Kondenzatorski motorji — naprava, princip delovanja, uporaba
V tem članku bomo govorili o kondenzatorskih motorjih, ki so pravzaprav navadni asinhroni motorji, ki se razlikujejo le po načinu priklopa na omrežje. Dotaknimo se teme izbire kondenzatorja, analiziramo razloge za potrebo po natančni izbiri zmogljivosti. Upoštevajte glavne formule, ki bodo pomagale približno oceniti zahtevano zmogljivost.
Kondenzatorski motor se imenuje asinhroni motor, v statorskem vezju, v katerega je vključena dodatna kapacitivnost, da se ustvari fazni zamik toka v statorskih navitjih. To pogosto velja za enofazna vezja, kadar se uporabljajo trifazni ali dvofazni indukcijski motorji.
Statorska navitja indukcijskega motorja sta med seboj fizično zamaknjena in je eno priključeno direktno na električno omrežje, drugo oziroma drugo in tretje pa sta priključena na električno omrežje preko kondenzatorja.Zmogljivost kondenzatorja je izbrana tako, da je fazni zamik tokov med navitji enak ali vsaj blizu 90 °, nato pa bo rotorju zagotovljen največji navor.
V tem primeru se morajo moduli magnetne indukcije navitij izkazati za enake, tako da se magnetna polja statorskih navitij premaknejo drug glede na drugega, tako da se skupno polje vrti v krogu in ne v elipso, ki z največjim izkoristkom vleče s seboj rotor.
Očitno sta tok in njegova faza v tuljavi, povezani preko kondenzatorja, povezana s kapacitivnostjo kondenzatorja in efektivno impedanco tuljave, ki je odvisna od hitrosti rotorja.
Pri zagonu motorja je impedanca navitja določena samo z njegovo induktivnostjo in aktivnim uporom, zato je pri zagonu razmeroma majhna in tu je za optimalen zagon potreben večji kondenzator.
Ko se rotor pospeši do nazivne hitrosti, bo magnetno polje rotorja induciralo elektromagnetno polje v navitjih statorja, ki bo usmerjeno proti napetosti, ki napaja navitje - trenutni efektivni upor navitja se poveča in zahtevana kapacitivnost se zmanjša.
Z optimalno izbrano zmogljivostjo v vsakem načinu (način zagona, način delovanja) bo magnetno polje krožno, pri čemer sta pomembna tako hitrost rotorja kot napetost, število navitij in kapacitivnost, povezana s tokom. . Če je optimalna vrednost katerega koli parametra kršena, postane polje eliptično in motorične karakteristike se ustrezno zmanjšajo.
Pri motorjih z različnimi nameni so povezovalne sheme kondenzatorja različne.Ko so pomembne Začetni navor, uporabite kondenzator z večjo kapaciteto, da zagotovite optimalen tok in fazo ob zagonu. Če začetni navor ni posebej pomemben, se pozornost nameni le ustvarjanju optimalnih pogojev za način delovanja pri nazivni hitrosti, zmogljivost pa je izbrana za nazivno hitrost.
Nemalokrat se za kakovosten zagon uporablja zagonski kondenzator, ki ga pri zagonu priključimo vzporedno z zagonskim kondenzatorjem relativno majhne kapacitete, tako da je vrtilno magnetno polje med zagonom krožno, nato pa zagon kondenzator se izklopi in motor nadaljuje z delovanjem samo, ko deluje kondenzator. V posebnih primerih se za različne obremenitve uporablja komplet preklopnih kondenzatorjev.
Če se zagonski kondenzator po nesreči ne odklopi, ko motor doseže nazivno hitrost, se bo fazni zamik v navitjih zmanjšal, ne bo optimalen in magnetno polje statorja bo postalo eliptično, kar bo poslabšalo zmogljivost motorja. Za učinkovito delovanje motorja je nujno, da izberete pravilno zagonsko in delovno zmogljivost.
Slika prikazuje tipične sheme preklopa kondenzatorskih motorjev, ki se uporabljajo v praksi. Na primer, razmislite o dvofaznem motorju z veverico, katerega stator ima dve navitji za napajanje dveh faz A in B.
Kondenzator C je vključen v vezje dodatne faze statorja, zato tokovi IA in IB tečejo v dveh navitjih statorja v dveh fazah. Zaradi prisotnosti kapacitivnosti se doseže fazni premik tokov IA in IB za 90 °.
Vektorski diagram kaže, da skupni tok omrežja tvori geometrijska vsota tokov dveh faz IA in IB. Z izbiro kapacitivnosti C dosežejo takšno kombinacijo z induktivnostmi navitij, da je fazni zamik tokov točno 90 °.
Tok IA zaostaja za uporabljeno omrežno napetostjo UA za kot φA, tok IB pa za napetostjo UB, ki je v trenutnem trenutku uporabljena na sponkah drugega navitja za kot φB. Kot med omrežno napetostjo in napetostjo na drugi tuljavi je 90 °. Napetost na kondenzatorju USC tvori kot 90 ° s tokom IV.
Diagram prikazuje, da je popolna kompenzacija faznega premika pri φ = 0 dosežena, ko je jalova moč, ki jo porabi motor iz omrežja, enaka reaktivni moči kondenzatorja C. Slika prikazuje tipična vezja za vključitev trifaznih motorjev z kondenzatorji v tokokrogih navitja statorja.
Industrija danes proizvaja kondenzatorske motorje na osnovi dvofaznih. Trifazne se enostavno ročno prilagodijo za napajanje iz enofaznega omrežja. Obstajajo tudi majhne trifazne modifikacije, ki so že optimizirane s kondenzatorjem za enofazno omrežje.
Te rešitve pogosto najdemo v gospodinjskih aparatih, kot so pomivalni stroji in sobni ventilatorji. Tudi industrijske obtočne črpalke, ventilatorji in dimovodne cevi pri svojem delovanju pogosto uporabljajo kondenzatorske motorje. Če je treba v enofazno omrežje vključiti trifazni motor, se uporabi kondenzator s faznim zamikom, to je, da se motor ponovno pretvori v kondenzator.
Za približno izračun kapacitete kondenzatorja se uporabljajo znane formule, v katerih je dovolj, da nadomestite napajalno napetost in obratovalni tok motorja, in je enostavno izračunati potrebno kapaciteto za povezava navitij v zvezdo ali trikot.
Če želite najti delovni tok motorja, je dovolj, da preberete podatke na njegovi imenski tablici (moč, učinkovitost, kosinus phi) in jih tudi nadomestite v formuli. Kot začetni kondenzator je običajno namestiti kondenzator, ki je dvakrat večji od delovnega kondenzatorja.
Prednosti kondenzatorskih motorjev, pravzaprav - asinhronih, vključujejo predvsem eno - možnost priključitve trifaznega motorja na enofazno omrežje. Med pomanjkljivostmi je potreba po optimalni zmogljivosti za določeno obremenitev in nesprejemljivost napajanja iz modificiranih sinusnih pretvornikov.
Upamo, da vam je bil ta članek koristen in zdaj razumete, kaj so kondenzatorji za asinhrone motorje in kako izbrati njihovo zmogljivost.