電動(dòng)機(jī)為什么要電容器
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作者:xfcapacitor
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發(fā)布時(shí)間: 2018-09-24
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單相電機(jī)的運(yùn)行繞組,只能產(chǎn)生脈動(dòng)磁場——對應(yīng)于電機(jī)定子任何一點(diǎn)的電磁場,都只能在該點(diǎn)作包括極性方向變化與幅度的變化。亦即,無法形成旋轉(zhuǎn)磁場。
為什么很多電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候都需要電容呢?
簡單的說電容就是起到產(chǎn)生相位差,而讓電動(dòng)機(jī)磁場產(chǎn)生“異步”,電動(dòng)機(jī)就旋轉(zhuǎn)了。
單相異步電動(dòng)機(jī)由主繞組(又稱運(yùn)行繞組)和副繞組(又稱啟動(dòng)繞組)組成,這兩個(gè)繞組在空間上相差90°電角度。電容分相后兩個(gè)繞組通入相位不同的交流電,電動(dòng)機(jī)中便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。
若只有主繞組通入單相交流電,電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的為脈動(dòng)磁動(dòng)勢,它可以分解為兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。這兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的磁動(dòng)勢磁場共同作用于轉(zhuǎn)子,在靜止時(shí)產(chǎn)生的電磁力矩大小相等,方向相反,因而無法啟動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)為什么要電容器
若主繞組與副繞組匝數(shù)相等、空間相差90°電角度,通入90°相位差的交流電,這時(shí)電動(dòng)機(jī)中會(huì)產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在其作用下隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。
若兩個(gè)繞組不對稱,通入其電流的相位差不等于90°,電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的為橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場,它分解為一個(gè)較大、一個(gè)較小的圓形旋轉(zhuǎn)磁場,它們轉(zhuǎn)速相等方向相反,電動(dòng)機(jī)沿較大磁動(dòng)勢的磁場旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。改變副繞組的首尾端(或主繞組的首尾端)可使橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的方向改變,電動(dòng)機(jī)也可以反轉(zhuǎn)。但同時(shí)改變兩個(gè)繞組的首尾端電動(dòng)機(jī)不會(huì)改變轉(zhuǎn)向。
單相電動(dòng)機(jī)必須有兩組空間為90°電角度的繞組,并通入有一定相位差的交流電才會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,電動(dòng)機(jī)才會(huì)自行啟動(dòng)并沿旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。
嚴(yán)格來說,不能以電壓高低區(qū)分電機(jī),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(jī)的旋轉(zhuǎn)依靠電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。三相電機(jī)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(jī)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(gè)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(jī)有兩個(gè)繞組,即啟動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組。兩個(gè)繞組在空間上相差90度。在啟動(dòng)繞組上串連了一個(gè)容量較大的電容器,當(dāng)運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組通過單項(xiàng)交流電時(shí),由于電容器作用使啟動(dòng)繞組中的電流在時(shí)間上比運(yùn)行繞組的電流超前90度角,先到達(dá)最大值。在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)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(gè)旋轉(zhuǎn)磁場,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,電機(jī)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(jī)旋轉(zhuǎn)起來。
電動(dòng)機(jī)為什么要電容器
單相交流電動(dòng)機(jī)要加電容器才能正式起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的原因:
1,單相電機(jī)的運(yùn)行繞組,只能產(chǎn)生脈動(dòng)磁場——對應(yīng)于電機(jī)定子任何一點(diǎn)的電磁場,都只能在該點(diǎn)作包括極性方向變化與幅度的變化。亦即,無法形成旋轉(zhuǎn)磁場。
2,在定子中加上一個(gè)起動(dòng)繞組,起動(dòng)繞組與主繞組在空間上相差90度。起動(dòng)繞組串接一個(gè)合適的電容后,該繞組的等效電路就變成了電阻電感與電容串聯(lián)的電路,只要電容值滿足電流的相位角超前電壓一定的角度,比如30度;與此同時(shí),如果感性的運(yùn)行繞組的電流滯后電壓60度,那么兩種繞組的電流相位差就達(dá)到了90度,即所謂的分相原理。這樣兩個(gè)在時(shí)間上相差90度的電流通入兩個(gè)在空間上相差90度的繞組,將會(huì)在空間上產(chǎn)生(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場,電機(jī)理所當(dāng)然地要旋轉(zhuǎn)起來了。