موتور القوسی با شروع کندانسور
موتورهای شروع با خازن نوعی از موتورهای القایی تک فاز هستند. آنها از یک خازن در مدار پیچ اضافی استفاده میکنند تا اختلاف فاز قابل توجهی بین جریان عبوری از پیچ اصلی و پیچ اضافی ایجاد کنند. همانطور که نام "شروع با خازن" به وضوح نشان میدهد، این موتورها برای فرآیند شروع به یک خازن متکی هستند. نمودار زیر ساختار اتصال یک موتور شروع با خازن را نشان میدهد.
موتور شروع با خازن دارای یک روتور قفسی است و شامل دو پیچ در استاتور خود است، یعنی پیچ اصلی و پیچ اضافی (یا شروع). این دو پیچ در زاویه ۹۰ درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند. یک خازن که با CS نشان داده میشود، به صورت سری با پیچ شروع اتصال دارد. علاوه بر این، یک سوئیچ مرکزی-گریز با نماد SC در مدار یکپارچه شده است.
نمودار فازی موتور شروع با خازن به صورت زیر نشان داده شده است:
همانطور که در نمودار فازی بالا نشان داده شده است، جریان در پیچ اصلی که با IM نشان داده میشود، ۹۰ درجه پس از جریان اضافی IA قرار دارد. این باعث تقسیم جریان تغذیه تک فاز به دو فاز میشود. دو پیچ به صورت الکتریکی ۹۰ درجه از یکدیگر جدا شدهاند و نیروهای مغناطیسی (MMF) آنها در اندازه برابر هستند اما ۹۰ درجه در حوزه زمانی از هم جدا هستند.
در نتیجه، موتور به عنوان یک موتور دو فاز متعادل عمل میکند. وقتی موتور به سرعت اسمی خود نزدیک میشود، سوئیچ مرکزی-گریز که روی محور موتور نصب شده است، به طور خودکار پیچ اضافی و خازن شروع را قطع میکند.
ویژگیهای موتور شروع با خازن
موتور شروع با خازن قادر به ایجاد گشتاور شروع بسیار بالا، حدود ۳ تا ۴.۵ برابر گشتاور بار کامل است. برای دستیابی به گشتاور شروع چنین بالایی، دو شرط مهم باید برقرار باشد:
مقدار خازن شروع باید نسبتاً زیاد باشد.
مقاومت پیچ شروع باید کم باشد.
معمولاً خازنهای الکترولیتی با ظرفیت حدود ۲۵۰ میکروفاراد به دلیل نیاز بالا به توان واکنشی (وار) استفاده میشوند.
منحنی گشتاور-سرعت موتور به صورت زیر ارائه شده است:
منحنی مشخصه به وضوح نشان میدهد که موتور شروع با خازن گشتاور شروع بالایی دارد. با این حال، نسبت به موتور فاز-تقسیم، هزینه آن بالاتر است، عمدتاً به دلیل هزینه اضافی خازن. برای معکوس کردن جهت یک موتور شروع با خازن، ابتدا باید موتور به طور کامل متوقف شود و سپس اتصالات یکی از پیچها معکوس شود.
کاربردهای موتور شروع با خازن
موتور شروع با خازن در مجموعه وسیعی از کاربردها استفاده میشود:
سناریوهای با اینرسی بالا و شروع مکرر: مناسب برای بارهای با اینرسی بالا که نیاز به شروع مکرر دارند، زیرا گشتاور شروع قوی آن میتواند مقاومت اولیه را مؤثرانه غلبه کند.
پمپها و فشاردهندهها: معمولاً در پمپها و فشاردهندهها استفاده میشود، جایی که توانایی شروع قابل اعتماد و قدرتمند برای عملکرد کارآمد ضروری است.
سیستمهای تهویه مطبوع و خنککننده: به طور گسترده در فشاردهندههای یخچالها و سیستمهای تهویه مطبوع استفاده میشود، تضمین میکند که شروع هموار و عملکرد پایدار برای حفظ اثر خنکسازی مورد نظر.
نقالهها و ماشینآلات: همچنین در نقالهها و ماشینآلات استفاده میشود، گشتاور لازم برای شروع و حفظ حرکت مواد و قطعات را فراهم میکند.
به طور خلاصه، موتور شروع با خازن با ویژگیهای متمایز و کاربردهای گسترده خود، نقش مهمی در سیستمهای الکتریکی و مکانیکی مختلف ایفا میکند.
