Kondenser motorları — cihaz, çalışma prensibi, uygulama

Bu yazıda, aslında sıradan asenkron motorlar olan, yalnızca ağa bağlanma biçimleri bakımından farklılık gösteren kapasitör motorlarından bahsedeceğiz. Kondansatör seçimi konusuna değinelim, doğru bir kapasite seçimine duyulan ihtiyacın nedenlerini analiz edelim. Gerekli kapasiteyi kabaca tahmin etmeye yardımcı olacak ana formülleri not edelim.

Kapasitör motoru denir asenkron motor, stator sargılarında akımda bir faz kayması oluşturmak için ilave kapasitansın dahil edildiği stator devresinde. Bu genellikle üç fazlı veya iki fazlı asenkron motorlar kullanıldığında tek fazlı devreler için geçerlidir.

Asenkron motorun stator sargıları fiziksel olarak birbirinden ofsettir ve bunlardan biri doğrudan şebekeye bağlanırken, ikinci veya ikinci ve üçüncü sargılar bir kondansatör vasıtasıyla şebekeye bağlanır.Kapasitörün kapasitesi, sargılar arasındaki akımların faz kayması 90 ° 'ye eşit veya en az 90 ° olacak şekilde seçilir, ardından rotora maksimum tork sağlanır.

Bu durumda, sargıların manyetik indüksiyon modüllerinin aynı olması gerekir, böylece stator sargılarının manyetik alanları birbirine göre yer değiştirir, böylece toplam alan bir daire içinde değil, bir daire içinde döner. rotoru en yüksek verimlilikle sürükleyen bir elips.

Açıkçası, kondansatör boyunca bağlı bobindeki akım ve fazı, hem kondansatörün kapasitansı hem de rotorun hızına bağlı olan bobinin etkin empedansı ile ilişkilidir.

Motoru çalıştırırken, sargının empedansı yalnızca endüktansı ve aktif direnci ile belirlenir, bu nedenle çalıştırma sırasında nispeten küçüktür ve burada optimum çalıştırmayı sağlamak için daha büyük bir kapasitör gerekir.

Rotor nominal hıza çıkarken, rotorun manyetik alanı, stator sargılarında, sargıyı besleyen gerilime karşı yönlendirilecek olan bir EMF'yi indükleyecektir - sargının mevcut etkin direnci artar ve gerekli kapasitans azalır.

Her modda (başlangıç ​​modu, çalışma modu) optimal olarak seçilmiş bir kapasiteyle, manyetik alan dairesel olacaktır ve burada hem rotor hızı hem de voltaj ve sargı sayısı ve akıma bağlı kapasitans önemlidir. . Herhangi bir parametrenin optimal değeri ihlal edilirse, alan eliptik hale gelir ve buna bağlı olarak motor özellikleri düşer.

Farklı amaçlara sahip motorlar için kapasitörün bağlantı şemaları farklıdır.Önemli olduklarında Başlangıç ​​torku, başlangıçta optimum akım ve fazı sağlamak için daha büyük kapasiteli bir kapasitör kullanın. Başlangıç ​​torku özellikle önemli değilse, yalnızca nominal hızda çalışma modu için en uygun koşulların yaratılmasına dikkat edilir ve nominal hız için kapasite seçilir.

Çoğu zaman, yüksek kaliteli bir başlatma için, başlatma sırasında nispeten küçük kapasiteli çalışan bir kapasitöre paralel bağlanan bir başlatma kondansatörü kullanılır, böylece dönen manyetik alan başlatma sırasında dairesel olur, ardından başlatma kondansatör kapatılır ve motor sadece kondansatör çalışırken çalışmaya devam eder. Özel durumlarda, farklı yükler için bir dizi değiştirilebilir kapasitör kullanılır.

