單相電機的運行電容起什麼作用?

用戶6574936020907


單相電機的運行電容起什麼作用?


單相電機基本結構

三相電機有三組線圈,當它通入三相交流電源以後會產生旋轉磁場。旋轉磁場會切割轉子繞組並在轉子繞組上產生感應電流,然後轉子會在磁場中受到電磁力而旋轉起來。

單相電機和三相電機不一樣,單相電機只有兩個線圈,分別是主線圈和副線圈。如果給主線圈和副線圈同時通入單相電,那麼它們產生的磁場及轉子收到的作用力是相同並且是靜止狀態。為了讓主副線圈產生的磁場旋轉起來,那麼就需要給主副線圈通入不同相序的交流電。

電容移相

但是單相交流電機只有單相電,那麼怎麼樣才能簡單經濟的得到兩個不同相位的交流電呢?這時就需要利用電容來實現移相,即在副線圈上電源上串聯一個電容。

這樣的話,主線圈電流交流波形如下圖曲線a所示,副線圈電流波形圖如曲線b所示

如上圖,電流a在1時刻到達最大值,而電流b為零;緊接著電流a在2時刻降低到零,而電流b卻上升到最大值;然後電流a變成反方向最大值,而電流b卻減少到零

...

a

、b兩個交流電它們依次先後到達電流最大值,並且它們之間的相位相差1/4個週期,所以它們產生的磁場也依次先後到達最大值。這樣就能實現主線圈磁場推一下轉子、副線圈磁場推一下轉子,然後讓轉子旋轉起來。

大功率單相電機

對於小功率單相電機,由於它的功率小、負載輕、對啟動轉矩要求不大(比如電風扇)。所以它只有一個小電容,同時起到啟動和運行的作用。

但是對於工業用的大功率單相電機,如果只用一個電容來兼顧啟動和運行,由於它的啟動轉矩小。再加上它所帶的負載比較重,所以容易造成啟動困難。這時候就需要在運行電容上再並聯一個大的電容來提升啟動轉矩,把這個電容叫作“啟動電容”。

有些朋友可能會好奇,為什麼不直接接一個大電容作啟動和運行呢?

當接入的電容容量太大,雖然能提升轉矩,但是也會造成單相電機發熱嚴重、甚至燒燬電機,所以大功率單相電機都有一個離心開關。離心開關的作用就是在電機轉速達到一定程度以後斷開啟動電容,防止因電流過大、繞組過熱而燒燬。

單相電機電容接線實物圖

小功率單相電機接線時,先分出主線圈和副線圈,主線圈電阻最小、副線圈電阻第二。然後把零火線接在主線圈的兩端,再把電容一頭接副線圈一端,電容另一頭接火線或者零線。如圖所示:

對於大功率(雙值電容)單相電機接線。啟動電容和離心開關V1、V2串聯,然後再與運行電容並聯,最後一頭接副線圈,另外一頭接零線。如下所示

電容選擇

電容大小選擇對單相電機正常運行至關重要。如果電容選擇過小,那麼會造成電機啟動困難、甚至無法啟動;如果電容選擇過大,雖然啟動轉矩比較大,但是容易造成電機溫度升高、甚至燒燬電機。

在選擇電容時,注意以下幾點:

  • 電容耐壓值≥1.5倍電源電壓,一般選400V或450V即可;

  • 電容容量按以下公式計算:

對於單相電機,1kw功率大概6A電流;另外單相電機功率因素比較高,取0.95即可。

舉個例子:假設有一個1.5KW單相雙值電容電動機,計算一下需要多大的啟動電容和運行電容?

所以,該電機啟動電容取138uF,運行電容取46uF。


以上就是我的原創回答,如果發現抄襲我的文章,必定追究!

如果還有其他不足,歡迎大家補充!

