Motor kondensor — perangkat, prinsip operasi, aplikasi

Pada artikel ini kita akan berbicara tentang motor kapasitor, yang sebenarnya adalah motor asinkron biasa, hanya berbeda dalam cara mereka terhubung ke jaringan. Mari kita sentuh topik pemilihan kapasitor, analisis alasan perlunya pemilihan kapasitas yang akurat. Mari perhatikan rumus utama yang akan membantu memperkirakan secara kasar kapasitas yang dibutuhkan.

Motor kapasitor disebut mesin asinkron, di sirkuit stator, di mana kapasitansi tambahan dimasukkan untuk membuat pergeseran fasa arus di belitan stator. Ini sering berlaku untuk rangkaian fase tunggal ketika motor induksi tiga fase atau dua fase digunakan.

Belitan stator motor induksi secara fisik diimbangi satu sama lain dan salah satunya terhubung langsung ke listrik, sedangkan yang kedua atau kedua dan ketiga terhubung ke listrik melalui kapasitor.Kapasitas kapasitor dipilih sehingga pergeseran fasa arus antara belitan sama dengan atau paling tidak mendekati 90 °, maka torsi maksimum akan diberikan ke rotor.

Dalam hal ini, modul induksi magnet belitan harus sama, sehingga medan magnet belitan stator dipindahkan relatif satu sama lain, sehingga medan total berputar dalam lingkaran, dan tidak dalam elips, menyeret rotor bersamanya dengan efisiensi terbesar.

Jelas, arus dan fasanya dalam koil yang terhubung melintasi kapasitor terkait dengan kapasitansi kapasitor dan impedansi efektif koil, yang pada gilirannya bergantung pada kecepatan rotor.

Saat menghidupkan motor, impedansi belitan hanya ditentukan oleh induktansi dan resistansi aktifnya, sehingga relatif kecil saat start, dan di sini diperlukan kapasitor yang lebih besar untuk memastikan start yang optimal.

Saat rotor berakselerasi ke kecepatan pengenal, medan magnet rotor akan menginduksi EMF di belitan stator, yang akan diarahkan melawan tegangan yang memasok belitan — resistansi efektif belitan saat ini meningkat dan kapasitansi yang diperlukan berkurang.

Dengan kapasitas yang dipilih secara optimal di setiap mode (mode start-up, mode operasi), medan magnet akan melingkar, dan di sini kecepatan rotor dan voltase, jumlah belitan, dan kapasitansi yang terhubung ke arus relevan. . Jika nilai optimal dari parameter apa pun dilanggar, bidang menjadi elips dan karakteristik motor menurun.

Untuk mesin dengan tujuan berbeda, skema koneksi kapasitor berbeda.Ketika mereka signifikan Torsi awal, gunakan kapasitor berkapasitas lebih besar untuk memastikan arus dan fase optimal saat start-up. Jika torsi awal tidak terlalu penting, perhatian hanya diberikan untuk menciptakan kondisi optimal untuk mode pengoperasian pada kecepatan pengenal, dan kapasitas dipilih untuk kecepatan pengenal.

Cukup sering, untuk start berkualitas tinggi, kapasitor start digunakan, yang dihubungkan secara paralel dengan kapasitor berjalan dengan kapasitas yang relatif kecil selama start, sehingga medan magnet yang berputar melingkar selama start, kemudian start kapasitor dimatikan dan motor terus berjalan hanya dengan kapasitor berjalan. Dalam kasus khusus, satu set kapasitor yang dapat dialihkan digunakan untuk beban yang berbeda.

Jika kapasitor start tidak terputus secara tidak sengaja setelah motor mencapai kecepatan pengenal, pergeseran fasa pada belitan akan berkurang, tidak akan optimal dan medan magnet stator akan menjadi elips, yang akan menurunkan kinerja motor. Anda harus memilih kapasitas penyalaan dan pengoperasian yang benar agar mesin bekerja secara efisien.

Gambar tersebut menunjukkan skema switching motor kapasitor tipikal yang digunakan dalam praktik. Sebagai contoh, pertimbangkan motor sangkar tupai dua fase yang statornya memiliki dua belitan untuk memasok dua fase A dan B.

Kapasitor C termasuk dalam rangkaian fase tambahan stator, oleh karena itu arus IA dan IB mengalir di dua belitan stator dalam dua fase. Melalui kehadiran kapasitansi, pergeseran fasa arus IA dan IB sebesar 90 ° tercapai.

Diagram vektor menunjukkan bahwa arus total jaringan dibentuk oleh jumlah geometris dari arus dua fase IA dan IB. Dengan memilih kapasitansi C, mereka mencapai kombinasi sedemikian rupa dengan induktansi belitan sehingga pergeseran fasa arus tepat 90 °.

Arus IA tertinggal dari tegangan saluran yang diterapkan UA dengan sudut φA, dan arus IB tertinggal dari tegangan UB yang diterapkan ke terminal belitan kedua pada momen saat ini dengan sudut φB. Sudut antara tegangan listrik dan tegangan yang diberikan ke koil kedua adalah 90 °. Tegangan pada kapasitor USC membentuk sudut 90° dengan arus IV.

Diagram menunjukkan bahwa kompensasi penuh dari pergeseran fasa pada φ = 0 dicapai ketika daya reaktif yang dikonsumsi oleh motor dari jaringan sama dengan daya reaktif kapasitor C. Gambar tersebut menunjukkan rangkaian tipikal untuk memasukkan motor tiga fasa dengan kapasitor dalam rangkaian belitan stator.

Industri saat ini memproduksi motor kapasitor berdasarkan dua fase. Tiga fase mudah dimodifikasi secara manual untuk memasok dari jaringan satu fase. Ada juga modifikasi tiga fase kecil, yang sudah dioptimalkan dengan kapasitor untuk jaringan satu fase.

Solusi ini sering ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti mesin pencuci piring dan kipas angin ruangan. Pompa sirkulasi industri, kipas angin dan cerobong asap juga sering menggunakan motor kapasitor dalam pengoperasiannya. Jika perlu untuk memasukkan motor tiga fase dalam jaringan satu fase, kapasitor dengan pergeseran fase digunakan, yaitu motor diubah lagi menjadi kapasitor.

Untuk menghitung kira-kira kapasitas kapasitor, digunakan rumus yang diketahui, yang cukup untuk mengganti tegangan suplai dan arus operasi motor, dan mudah untuk menghitung kapasitas yang diperlukan untuk sambungan belitan bintang atau delta.

Untuk mengetahui arus operasi motor, cukup membaca data pada papan namanya (daya, efisiensi, cosinus phi) dan juga menggantinya dengan rumus. Sebagai kapasitor awal, biasanya dipasang kapasitor dua kali ukuran kapasitor kerja.

Keuntungan motor kapasitor, sebenarnya — asinkron, terutama mencakup satu — kemungkinan menghubungkan motor tiga fase ke jaringan fase tunggal. Di antara kelemahannya adalah kebutuhan akan kapasitas optimal untuk beban tertentu dan tidak dapat diterimanya catu daya dari inverter gelombang sinus yang dimodifikasi.

Kami harap artikel ini bermanfaat bagi Anda, dan sekarang Anda mengerti apa itu kapasitor untuk motor asinkron dan bagaimana memilih kapasitasnya.