Motor anma hızına ulaştıktan sonra başlatma kondansatörü bağlantısı yanlışlıkla kesilmezse, sargılardaki faz kayması azalacak, optimal olmayacak ve stator manyetik alanı eliptik hale gelecek ve bu da motorun performansını düşürecektir. Motorun verimli çalışması için doğru marş ve çalışma kapasitesini seçmeniz şarttır.

Şekil, pratikte kullanılan tipik kapasitör motor anahtarlama şemalarını göstermektedir. Örneğin, iki faz A ve B'yi beslemek için statorunda iki sargı bulunan iki fazlı bir sincap kafesli motor düşünün.

Kondansatör C, statorun ek fazının devresine dahil edilmiştir, bu nedenle statorun iki sargısında IA ​​ve IB akımları iki fazda akar. Kapasitansın varlığı sayesinde, IA ve IB akımlarının 90 ° 'lik bir faz kayması elde edilir.

Vektör diyagramı, şebekenin toplam akımının, iki faz IA ve IB'nin akımlarının geometrik toplamından oluştuğunu gösterir. C kapasitansını seçerek, sargıların endüktansları ile akımların faz kaymasının tam olarak 90 ° olduğu bir kombinasyon elde ederler.

Akım IA, uygulanan hat voltajı UA'nın φA açısı kadar gerisinde kalır ve akım IB, akım anında ikinci sargının terminallerine uygulanan voltaj UB'nin φB açısı kadar gerisinde kalır. Şebeke gerilimi ile ikinci bobine uygulanan gerilim arasındaki açı 90° dir. USC kondansatöründeki voltaj, akım IV ile 90 ° 'lik bir açı oluşturur.

Şema, φ = 0'da faz kaymasının tam kompanzasyonunun, ağdan motor tarafından tüketilen reaktif güç C kondansatörünün reaktif gücüne eşit olduğunda elde edildiğini gösterir. Şekil, üç fazlı motorları dahil etmek için tipik devreleri gösterir. statorun sargı devrelerindeki kapasitörler.

Endüstri bugün iki faza dayalı kondansatör motorları üretmektedir. Üç faz, tek fazlı bir ağdan beslemek için kolayca manuel olarak değiştirilir. Ayrıca, tek fazlı bir ağ için bir kapasitörle optimize edilmiş küçük üç fazlı modifikasyonlar da vardır.

Bu çözümler genellikle bulaşık makineleri ve oda vantilatörleri gibi ev aletlerinde bulunur. Endüstriyel sirkülasyon pompaları, fanlar ve bacalar da çalışmalarında genellikle kondansatör motorları kullanır. Tek fazlı bir ağa üç fazlı bir motorun dahil edilmesi gerekiyorsa, faz kaymalı bir kapasitör kullanılır, yani motor tekrar bir kapasitöre dönüştürülür.

Bir kondansatörün kapasitesini yaklaşık olarak hesaplamak için, motorun besleme voltajını ve çalışma akımını değiştirmenin yeterli olduğu ve gerekli kapasiteyi hesaplamanın kolay olduğu bilinen formüller kullanılır. sargıların yıldız veya üçgen bağlantısı.

Motorun çalışma akımını bulmak için, etiketindeki verileri (güç, verimlilik, kosinüs phi) okumak ve ayrıca formülde yerine koymak yeterlidir. Başlangıç ​​kondansatörü olarak, çalışan kondansatörün iki katı büyüklüğünde bir kondansatör takmak alışılmış bir durumdur.

Aslında kapasitör motorlarının avantajları - asenkron, esas olarak birini içerir - üç fazlı bir motoru tek fazlı bir ağa bağlama olasılığı. Dezavantajlar arasında, belirli bir yük için optimum kapasiteye ihtiyaç duyulması ve değiştirilmiş sinüs dalgalı invertörlerden gelen güç kaynağının kabul edilemezliği yer alır.

Bu makalenin sizin için yararlı olduğunu umarız ve artık asenkron motorlar için kapasitörlerin ne olduğunu ve kapasitelerini nasıl seçeceğinizi anlamışsınızdır.