Конденсаторный двигатель с фазным ротором
Конденсаторные двигатели с пусковым конденсатором являются типом однофазных асинхронных двигателей. Они используют конденсатор в цепи вспомогательной обмотки для создания значительного фазового сдвига между током, протекающим через основную обмотку, и током в вспомогательной обмотке. Как следует из названия "конденсаторный пуск", эти двигатели полагаются на конденсатор именно для процесса запуска. На следующем рисунке показана схема подключения конденсаторного двигателя с пусковым конденсатором.
Конденсаторный двигатель с пусковым конденсатором имеет клетчатый ротор и две обмотки на статоре: основную обмотку и вспомогательную (или пусковую) обмотку. Эти две обмотки расположены под углом 90 градусов друг к другу. Конденсатор, обозначенный как CS, подключен последовательно с пусковой обмоткой. Кроме того, в цепь встроен центробежный выключатель, обозначенный как SC.
Фазовая диаграмма конденсаторного двигателя с пусковым конденсатором представлена ниже:
Как показано на приведенной выше фазовой диаграмме, ток в основной обмотке, обозначенный как IM, отстает от вспомогательного тока IA на 90 градусов. Это эффективно разделяет однофазный ток питания на два фазовых тока. Две обмотки электрически смещены на 90 градусов, и их магнитодвижущие силы (МДС) равны по величине, но смещены на 90 градусов во времени.
В результате двигатель функционирует как сбалансированный двухфазный двигатель. По мере приближения к номинальной скорости, центробежный выключатель, установленный на валу двигателя, автоматически отключает вспомогательную обмотку и пусковой конденсатор.
Характеристики конденсаторного двигателя с пусковым конденсатором
Конденсаторный двигатель с пусковым конденсатором способен генерировать очень высокий пусковой момент, примерно в 3-4,5 раза превышающий момент на полной нагрузке. Для достижения такого высокого пускового момента необходимо выполнить два важных условия:
Значение пускового конденсатора должно быть относительно большим.
Сопротивление пусковой обмотки должно быть низким.
Обычно используются электролитические конденсаторы с емкостью около 250 мкФ из-за высоких требований к реактивной мощности (вар).
Характеристика момента-скорости двигателя представлена ниже:
Характеристическая кривая четко демонстрирует, что конденсаторный двигатель с пусковым конденсатором имеет высокий пусковой момент. Однако, по сравнению с фазоразделительным двигателем, его стоимость выше, главным образом из-за дополнительных затрат на конденсатор. Для изменения направления вращения конденсаторного двигателя с пусковым конденсатором, двигатель должен быть остановлен, после чего можно изменить соединения одной из обмоток.
Применение конденсаторного двигателя с пусковым конденсатором
Конденсаторный двигатель с пусковым конденсатором широко используется в различных применениях:
Высокоинертные и часто запускаемые сценарии: Идеально подходит для нагрузок с высокой инертностью, требующих частых запусков, так как его высокий пусковой момент может эффективно преодолеть начальное сопротивление.
Насосы и компрессоры: Часто используется в насосах и компрессорах, где надежные и мощные запускные характеристики необходимы для эффективной работы.
Системы охлаждения и кондиционирования воздуха: Широко применяется в компрессорах холодильников и кондиционеров, обеспечивая плавный запуск и стабильную работу для поддержания желаемого эффекта охлаждения.
Конвейеры и станки: Также используется в конвейерах и станках, обеспечивая необходимый момент для запуска и поддержания движения материалов и деталей.
В заключение, конденсаторный двигатель с пусковым конденсатором, благодаря своим уникальным характеристикам и широкому спектру применения, играет важную роль во многих электрических и механических системах.
