มอเตอร์คอนเดนเซอร์ — อุปกรณ์ หลักการทำงาน การใช้งาน

ในบทความนี้เราจะพูดถึงมอเตอร์ตัวเก็บประจุซึ่งเป็นมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสธรรมดาซึ่งแตกต่างกันเฉพาะในวิธีการเชื่อมต่อกับเครือข่าย ลองสัมผัสหัวข้อการเลือกตัวเก็บประจุวิเคราะห์เหตุผลความจำเป็นในการเลือกความจุที่แม่นยำ จดบันทึกสูตรหลักที่จะช่วยในการประมาณความจุที่ต้องการอย่างคร่าว ๆ

มอเตอร์ตัวเก็บประจุเรียกว่า เครื่องยนต์แบบอะซิงโครนัสในวงจรสเตเตอร์ซึ่งรวมความจุเพิ่มเติมเพื่อสร้างการเปลี่ยนเฟสของกระแสในขดลวดสเตเตอร์ มักใช้กับวงจรเฟสเดียวเมื่อใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสหรือสองเฟส

ขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะหักล้างกันและหนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลักโดยตรง ในขณะที่ขดลวดที่สองหรือสองและสามเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลักผ่านตัวเก็บประจุความจุของตัวเก็บประจุถูกเลือกเพื่อให้การเปลี่ยนเฟสของกระแสระหว่างขดลวดมีค่าเท่ากับหรืออย่างน้อยใกล้กับ 90 ° จากนั้นจะมีการให้แรงบิดสูงสุดแก่โรเตอร์

ในกรณีนี้โมดูลของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของขดลวดจะต้องเหมือนกันเพื่อให้สนามแม่เหล็กของขดลวดสเตเตอร์ถูกแทนที่โดยสัมพันธ์กันเพื่อให้สนามทั้งหมดหมุนเป็นวงกลมและไม่อยู่ใน วงรีลากโรเตอร์ไปด้วยอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

เห็นได้ชัดว่ากระแสและเฟสในขดลวดที่เชื่อมต่อผ่านตัวเก็บประจุนั้นสัมพันธ์กับทั้งความจุของตัวเก็บประจุและอิมพีแดนซ์ที่มีประสิทธิภาพของขดลวด ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความเร็วของโรเตอร์

เมื่อสตาร์ทมอเตอร์ อิมพีแดนซ์ของขดลวดจะถูกกำหนดโดยค่าความเหนี่ยวนำและค่าความต้านทานที่ใช้งานเท่านั้น ดังนั้นค่าอิมพีแดนซ์ของขดลวดจึงค่อนข้างน้อยในระหว่างการสตาร์ท และที่นี่จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อให้มั่นใจว่าสตาร์ทได้ดีที่สุด

เมื่อโรเตอร์เร่งความเร็วจนถึงความเร็วที่กำหนด สนามแม่เหล็กของโรเตอร์จะเหนี่ยวนำให้เกิด EMF ในขดลวดสเตเตอร์ ซึ่งจะพุ่งตรงไปยังแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวด ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบันของขดลวดจะเพิ่มขึ้นและความจุที่ต้องการจะลดลง

ด้วยความจุที่เลือกอย่างเหมาะสมที่สุดในแต่ละโหมด (โหมดเริ่มต้น, โหมดการทำงาน) สนามแม่เหล็กจะเป็นวงกลม และที่นี่ทั้งความเร็วของโรเตอร์และแรงดันไฟฟ้า และจำนวนขดลวด และความจุที่เชื่อมต่อกับกระแสไฟฟ้าจะมีความเกี่ยวข้องกัน . หากค่าที่เหมาะสมที่สุดของพารามิเตอร์ใดๆ ถูกละเมิด สนามจะกลายเป็นวงรีและคุณลักษณะของมอเตอร์จะลดลงตามนั้น

สำหรับเครื่องยนต์ที่มีจุดประสงค์ต่างกัน รูปแบบการเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุจะแตกต่างกันเมื่อมีนัยสำคัญ แรงบิดเริ่มต้นให้ใช้ตัวเก็บประจุที่มีความจุมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสและเฟสที่เหมาะสมเมื่อเริ่มต้น หากแรงบิดเริ่มต้นไม่สำคัญเป็นพิเศษ ให้ให้ความสนใจกับการสร้างสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโหมดการทำงานที่ความเร็วที่กำหนดเท่านั้น และความจุจะถูกเลือกสำหรับความเร็วที่กำหนด

บ่อยครั้งสำหรับการเริ่มต้นที่มีคุณภาพสูงจะใช้ตัวเก็บประจุเริ่มต้นซึ่งเชื่อมต่อแบบขนานกับตัวเก็บประจุที่ใช้งานซึ่งมีความจุค่อนข้างน้อยในระหว่างการเริ่มต้นเพื่อให้สนามแม่เหล็กหมุนเป็นวงกลมในระหว่างการเริ่มต้น จากนั้นจึงเริ่ม คาปาซิเตอร์ถูกปิดและมอเตอร์ยังคงทำงานต่อไปเมื่อคาปาซิเตอร์ทำงานเท่านั้น ในกรณีพิเศษ จะใช้ชุดของตัวเก็บประจุแบบสลับได้สำหรับโหลดต่างๆ

