
啟動電容,是用來啟動單相異步電動機的交流電解電容器或聚丙烯、聚酯電容器。本文將為廣大工程師詳細介紹啟動電容的定義、原理、計算公式及作用。
電容感應(yīng)式電機有兩個繞組,即啟動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在啟動繞組上串連了一個容量較大的電容器,當(dāng)運行繞組和啟動繞組通過單相交流電時,由于電容器作用使啟動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角,先到達最大值。
一、啟動電容的原理
單相電機流過的單相電流不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,需要采取電容用來分相,目的是使兩個繞組中的電流產(chǎn)生近于90°的相位差,以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場,使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,電機轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩,使電機旋轉(zhuǎn)起來。
要使單相電動機能自動旋轉(zhuǎn)起來,我們可在定子中加上一個起動繞組,起動繞組與主繞組在空間上相差90度,起動繞組要串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組,將會在空間上產(chǎn)生(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場。在這個旋轉(zhuǎn)磁場作用下,轉(zhuǎn)子就能自動起動,起動后,待轉(zhuǎn)速升到一定時,借助于一個安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動控制裝置將起動繞組斷開,正常工作時只有主繞組工作。因此,起動繞組可以做成短時工作方式。但有很多時候,起動繞組并不斷開,我們稱這種電動機為電容式單相電動機,要改變這種電動機的轉(zhuǎn)向,可由改變電容器串接的位置來實現(xiàn)。
二、啟動電容的計算公式
單相電機運行電容的計算公式:C=1950I/ucos∮
公式中:
I:電機電流,U:電源電壓;cos∮:功率因數(shù),取0.75,1950:常數(shù)
起動電容一般按運行電容容量的1-4倍計算
三、啟動電容的作用
用來啟動單相異步電動機的交流電解電容器或聚丙烯、聚酯電容器。
單相電機流過的單相電流不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,需要采取電容用來分相,目的是使兩個繞組中的電流產(chǎn)生近于90°的相位差,以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
電容感應(yīng)式電機有兩個繞組,即啟動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在啟動繞組上串連了一個容量較大的電容器,當(dāng)運行繞組和啟動繞組通過單相交流電時,由于電容器作用使啟動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角,先到達最大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場,使定子與轉(zhuǎn)子之 間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,電機轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩,使電機旋轉(zhuǎn)起來。
要使單相電動機能自動旋轉(zhuǎn)起來,我們可在定子中加上一個起動繞組,起動繞組與主繞組在空間上相差90度,起動繞組要串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組,將會在空間上產(chǎn)生(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場。在這個旋轉(zhuǎn)磁場作用下,轉(zhuǎn)子就能自動起動,起動后,待轉(zhuǎn)速升到一定時,借助于一個安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動控制裝置將起動繞組斷開,正常工作時只有主繞組工作。因此,起動繞組可以做成短時工作方式。但有很多時候,起動繞組并不斷開,我們稱這種電動機為電容式單相電動機,要改變這種電動機的轉(zhuǎn)向,可由改變電容器串接的位置來實現(xiàn)。
四、單相電機啟動電容的作用
電容就是為了在單相電中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場用的。
如果沒有電容就是這樣的:電機通電后會產(chǎn)生2個轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場,這2個磁場所產(chǎn)生的扭矩合力為0,所以轉(zhuǎn)子就無法旋轉(zhuǎn),但這是如果給它加個外力,就可以旋轉(zhuǎn),外力是順時針就順時針轉(zhuǎn),外力是逆時針就逆時針轉(zhuǎn)。
所以要是想自動轉(zhuǎn)加個電容,電容是加在啟動繞組上的,在空間是相差90度,就會額外產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,就相當(dāng)于外力。此時就會旋轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)速達到一定速度后通過離心力使啟動繞組開關(guān)斷開,然后就是主繞組在起作用使它旋轉(zhuǎn)。
嚴格來說,不能以電壓高低區(qū)分電機,所謂的220V,380V只是我們?nèi)粘5暮喎Q而已,在這里應(yīng)該說單相的和三相的。
交流電機的旋轉(zhuǎn)依靠電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。三相電機流過的是相位互差120度的三相電流,能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。而單相電機流過的單相電流不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,需要采取一定的方法使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,用電容就是方法之一,也是最常見的方法電容是用來分相的,目的是使兩個饒組中的電流產(chǎn)生近于90°的相位差,以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。三相電中,每兩相之間的電流本身就有相位差,不用分相。
電容感應(yīng)式電機有兩個繞組,即啟動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在啟動繞組上串連了一個容量較大的電容器,當(dāng)運行繞組和啟動繞組通過單項交流電時,由于電容器作用使啟動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角,先到達最大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場,使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,電機轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩,使電機旋轉(zhuǎn)起來。
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