namota moraju biti isti, tako da se magnetska polja namota statora međusobno pomiču, tako da se ukupno polje vrti u krugu, a ne u elipsu, povlačeći za sobom rotor s najvećom učinkovitošću.

Očito, struja i njezina faza u zavojnici spojenoj preko kondenzatora povezane su i s kapacitetom kondenzatora i efektivnom impedancijom zavojnice, koja pak ovisi o brzini rotora.

Kod pokretanja motora impedancija namota određena je samo njegovim induktivitetom i aktivnim otporom, pa je pri pokretanju relativno mala i ovdje je potreban veći kondenzator za optimalno pokretanje.

Kako se rotor ubrzava do nazivne brzine, magnetsko polje rotora inducirat će EMF u namotima statora, koji će biti usmjeren protiv napona koji napaja namot - trenutni efektivni otpor namota se povećava, a potrebni kapacitet smanjuje.

S optimalno odabranim kapacitetom u svakom načinu rada (način pokretanja, način rada), magnetsko polje će biti kružno, a ovdje su relevantni i brzina rotora i napon, i broj namota, i kapacitet povezan sa strujom . Ako se povrijedi optimalna vrijednost bilo kojeg parametra, polje postaje eliptično i sukladno tome se motoričke karakteristike smanjuju.

Za motore različitih namjena, sheme spajanja kondenzatora su različite.Kada su značajne Početni moment, koristite kondenzator većeg kapaciteta kako biste osigurali optimalnu struju i fazu pri pokretanju. Ako početni moment nije osobito važan, tada se pozornost posvećuje samo stvaranju optimalnih uvjeta za način rada pri nazivnoj brzini, a kapacitet je odabran za nazivnu brzinu.

Nerijetko se za kvalitetan start koristi startni kondenzator, koji se tijekom starta spaja paralelno s radnim kondenzatorom relativno malog kapaciteta, tako da je okretno magnetsko polje tijekom starta kružno, zatim start kondenzator je isključen i motor nastavlja raditi samo uz rad kondenzatora. U posebnim slučajevima koristi se skup preklopnih kondenzatora za različita opterećenja.

Ako se startni kondenzator slučajno ne odspoji nakon što motor postigne nazivnu brzinu, fazni pomak u namotima će se smanjiti, neće biti optimalan i magnetsko polje statora će postati eliptično, što će pogoršati performanse motora. Neophodno je da odaberete ispravan startni i radni kapacitet kako bi motor radio učinkovito.

Na slici su prikazane tipične sheme uključivanja motora kondenzatora koje se koriste u praksi. Na primjer, razmotrite dvofazni kavezni motor čiji stator ima dva namota za napajanje dviju faza A i B.

Kondenzator C uključen je u krug dodatne faze statora, stoga struje IA i IB teku u dva namota statora u dvije faze. Prisutnošću kapacitivnosti postiže se fazni pomak struja IA i IB od 90 °.

Vektorski dijagram pokazuje da ukupnu struju mreže čini geometrijski zbroj struja dviju faza IA i IB. Odabirom kapaciteta C postižu takvu kombinaciju s induktivitetima namota da fazni pomak struja bude točno 90°.

Struja IA zaostaje za naponom linije UA za kut φA, a struja IB za naponom UB na stezaljkama drugog namota u trenutnom trenutku zaostaje za kut φB. Kut između mrežnog napona i napona koji se primjenjuje na drugu zavojnicu je 90 °. Napon na kondenzatoru USC tvori kut od 90 ° sa strujom IV.

Dijagram pokazuje da se puna kompenzacija faznog pomaka pri φ = 0 postiže kada je jalova snaga koju motor troši iz mreže jednaka reaktivnoj snazi ​​kondenzatora C. Slika prikazuje tipične sklopove za uključivanje trofaznih motora s kondenzatora u krugovima namota statora.

Industrija danas proizvodi kondenzatorske motore koji se temelje na dvije faze. Trofazni se lako modificiraju ručno za napajanje iz jednofazne mreže. Postoje i male trofazne modifikacije, već optimizirane s kondenzatorom za jednofaznu mrežu.

Ta se rješenja često nalaze u kućanskim aparatima kao što su perilice posuđa i sobni ventilatori. Industrijske cirkulacijske crpke, ventilatori i dimnjaci također često koriste kondenzatorske motore u svom radu. Ako je potrebno uključiti trofazni motor u jednofaznu mrežu, koristi se kondenzator s faznim pomakom, odnosno motor se ponovno pretvara u kondenzator.

Za približno izračunavanje kapaciteta kondenzatora koriste se poznate formule u kojima je dovoljno zamijeniti napon napajanja i radnu struju motora, a lako je izračunati potrebni kapacitet za spoj namota u zvijezdu ili trokut.

Da biste pronašli radnu struju motora, dovoljno je pročitati podatke na njegovoj natpisnoj pločici (snaga, učinkovitost, kosinus phi) i također ga zamijeniti u formuli. Kao početni kondenzator, uobičajeno je ugraditi kondenzator dvostruko veći od radnog kondenzatora.

Prednosti kondenzatorskih motora, zapravo - asinkronih, uključuju uglavnom jednu - mogućnost spajanja trofaznog motora na jednofaznu mrežu. Među nedostacima je potreba za optimalnim kapacitetom za određeno opterećenje i neprihvatljivost napajanja iz modificiranih sinusnih pretvarača.

Nadamo se da vam je ovaj članak bio koristan, a sada razumijete što su kondenzatori za asinkrone motore i kako odabrati njihov kapacitet.