电容在电容式电动机中的作用

2020-01-12 作者:分析预测   |   浏览(126)

  电容器在电动机中通过电容移相作用,将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组,就在电机内形成旋转的磁场,旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,被旋转磁场推拉进入旋转状态。

  单相电不能产生旋转磁场。要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动

  单相电机一般是指用单相交流电源(AC220V)供电的小功率单相异步电动机。这种电机通常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的。两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同,可以产生不同的起动特性和运行特性。电容式电机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机,这种电机结构简单、启动快速、转速稳定,被广泛应用在电风扇、排风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器中。

  电容式电动机的电容叫移相电容,单相电动机在通电后,其内部产生的磁场是脉振磁场,而不是旋转磁场,要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,电容的作用就是移相(移相作用,因电容具有蓄能做用,与单相电机中的一组绕组串联或并联,使其中一绕组得到的电压滞后另一绕组),两绕组相位差90度,这就产生旋转磁场,驱动鼠笼转子转动,也就带动电机轴转动。,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理;

  电容器在电动机中通过电容移相作用,将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组,就在电机内形成旋转的磁场,旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,被旋转磁场推拉进入旋转状态,因此移相电容也叫启动电容。

  电机要想旋转就得产生一个转矩(一个转动的力),那么这个转矩就靠带有电容的那个线圈(启动绕组)和没有带电容的线圈(主绕组)组合得来。电容的移相作用就是,把磁场“畸变”,产生旋转磁场。这样电动机的磁场不是均匀的,所以振动和噪音要比三相的大(三相电机用电容是为了补偿功率因数)。

  假如电风扇或者洗衣机不转了,如果是因为电容器坏了,那风扇发出翁翁的声音,但就是不转,如果你用手转一下风扇,风扇转动就慢慢的转动了或者能正常旋转了。这就是这个电容器的作用:产生一个启动转矩。

  电动机的启动电容一般只限于单相交流电机,电机启动与运转建立前提是内部线圈产生旋转磁场,而单相电只能在内部产生一个交变磁场,使用电容的目的就是与另一组线圈(启动)合力产生这个磁场,单相电不存在相位差,不能独立支持电机工作,所以需要电容移相,就是使电机的起动绕组电流在时间和空间上,超前于运行绕组90个电工角度,形成相位差。其中,运行电容还起着平衡主副绕组之间电流的作用。

  单相电动机的运行电容量与副绕组匝数偏多偏少的有关,一般为100W配电容量2~4F,或根据公式计算获得:

  单相电容运转式电机时,电容容量并非越大越好,不要为了提高电动机的启动转矩而选大容量的电容换上;虽然这种做法能提高启动转矩,但电机的启动电流也会以更大的比率增加;

  一般情况,在单相电容启动式电机中,电机定子铁心启动绕组中串联的电容容量增加1倍,启动转矩只能增加50%,而启动电流却要增加200%。在单相电容运转式电机中,当电容容量增加2倍时,启动转矩虽可增加近2倍,但电机的效率将降低50%。这会使电机几乎不能驱动原来的负载,如继续通电,电机长时间处于过负载状态,将烧坏绕组。

  可见对配用的电容器选择不当,会给电机带来严重后果。更换启动、运转电容时,最好选用与原配置参数相同的电容。如果电容器损坏,又不知道或看不清标注参数,可按下面公式计算选配:

  式中,C-配用的电容量,单位为微法(uF);J-电机启动绕组电流密度,一般选5~7A/平方mm;s-启动绕组导线截面积(平方mm)。

  例如:某台扇电机启动绕组线圈重新绕制后,测出启动绕组线A/平方mm,所以

  实际选配参数为1.2uF5%,耐压500V的电容。另外应注意电容的耐压值一定要高于400V,以防击穿。

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关键词: 电机定子铁心

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