我是電工學院,專門負責電工培訓、考證;如果你對電工感興趣,可以關注我!如果覺得不錯,記得點贊、評論、轉發!感謝


電工學院


單相電機有兩個繞組,分別是主繞組和副繞組。三相電機在啟動的時候可以產生旋轉磁場,單相電機卻無法產生旋轉磁場。為了正常啟動單相電機在工作的時候一般會揹著兩個電容,一個容量比較大叫做啟動電容,另一個容量相對較小叫做運行電容。

單相電機的啟動原理

單相電機的原理框圖如下圖所示,由主副繞組、啟動電容、運行電容以及離心開關構成。離心開關在電機低速時處於閉合狀態。

上圖中,電機上電時離心開關先處於閉合狀態,啟動電容的容量較大,由電容的特性可知,電容兩端的電壓不會發生變化,上電瞬間電容流過的電流最大,導致副繞組的電流相位超前於主繞組,於是產生旋轉磁場,使電機啟動。電機啟動後轉速越來越大,當轉速達到額定轉速的70%-80%左右時,離心開關斷開,所以啟動電容斷路,只剩下運行電容仍在工作。

啟動電容和運行電容的作用

故名思意,啟動電容只在啟動時起作用,在啟動瞬間使副繞組產生和主繞組垂直的磁場,實現單相電機的啟動。而運行電容起到補償作用提高功率因數提高電機的輸出功率。如果電機輸出功率不是很大而且成本控制比較嚴苛的話,可以將運行電容去掉只留一個啟動電容,或者讓啟動電容和運行電容共用一個電容。

上圖是單相電機外接的啟動電容和運行電容。

以上就是這個問題的回答,感謝留言、評論、轉發。更多精彩內容請關注本頭條號:玩轉嵌入式。感謝大家。

玩轉嵌入式


單相交流電機上有兩個電容:啟動電容和運行電容

啟動電容和運行電容對交流電機來說是很重要的,單相交流電機能不能轉起來,能不能平穩的轉動,還得看它們。

啟動電容的作用是什麼?

單相電機和三相電機不一樣,三相的電機會有三個繞組,上電後,可以產生旋轉磁場,轉子受到磁場作用就可以轉動起來。單相的交流電機不一樣,它只有兩個繞組,一個是啟動繞組,一個是運行繞組,單相交流電機也只有一根火線和一根零線供電。運行繞組是單相交流電機工作的主要繞組,負責讓電機正常運轉。但是,想讓電機轉子轉動起來,需要二個以上的交變磁場才能產生旋轉磁場,這二個磁場還要錯開一個角度。

啟動繞組也可以叫做副繞組,可以在啟動時提供和主繞組不同相位(90度)的電流,產生旋轉磁場讓電機順利啟動,所以,我們要讓啟動繞組要先通電流來產生磁場,然後,運行繞組再通電產生磁場,這樣,在時間、空間上,就產生了能使電機轉動的旋轉磁場。

當單相交流電機接通電源時,運行繞阻的線圈就會阻礙電流的增加,導致電流落後於電壓的變化;由於我們給啟動繞組增加了一個啟動電容,因為電容和電感是的特性是相反的,通電的一瞬間對電容充電,電壓趨於0,電壓的變化落後於電流。因此,兩個繞阻產生了一個相位差,這就是我們所說的移相了。


運行電容的作用是什麼?

單相交流電機正常運轉起來後,單相交流電機內部的離心開關就會切斷啟動電容的連接,剩下運行電容陪伴著電機的轉動。其實啟動電容和運行電容有著相同的作用,只是啟動電容有著較大的容量,可以得到較大的啟動電流,從而產生較大的啟動轉矩,長期運行時,並不需要較大電容,如果電容過大,長期運行時反而會使得啟動繞組發熱。所以,當啟動完成後,單相交流電機內部的離心開關就會切換到較小容量的運行電容,以維持旋轉磁場,避免起動繞組發熱。運行電容讓電機在運行中起到電容補償。所以,啟動電容是必須的,運行電容並不是必須的,有的單相交流電機並沒有運行電容。

歡迎關注@電子產品設計方案,一起享受分享與學習的樂趣!關注我,成為朋友,一起交流一起學習

  • 記得點贊和評論哦!非常感謝!

