冷凝器电机——装置、工作原理、应用

在这篇文章中，我们将讨论电容电机，它们实际上是普通的异步电机，只是它们连接到网络的方式不同。下面我们就电容选型这个话题，分析一下需要准确选型容量的原因。让我们记下有助于粗略估计所需容量的主要公式。

电容电机被称为 异步引擎，在定子电路中，其中包含附加电容以在定子绕组中产生电流相移。当使用三相或两相感应电动机时，这通常适用于单相电路。

感应电机的定子绕组在物理上彼此偏移，其中一个直接连接到电源，而第二个或第二个和第三个通过电容器连接到电源。选择电容器的容量，使绕组之间电流的相移等于或至少接近 90°，则最大扭矩将提供给转子。

在这种情况下，绕组的磁感应强度的模数必须相同，因此定子绕组的磁场相互位移，从而使总磁场旋转一圈，而不是一个椭圆，以最大的效率拖动转子。

显然，连接在电容器两端的线圈中的电流及其相位与电容器的电容和线圈的有效阻抗有关，而这又取决于转子的速度。

电机启动时，绕组的阻抗仅由其电感和有源电阻决定，因此启动时阻抗较小，此时需要较大的电容以保证最佳启动。

当转子加速到额定速度时，转子的磁场将在定子绕组中感应出一个 EMF，该电动势将与为绕组供电的电压相反——绕组的电流有效电阻增加，所需的电容减小。

在每种模式（启动模式、运行模式）中选择最佳容量后，磁场将呈圆形，此时转子速度和电压、绕组数以及连接到电流的电容都是相关的.如果违反了任何参数的最佳值，则场会变成椭圆形，电机特性也会相应降低。

对于不同用途的发动机，电容器的连接方案不同。当它们很重要时 启动扭矩，使用更大容量的电容器以确保启动时的最佳电流和相位。如果启动转矩不是特别重要，则只注意为额定转速下的运行模式创造最佳条件，并选择额定转速的容量。

很多时候为了高质量的启动，会使用启动电容，在启动时并联一个容量比较小的运行电容，这样启动时旋转磁场是圆形的，然后启动电容器关闭，电机仅在电容器运行时继续运行。在特殊情况下，一组可切换的电容器用于不同的负载。

如果在电机达到额定转速后不小心断开启动电容器，绕组中的相移将减小，不会达到最佳状态，定子磁场将变为椭圆形，从而降低电机的性能。为使发动机高效运行，您必须选择正确的启动和运行容量。

该图显示了实际使用的典型电容电机开关方案。例如，考虑一个两相鼠笼式电机，其定子有两个绕组来为 A 和 B 两相供电。

电容器C包含在定子附加相的电路中，因此电流IA和IB分两相在定子的两个绕组中流动。通过电容的存在，实现了 90° 的电流 IA 和 IB 相移。

矢量图显示网络总电流由IA、IB两相电流的几何和构成。通过选择电容 C，他们实现了与绕组电感的组合，电流的相移恰好为 90°。

电流IA滞后于所施加的线电压UA一个角度φA，电流IB滞后于当前时刻施加在次级绕组两端的电压UB一个角度φB。电源电压与施加到第二个线圈的电压之间的角度为 90°。电容器 USC 上的电压与电流 IV 形成 90° 角。

该图显示，当电机从网络消耗的无功功率等于电容器 C 的无功功率时，可以实现 φ = 0 时相移的完全补偿。该图显示了包含三相电机的典型电路定子绕组电路中的电容器。

今天的工业生产基于两相的电容电机。三相很容易手动修改以从单相网络供电。还有一些小的三相修改，已经针对单相网络使用电容器进行了优化。

这些解决方案常见于洗碗机和室内风扇等家用电器中。工业循环泵、风机和烟道在运行中也经常使用电容电动机。如果需要在单相网络中包含三相电机，则使用具有相移的电容器，即电机再次转换为电容器。

近似计算电容器的容量，使用已知的公式，其中足以代替电源电压和电机的工作电流，并且很容易计算出所需的容量 绕组的星形或三角形连接.

要找到电机的工作电流，只需读取其铭牌上的数据（功率、效率、余弦 phi）并将其代入公式即可。作为启动电容器，习惯上安装一个容量为工作电容器两倍的电容器。

事实上，电容式电机（异步）的优点主要包括一个——可以将三相电机连接到单相网络。缺点包括需要为特定负载提供最佳容量，以及不允许使用改进的正弦波逆变器供电。

我们希望这篇文章对您有所帮助，现在您了解什么是异步电动机电容器以及如何选择它们的容量。