หากตัวเก็บประจุเริ่มต้นไม่ได้ถูกตัดการเชื่อมต่อโดยบังเอิญหลังจากที่มอเตอร์ถึงความเร็วที่กำหนด การเปลี่ยนเฟสในขดลวดจะลดลง จะไม่เหมาะสม และสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์จะกลายเป็นวงรี ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ลดลง จำเป็นอย่างยิ่งที่คุณจะต้องเลือกกำลังการสตาร์ทและการทำงานที่ถูกต้องเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

รูปแสดงรูปแบบการสลับมอเตอร์ตัวเก็บประจุทั่วไปที่ใช้ในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น พิจารณามอเตอร์กรงกระรอกแบบสองเฟสซึ่งสเตเตอร์มีขดลวดสองเส้นเพื่อจ่ายไฟสองเฟส A และ B

ตัวเก็บประจุ C รวมอยู่ในวงจรของเฟสเพิ่มเติมของสเตเตอร์ ดังนั้นกระแส IA และ IB จะไหลในขดลวดทั้งสองของสเตเตอร์ในสองเฟส ด้วยการมีความจุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสของกระแส IA และ IB ที่ 90 °

แผนภาพเวกเตอร์แสดงให้เห็นว่ากระแสรวมของเครือข่ายเกิดจากผลรวมทางเรขาคณิตของกระแสของสองเฟส IA และ IB เมื่อเลือกความจุ C พวกเขาจะได้การผสมผสานดังกล่าวกับตัวเหนี่ยวนำของขดลวดที่การเปลี่ยนเฟสของกระแสตรง 90 °

IA ปัจจุบันจะล้าหลังแรงดันไฟฟ้าสายที่ใช้ UA โดยมุม φA และ IB ปัจจุบันจะล้าหลังแรงดันไฟฟ้า UB ที่ใช้กับขั้วของขดลวดที่สอง ณ ขณะปัจจุบันด้วยมุม φB มุมระหว่างแรงดันไฟหลักและแรงดันที่ใช้กับขดลวดที่สองคือ 90 ° แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ USC ทำมุม 90 °กับ IV ปัจจุบัน

แผนภาพแสดงให้เห็นว่าการชดเชยการเปลี่ยนเฟสเต็มจำนวนที่ φ = 0 ทำได้เมื่อพลังงานปฏิกิริยาที่มอเตอร์ใช้จากเครือข่ายเท่ากับพลังงานปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุ C รูปแสดงวงจรทั่วไปสำหรับการรวมมอเตอร์สามเฟสด้วย ตัวเก็บประจุในวงจรขดลวดของสเตเตอร์

อุตสาหกรรมในปัจจุบันผลิตมอเตอร์ตัวเก็บประจุแบบสองเฟส สามเฟสสามารถแก้ไขได้ง่ายด้วยตนเองเพื่อจ่ายไฟจากเครือข่ายเฟสเดียว นอกจากนี้ยังมีการปรับเปลี่ยนสามเฟสขนาดเล็กซึ่งปรับให้เหมาะกับตัวเก็บประจุสำหรับเครือข่ายเฟสเดียวแล้ว

สารละลายเหล่านี้มักพบในเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น เครื่องล้างจานและพัดลมในห้อง ปั๊มหมุนเวียนอุตสาหกรรม พัดลม และปล่องควันมักใช้มอเตอร์คาปาซิเตอร์ในการทำงาน หากจำเป็นต้องรวมมอเตอร์สามเฟสในเครือข่ายเฟสเดียวจะใช้ตัวเก็บประจุที่มีการเปลี่ยนเฟสนั่นคือมอเตอร์จะถูกแปลงเป็นตัวเก็บประจุอีกครั้ง

ในการคำนวณความจุของตัวเก็บประจุโดยประมาณจะใช้สูตรที่รู้จักซึ่งเพียงพอที่จะแทนที่แรงดันไฟฟ้าและกระแสการทำงานของมอเตอร์และง่ายต่อการคำนวณความจุที่ต้องการ การเชื่อมต่อแบบสตาร์หรือเดลต้าของขดลวด.

ในการค้นหากระแสการทำงานของมอเตอร์ ก็เพียงพอแล้วที่จะอ่านข้อมูลบนป้ายชื่อ (กำลัง ประสิทธิภาพ โคไซน์พี) และแทนที่ด้วยสูตร ในฐานะที่เป็นตัวเก็บประจุเริ่มต้น เป็นเรื่องปกติที่จะต้องติดตั้งตัวเก็บประจุสองเท่าของขนาดตัวเก็บประจุที่ใช้งานได้

ข้อดีของมอเตอร์ตัวเก็บประจุในความเป็นจริง - อะซิงโครนัสรวมถึงส่วนใหญ่ - ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อมอเตอร์สามเฟสกับเครือข่ายเฟสเดียว ข้อเสียประการหนึ่งคือความต้องการความจุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโหลดเฉพาะและไม่สามารถยอมรับได้ของแหล่งจ่ายไฟจากอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ที่ดัดแปลง

เราหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับคุณ และตอนนี้คุณเข้าใจแล้วว่าตัวเก็บประจุสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสคืออะไรและจะเลือกความจุได้อย่างไร