冷凝器電機——裝置、工作原理、應用

在這篇文章中，我們將討論電容電機，它們實際上是普通的異步電機，只是它們連接到網絡的方式不同。下面我們就電容選型這個話題，分析一下需要準確選型容量的原因。讓我們記下有助於粗略估計所需容量的主要公式。

電容電機被稱為 異步引擎，在定子電路中，其中包含附加電容以在定子繞組中產生電流相移。當使用三相或兩相感應電動機時，這通常適用於單相電路。

感應電機的定子繞組在物理上彼此偏移，其中一個直接連接到電源，而第二個或第二個和第三個通過電容器連接到電源。選擇電容器的容量，使繞組之間電流的相移等於或至少接近 90°，則最大扭矩將提供給轉子。

在這種情況下，繞組的磁感應強度的模數必須相同，因此定子繞組的磁場相互位移，從而使總磁場旋轉一圈，而不是一個橢圓，以最大的效率拖動轉子。

顯然，連接在電容器兩端的線圈中的電流及其相位與電容器的電容和線圈的有效阻抗有關，而這又取決於轉子的速度。

電機啟動時，繞組的阻抗僅由其電感和有源電阻決定，因此啟動時阻抗較小，此時需要較大的電容以保證最佳啟動。

當轉子加速到額定速度時，轉子的磁場將在定子繞組中感應出一個 EMF，該電動勢將與為繞組供電的電壓相反——繞組的電流有效電阻增加，所需的電容減小。

在每種模式（啟動模式、運行模式）中選擇最佳容量後，磁場將呈圓形，此時轉子速度和電壓、繞組數以及連接到電流的電容都是相關的.如果違反了任何參數的最佳值，則場會變成橢圓形，電機特性也會相應降低。

對於不同用途的發動機，電容器的連接方案不同。當它們很重要時 啟動扭矩，使用更大容量的電容以確保啟動時的最佳電流和相位。如果啟動扭矩不是特別重要，則只注意為額定轉速下的運行模式創造最佳條件，並選擇額定轉速的容量。

很多時候為了高質量的啟動，會使用啟動電容，在啟動時並聯一個容量比較小的運行電容，這樣啟動時旋轉磁場是圓形的，然後啟動電容器關閉，電機僅在電容器運行時繼續運行。在特殊情況下，一組可切換的電容器用於不同的負載。

如果在電機達到額定轉速後不小心斷開啟動電容器，繞組中的相移將減小，不會達到最佳狀態，定子磁場將變為橢圓形，從而降低電機的性能。為使發動機高效運行，您必須選擇正確的啟動和運行容量。

該圖顯示了實際使用的典型電容電機開關方案。例如，考慮一個兩相鼠籠式電機，其定子有兩個繞組，為 A 和 B 兩相供電。

電容器C包含在定子附加相的電路中，因此電流IA和IB分兩相在定子的兩個繞組中流動。通過電容的存在，實現了 90° 的電流 IA 和 IB 相移。

矢量圖顯示網絡總電流由IA、IB兩相電流的幾何和構成。通過選擇電容 C，他們實現了與繞組電感的組合，電流的相移恰好為 90°。

電流IA滯後於所施加的線電壓UA一個角度φA，電流IB滯後於當前時刻施加在次級繞組兩端的電壓UB一個角度φB。電源電壓與施加到第二個線圈的電壓之間的角度為 90°。電容器 USC 上的電壓與電流 IV 形成 90° 角。

該圖顯示，當電機從網絡消耗的無功功率等於電容器 C 的無功功率時，可以實現 φ = 0 時相移的完全補償。該圖顯示了包含三相電機的典型電路定子繞組電路中的電容器。

今天的工業生產基於兩相的電容電機。三相很容易手動修改以從單相網絡供電。還有一些小的三相修改，已經針對單相網絡使用電容器進行了優化。

這些解決方案常見於洗碗機和室內風扇等家用電器中。工業循環泵、風機和煙道在運行中也經常使用電容電動機。如果需要在單相網絡中包含三相電機，則使用具有相移的電容器，即電機再次轉換為電容器。

近似計算電容器的容量，使用已知的公式，其中足以代替電源電壓和電機的工作電流，並且很容易計算出所需的容量 繞組的星形或三角形連接.

要找到電機的工作電流，只需讀取其銘牌上的數據（功率、效率、餘弦 phi）並將其代入公式即可。作為啟動電容器，習慣上安裝一個容量為工作電容器兩倍的電容器。

事實上，電容式電動機（異步電動機）的優點主要包括一個——可以將三相電動機連接到單相網絡。缺點包括需要為特定負載提供最佳容量，以及不允許使用改進的正弦波逆變器供電。

我們希望這篇文章對您有所幫助，現在您了解什麼是異步電動機電容器以及如何選擇它們的容量。