電子產品設計方案


首先作為科普,咱不講太深的理論,從感性上認知它。

看下面這個電機示意圖,如果我設計電機,這可能是我的第一個電機模型。

一、電機原型1,兩個線圖同時得電

對於單相異步電動機來說,只有一路交流電。同時接在定子線圖A和B時(線圈通電產生磁場,吸引轉子進行轉動),會有什麼情況發生呢?對,沒錯,轉子可能順時針轉動,也可能逆時針轉動。這種電機不能用於實際生產中。方向不定,太可怕了。好,我需要改進。

二、電機原型2,兩個線圈得電有先後順序

還是上面的電機模型圖,如果我讓線圈A先得電,線圈B後得電,那麼轉子肯定是逆時針轉動。同理,順時針轉動。

這樣電機的方向就確定了,不會出現可左可右的情況。

可喜的是,我們的電源是交流電,對於交流電來說,電流超前或滯後採用電感或電容就動實現,電機本身就是電感了,只能通過電容來實現了。

雖然說叫啟動電容,但這個電容主要是用來移相,也就是讓線圈得電順序不一樣。

以上也就說明了為什麼要加啟動電容的原因了。

如果感覺我的回答幫助了你,請給我點個贊吧!


雅帆電子


單相電機的運行電容起什麼作用?

單相電機與三相電機不同的是定子中有兩種不同的繞組,分別為主副繞組。單相電機的種類有電阻、電容啟動式,電容啟動電容運轉式(電容啟動及運行)、電容運轉式、罩極式。

但是這些電機的啟動與運行各具有特點,而只有電容啟動電容運轉式單相電機的啟動與運行性能方面都可以達到最好的性能指標。
在單相電機的副繞組


中串聯著相互並聯的啟動電容與運行電容。當單相電機啟動時兩隻電容並聯工作,其特點是使電機具有啟動轉矩高、啟動時間短的特點。當電機運行速度達到同步速度的75%時,圖中的離心開關K則切斷啟動電容與副繞組的串接,此時運行電容繼續與副繞組串接並和電機主繞組一起參與運行。

至於題目說的運行電容起什麼作用?對於雙值電容電機來說。

運行電容的大小對電機的力能指標有很大影響。運行電容的值越大,功率因素越大,效率也更好。但是運行電容太大了,反而導致效率降低。而用的啟動電容,它的值越大,啟動阻抗越小,那麼啟動轉矩就高,從而啟動電流也大。但是啟動電容不能選的太大,要避免啟動電流過大而對電機性能造成影響。


Talk工控小白


單相電機有個起動繞組和運行繞組,起動繞組與運行繞組在空間上相差90度,只有在起動繞組上串聯一個電容 ,使之與主繞組電流在相位上近似差90度,就是分相,只有這樣 電機才能正常運行。


52756147933


說裂相使電機旋轉的說法都不正確(啟動電容才是這個作用)。正確的解釋是補償作用


部周


單相電機單靠運行繞組是無法實現正常啟動的,必須加裝啟動繞組再通過電容裂相,來幫助電機啟動。在設計上,有的電機啟動後會通過離心開關斷開啟動繞組和電容的迴路,單靠運行繞組來工作。而有的電機,則沒有離心開關,在電機啟動後,啟動繞組會作為副繞組和電容繼續幫助電機正常運轉。

有的電機還在啟動電容的基礎上安裝了運行電容,一般比啟動電容小,其目的是為了提高電機力矩,和副繞組配合幫助主繞組完成運轉。其實這也可以理解為在普通電容運轉電機的內部多加了一個啟動電容。



向戰鵬


單相電機啟動電容較大,與啟動線圈串聯,與工作線圈並聯,起到分相,產生旋轉磁場作用。如果沒有啟動電容,電機只產生脈衝磁場,無法啟動。

工作電容較小,如果缺少工作電容電機可以啟動,但帶負載會很小。


雪夜221753351


讓一相火線提供一個90度相位差的火線!使得定子產生一個旋轉的磁場!


分享到:


相關文章: