Ο πυκνωτής είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα σχεδιασμένο για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Από τη φύση του έργου ανήκει στα παθητικά στοιχεία. Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας στον οποίο λειτουργεί το στοιχείο, διακρίνονται οι πυκνωτές σταθερή χωρητικότητα και μεταβλητή(ως επιλογή - συντονισμός). Ανά τύπο τάσης λειτουργίας: πολική - για λειτουργία με συγκεκριμένη πολικότητα σύνδεσης, μη πολική - μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε κυκλώματα AC και DC. Όταν συνδέεται παράλληλα, αθροίζεται η προκύπτουσα χωρητικότητα. Αυτό είναι σημαντικό να γνωρίζετε όταν επιλέγετε την απαιτούμενη χωρητικότητα για ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.
Για την εκκίνηση και τη λειτουργία ασύγχρονων κινητήρων σε μονοφασικό κύκλωμα AC, χρησιμοποιούνται πυκνωτές:
- Εκτοξευτές.
- Εργάτες.
Ο πυκνωτής εκκίνησης έχει σχεδιαστεί για βραχυπρόθεσμη εργασία- εκκίνηση κινητήρα. Αφού ο κινητήρας φτάσει στη συχνότητα λειτουργίας και την ισχύ, ο πυκνωτής εκκίνησης απενεργοποιείται. Περαιτέρω εργασία πραγματοποιείται χωρίς τη συμμετοχή αυτού του στοιχείου. Αυτό είναι απαραίτητο για ορισμένους κινητήρες, το σχήμα λειτουργίας των οποίων προβλέπει τη λειτουργία εκκίνησης, καθώς και για συμβατικούς κινητήρες, οι οποίοι κατά την εκκίνηση έχουν ένα φορτίο στον άξονα που εμποδίζει την ελεύθερη περιστροφή του ρότορα.
Το κουμπί χρησιμοποιείται για την εκκίνηση του κινητήρα. Kn1, που ενεργοποιεί τον πυκνωτή εκκίνησης C1 για το χρόνο που απαιτείται για να φτάσει ο ηλεκτροκινητήρας την απαιτούμενη ισχύ και ταχύτητα. Μετά από αυτό, ο πυκνωτής C1 απενεργοποιείται και ο κινητήρας λειτουργεί λόγω της μετατόπισης φάσης στις περιελίξεις εργασίας. Η τάση λειτουργίας ενός τέτοιου πυκνωτή πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή 1,15, δηλ. για ένα δίκτυο 220 V, η τάση λειτουργίας του πυκνωτή πρέπει να είναι 220 * 1,15 \u003d 250 V. Η χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης μπορεί να υπολογιστεί από τις αρχικές παραμέτρους του ηλεκτροκινητήρα.
Ο πυκνωτής λειτουργίας συνδέεται με το κύκλωμα ανά πάσα στιγμή και λειτουργεί ως κύκλωμα μετατόπισης φάσης για τις περιελίξεις του κινητήρα. Για σίγουρη λειτουργία ενός τέτοιου κινητήρα, είναι απαραίτητο να υπολογιστούν οι παράμετροι του πυκνωτή εργασίας. Λόγω του γεγονότος ότι ο πυκνωτής και η περιέλιξη του κινητήρα δημιουργούν ένα κύκλωμα ταλάντωσης, τη στιγμή της μετάβασης από τη μια φάση του κύκλου στην άλλη, εμφανίζεται μια αυξημένη τάση στον πυκνωτή, η οποία υπερβαίνει την τάση τροφοδοσίας.
Υπό την επίδραση αυτής της τάσης, ο πυκνωτής βρίσκεται συνεχώς και κατά την επιλογή της τιμής του, αυτός ο παράγοντας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη. Κατά τον υπολογισμό της τάσης του πυκνωτή εργασίας, λαμβάνεται ένας συντελεστής 2,5-3. Για ένα δίκτυο 220 V, η τάση του πυκνωτή εργασίας πρέπει να είναι 550-600 V. Αυτό θα παρέχει το απαραίτητο περιθώριο τάσης κατά τη λειτουργία.
Κατά τον προσδιορισμό της χωρητικότητας αυτού του στοιχείου, λαμβάνονται υπόψη η ισχύς του κινητήρα και το σχήμα σύνδεσης περιέλιξης.
Υπάρχουν δύο τύποι σύνδεσης των περιελίξεων ενός τριφασικού κινητήρα:
- Τρίγωνο.
- Αστέρι.
Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους σύνδεσης έχει τον δικό της υπολογισμό.
Τρίγωνο: Μέσος όρος=4800*Ip/Up.
Παράδειγμα: για κινητήρα 1 kW, το ρεύμα είναι περίπου 5A, τάση 220 V. Cp = 4800 * 5/220. Η χωρητικότητα του πυκνωτή εργασίας θα είναι 109 mF. Στρογγυλοποίηση προς τα πάνω στον πλησιέστερο ακέραιο - 110 mF.
Αστέρι: Σ p=2800*Ip/Up.
Παράδειγμα: κινητήρας 1000 W - το ρεύμα είναι περίπου 5 A, η τάση 220 V. Cp=2800*5/220. Η χωρητικότητα του πυκνωτή εργασίας θα είναι 63,6 mF. Στρογγυλοποίηση στον πλησιέστερο ακέραιο - 65 mF.
Από τους υπολογισμούς φαίνεται ότι η μέθοδος σύνδεσης των περιελίξεων επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την τιμή του πυκνωτή εργασίας.
Σύγκριση πυκνωτή εργασίας και εκκίνησης
Συγκριτικός πίνακας για τη χρήση πυκνωτών για ασύγχρονους κινητήρες συνδεδεμένους σε τάση 220 V.
| ΕΡΓΑΤΗΣ | ΕΚΤΟΞΕΥΣΗ | |
| Ανάλογα με την περίπτωση | Στο κύκλωμα των περιελίξεων εργασίας ενός ασύγχρονου κινητήρα | Στο κύκλωμα εκκίνησης |
| Λειτουργίες που εκτελούνται | Δημιουργία περιστρεφόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου για τη λειτουργία ηλεκτροκινητήρα | Μετατόπιση φάσης μεταξύ των περιελίξεων εκκίνησης και λειτουργίας, εκκίνηση του κινητήρα υπό φορτίο |
| Ωρες εργασίας | Από την τροφοδοσία μέχρι το τέλος | Κατά την εκκίνηση έως ότου επιτευχθεί η επιθυμητή λειτουργία. |
| Τύπος πυκνωτή | MBGO, MBGCH και παρόμοια της απαιτούμενης ονομαστικής ισχύος και τάσης 1,15 πάνω από την παροχή | MBGO, MBGCH και παρόμοια της απαιτούμενης ονομαστικής ισχύος και για τάση λειτουργίας 2-3 φορές υψηλότερη από την τάση τροφοδοσίας |
Λόγω του γεγονότος ότι αυτοί οι τύποι πυκνωτών είναι σχετικά μεγάλοι σε μέγεθος και κόστος, οι πολικοί πυκνωτές (οξειδίου) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πυκνωτής λειτουργίας και εκκίνησης.
Έχουν το εξής πλεονέκτημα: με μικρές διαστάσεις έχουν πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα από τα χάρτινα.
Μαζί με αυτό, υπάρχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: δεν μπορούν να συνδεθούν απευθείας στο δίκτυο AC. Για χρήση με κινητήρα, πρέπει να χρησιμοποιούνται διόδους ημιαγωγών. Το κύκλωμα μεταγωγής είναι απλό, αλλά έχει ένα μειονέκτημα: οι δίοδοι πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με τα ρεύματα φορτίου. Σε υψηλά ρεύματα, πρέπει να τοποθετούνται δίοδοι στα καλοριφέρ. Εάν ο υπολογισμός είναι λάθος ή η ψύκτρα είναι μικρότερη από την απαιτούμενη, η δίοδος μπορεί να αποτύχει και να περάσει μια εναλλασσόμενη τάση στο κύκλωμα. Οι πολικοί πυκνωτές έχουν σχεδιαστεί για άμεση τάση και όταν εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση σε αυτούς, υπερθερμαίνονται, ο ηλεκτρολύτης μέσα τους βράζει και αποτυγχάνουν, γεγονός που μπορεί να βλάψει όχι μόνο τον ηλεκτροκινητήρα, αλλά και το άτομο που εξυπηρετεί αυτήν τη συσκευή.
