Kondensatoriaus varikliai — įrenginys, veikimo principas, pritaikymas

Šiame straipsnyje kalbėsime apie kondensatorių variklius, kurie iš tikrųjų yra įprasti asinchroniniai varikliai, besiskiriantys tik tuo, kaip jie yra prijungti prie tinklo. Palieskime kondensatoriaus pasirinkimo temą, išanalizuokime priežastis, kodėl reikia tiksliai parinkti talpą. Atkreipkite dėmesį į pagrindines formules, kurios padės apytiksliai įvertinti reikiamą pajėgumą.

Kondensatoriaus variklis vadinamas asinchroninis variklis, statoriaus grandinėje, į kurią įtraukta papildoma talpa, kad būtų sukurtas srovės fazinis poslinkis statoriaus apvijose. Tai dažnai taikoma vienfazėms grandinėms, kai naudojami trifaziai arba dvifaziai indukciniai varikliai.

Asinchroninio variklio statoriaus apvijos yra fiziškai nutolusios viena nuo kitos ir viena iš jų jungiama tiesiai į elektros tinklą, o antroji arba antroji ir trečioji į elektros tinklą įjungiami per kondensatorių.Kondensatoriaus talpa parenkama taip, kad srovių fazinis poslinkis tarp apvijų būtų lygus arba bent artimas 90 °, tada didžiausias sukimo momentas bus tiekiamas rotoriui.

Tokiu atveju apvijų magnetinės indukcijos moduliai turi būti vienodi, kad statoriaus apvijų magnetiniai laukai būtų pasislinkę vienas kito atžvilgiu, kad bendras laukas suktųsi ratu, o ne elipsė, didžiausiu efektyvumu tempianti su savimi rotorių.

Akivaizdu, kad srovė ir jos fazė ritėje, sujungtoje per kondensatorių, yra susijusios ir su kondensatoriaus talpa, ir su efektyvia ritės varža, kuri savo ruožtu priklauso nuo rotoriaus greičio.

Paleidžiant variklį apvijos varžą lemia tik jos induktyvumas ir aktyvioji varža, todėl užvedimo metu ji yra santykinai maža, o čia reikia didesnio kondensatoriaus, kad būtų užtikrintas optimalus paleidimas.

Rotoriui įsibėgėjant iki vardinio greičio, rotoriaus magnetinis laukas statoriaus apvijose sukels EML, kuris bus nukreiptas prieš apviją tiekiančią įtampą – didėja srovės efektyvioji apvijos varža ir sumažėja reikiama talpa.

Esant optimaliai parinktai galiai kiekviename režime (paleidimo režimas, darbo režimas) magnetinis laukas bus apskritas, o čia aktualus ir rotoriaus sukimosi greitis ir įtampa, ir apvijų skaičius, ir talpa, prijungta prie srovės. . Jei pažeidžiama kurio nors parametro optimali reikšmė, laukas tampa elipsės formos ir atitinkamai sumažėja variklio charakteristikos.

Skirtingos paskirties varikliams kondensatoriaus prijungimo schemos skiriasi.Kai jie reikšmingi Pradinis sukimo momentas, naudokite didesnės talpos kondensatorių, kad užtikrintumėte optimalią srovę ir fazę paleidžiant. Jei paleidimo momentas nėra ypač svarbus, tada dėmesys kreipiamas tik į optimalių sąlygų sudarymą darbo režimui esant vardiniam greičiui, o galia parenkama pagal vardinį greitį.

Gana dažnai kokybiškam paleidimui naudojamas paleidimo kondensatorius, kuris paleidimo metu yra jungiamas lygiagrečiai su veikiančiu, palyginti mažos talpos kondensatoriumi, kad paleidimo metu besisukantis magnetinis laukas būtų apskritas, tada paleidimas. kondensatorius išjungiamas, o variklis toliau veikia tik esant įjungtam kondensatoriui. Ypatingais atvejais įvairioms apkrovoms naudojamas perjungiamų kondensatorių rinkinys.

Jei varikliui pasiekus vardinį greitį netyčia neatjungiamas paleidimo kondensatorius, apvijų fazių poslinkis sumažės, nebus optimalus ir statoriaus magnetinis laukas taps elipsiškas, o tai pablogins variklio darbą. Kad variklis veiktų efektyviai, būtina pasirinkti tinkamą užvedimo ir veikimo pajėgumą.

Paveiksle parodytos tipinės praktikoje naudojamos kondensatorių variklių perjungimo schemos. Pavyzdžiui, apsvarstykite dviejų fazių variklį su voverės narveliu, kurio statorius turi dvi apvijas, kad maitintų dvi fazes A ir B.

Kondensatorius C yra įtrauktas į statoriaus papildomos fazės grandinę, todėl srovės IA ir IB teka dviejose statoriaus apvijose dviem fazėmis. Esant talpai, pasiekiamas IA ir IB srovių fazinis poslinkis 90 °.

Vektorinė diagrama rodo, kad bendrą tinklo srovę sudaro dviejų fazių IA ir IB srovių geometrinė suma. Pasirinkę talpą C, jie pasiekia tokį derinį su apvijų induktyvumu, kad srovių fazinis poslinkis būtų lygiai 90 °.

Srovė IA nuo taikomos linijos įtampos UA atsilieka kampu φA, o srovė IB – kampu φB nuo srovės momentu antrosios apvijos gnybtuose veikiančios įtampos UB. Kampas tarp tinklo įtampos ir antrosios ritės įtampos yra 90 °. Kondensatoriaus USC įtampa sudaro 90 ° kampą su srove IV.

Diagrama rodo, kad visiškas fazės poslinkio kompensavimas esant φ = 0 pasiekiamas, kai variklio iš tinklo suvartojama reaktyvioji galia yra lygi kondensatoriaus C reaktyviajai galiai. statoriaus apvijų grandinėse esantys kondensatoriai.

Šiandien pramonė gamina dviejų fazių kondensatorių variklius. Trifazis yra lengvai modifikuojamas rankiniu būdu, kad būtų tiekiamas iš vienfazio tinklo. Taip pat yra nedidelių trifazių modifikacijų, jau optimizuotų su kondensatoriumi vienfaziam tinklui.

Šie sprendimai dažnai randami buitiniuose prietaisuose, tokiuose kaip indaplovės ir kambario ventiliatoriai. Pramoniniai cirkuliaciniai siurbliai, ventiliatoriai ir dūmtakiai taip pat dažnai naudoja kondensatorių variklius. Jei reikia įtraukti trifazį variklį į vienfazį tinklą, naudojamas kondensatorius su fazės poslinkiu, tai yra, variklis vėl paverčiamas kondensatoriumi.

Norint apytiksliai apskaičiuoti kondensatoriaus talpą, naudojamos žinomos formulės, kuriose pakanka pakeisti maitinimo įtampą ir variklio darbinę srovę, ir nesunku apskaičiuoti reikiamą talpą. apvijų sujungimas žvaigždute arba trikampiu.

Norint rasti variklio darbinę srovę, pakanka perskaityti duomenis jo vardinėje plokštelėje (galia, efektyvumas, kosinusas phi) ir pakeisti juos formulėje. Kaip pradinis kondensatorius, įprasta montuoti dvigubai didesnį nei darbinį kondensatorių.

Kondensatorių variklių, iš tikrųjų asinchroninių, pranašumai daugiausia apima vieną - galimybę prijungti trifazį variklį prie vienfazio tinklo. Tarp trūkumų galima paminėti optimalų tam tikros apkrovos pajėgumo poreikį ir maitinimo iš modifikuotų sinusinių bangų keitiklių nepriimtinumą.

Tikimės, kad šis straipsnis jums buvo naudingas, o dabar jūs suprantate, kas yra asinchroninių variklių kondensatoriai ir kaip pasirinkti jų talpą.