Kondensatorstart induktionsmotor

Kondensatorstartmotorer er en type enfasinduktionsmotor. De bruger en kondensator i den auxiliære vindingskredsløb for at oprette en betydelig fasenforskydning mellem strømmen gennem hovedvindingen og den i auxiliær-vindingen. Som navnet "kondensatorstart" tydeligt antyder, afhænger disse motorer af en kondensator specifikt for startprocessen. Skematikken nedenfor viser forbindelsesskemaet for en Kondensatorstartmotor.

Kondensatorstartmotoren har en kage rotor og inkluderer to vindinger på dens stator, nemlig hovedvindingen og auxiliær- (eller start-) vindingen. Disse to vindinger er placeret i en 90-graders vinkel fra hinanden. En kondensator, betegnet CS, er forbundet i serie med startvindingen. Desuden er en centrifugalswitch, mærket SC, integreret i kredsløbet.

Phasordiagrammet for kondensatorstartmotoren er følgende:

Som illustreret i det ovenstående phasordiagram, ligger strømmen i hovedvindingen, betegnet IM, 90 grader bagud i forhold til auxiliærstrømmen IA. Dette effektivt deler den enfasforsyningstrøm i to faser. De to vindinger er elektrisk forskydte med 90 grader, og deres magnetiske motorkræfter (MMF) er lig i størrelse, men 90 grader ude af fase i tidsdomænet.

Dermed fungerer motoren som en balanceret tofasemotor. Når motoren nærmer sig sin nominelle hastighed, afbryder den centrifugalswitch, der er monteret på motorakslen, automatisk auxiliær-vindingen og startkondensatoren.

Egenskaber ved Kondensatorstartmotor

Kondensatorstartmotoren er i stand til at generere en betydelig høj startmoment, omkring 3 til 4,5 gange fuldt belastningsmoment. For at opnå sådan et højt startmoment, skal to vigtige betingelser være opfyldt:

1. Værdien af startkondensatoren bør være relativt stor.

2. Modstanden i startvindingen bør være lav.

Elektrolytkondensatorer med en kapacitance på ca. 250 µF anvendes typisk på grund af de høje reaktive effektkrav (Var) for kondensatoren.

Moment-hastighedskarakteristikken for motoren er præsenteret nedenfor:

Karakteristikkurven demonstrerer klart, at kondensatorstartmotoren har et højt startmoment. Dog er kostprisen højere sammenlignet med split-phase motoren, primært på grund af den ekstra udgift for kondensatoren. For at vendre retningen af en kondensatorstartmotor, skal motoren først bringes til fuld stop, hvorefter forbindelserne for en af vindingerne kan vendres.

Anvendelser af Kondensatorstartmotor

Kondensatorstartmotoren findes anvendt i en række forskellige applikationer:

• Høj inerti og hyppig start-scenarier: Ideel til laster med høj inerti, der kræver hyppige starter, da dets stærke startmoment effektivt kan overkomme den initielle modstand.

• Pumper og kompressorer: Almindeligt anvendt i pumper og kompressorer, hvor pålidelige og kraftfulde startkapaciteter er afgørende for effektiv drift.

• Køle- og luftbehandlingsanlæg: Bredt anvendt i kompressorer til køleskabe og luftkonditionering, for at sikre en problemfri start og stabil ydeevne for at opretholde den ønskede køleffekt.

• Transportbaner og maskiner: Også anvendt i transportbaner og maskiner, for at give det nødvendige moment for at initiere og vedligeholde bevægelsen af materialer og komponenter.

I korthed spiller kondensatorstartmotoren, med sine unikke egenskaber og bred anvendelse, en væsentlig rolle i mange elektriske og mekaniske systemer.