Η τάση 220 V είναι μια απειλητική για τη ζωή τάση. Για τη συμμόρφωση με τους κανόνες για την ασφαλή λειτουργία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων των καταναλωτών, για τη διατήρηση της ζωής και της υγείας των ατόμων που χειρίζονται αυτές τις συσκευές, η χρήση αυτών των κυκλωμάτων μεταγωγής πρέπει να πραγματοποιείται από ειδικό.
Εάν θέλετε να συνδέσετε έναν τριφασικό ηλεκτροκινητήρα σε ένα συμβατικό ηλεκτρικό δίκτυο, θα χρειαστεί να δημιουργήσετε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα για μετατόπιση φάσης. Η βάση ενός τέτοιου κυκλώματος μπορεί να είναι ένας πυκνωτής. Χρησιμοποιείται επίσης για μονοφασικό κινητήρα για να διευκολυνθεί η εκκίνηση του.
Τι είναι ένας πυκνωτής
Είναι μια συσκευή αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου. Αποτελείται από ένα ζεύγος αγώγιμων πλακών που απέχουν μεταξύ τους και χωρίζονται από ένα στρώμα μονωτικού υλικού.
Οι ακόλουθοι τύποι συσκευών αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου χρησιμοποιούνται ευρέως:
- Πολικός. Λειτουργούν σε κυκλώματα με σταθερή τάση, συνδέονται σύμφωνα με την πολικότητα που αναγράφεται σε αυτά.
- Μη πολικό. Εργαστείτε σε κυκλώματα με εναλλασσόμενη τάση, μπορείτε να συνδεθείτε όπως θέλετε
- Ηλεκτρολυτικό. Οι πλάκες είναι λεπτές μεμβράνες οξειδίου σε ένα φύλλο φύλλου.
Τα ηλεκτρολυτικά είναι καλύτερα από άλλα για το ρόλο του πυκνωτή για την εκκίνηση ενός ηλεκτροκινητήρα.
Περιγραφή τύπων πυκνωτών
Διαφορετικοί τύποι ηλεκτροκινητήρων αντιστοιχούν σε κινητήρες που είναι κατάλληλοι για αυτούς ως προς τα χαρακτηριστικά τους.
Έτσι, για κινητήρες υψηλής τάσης χαμηλής συχνότητας (50 hertz, 220-600 βολτ), ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής είναι κατάλληλος. Τέτοιες συσκευές έχουν υψηλή χωρητικότητα, που φτάνει έως και 100 χιλιάδες μικροφαράδες. Είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε προσεκτικά την τήρηση της πολικότητας, διαφορετικά, λόγω υπερθέρμανσης των πλακών, μπορεί να προκληθεί πυρκαγιά.
Οι μη πολικοί δίσκοι δεν έχουν τέτοιους περιορισμούς, αλλά κοστίζουν αρκετές φορές περισσότερο.
Εκτός από αυτά που αναφέρονται παραπάνω, παράγονται επίσης συσκευές κενού, αερίου, υγρών, αλλά δεν χρησιμοποιούνται ως πυκνωτής εκκίνησης ή λειτουργίας στο διάγραμμα σύνδεσης ηλεκτροκινητήρα.
Επιλογή χωρητικότητας
Προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η απόδοση του ηλεκτροκινητήρα, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί ένας αριθμός παραμέτρων του ηλεκτρικού κυκλώματος, και πάνω απ 'όλα, η χωρητικότητα.
Για πυκνωτή λειτουργίας
Υπάρχουν πολύπλοκες και ακριβείς μέθοδοι υπολογισμού, αλλά στο σπίτι αρκεί η εκτίμηση της παραμέτρου χρησιμοποιώντας έναν κατά προσέγγιση τύπο.
Για κάθε 100 watt ηλεκτρικής ισχύος ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα, θα πρέπει να υπάρχουν 7 microfarads.
Είναι επίσης απαράδεκτη η εφαρμογή τάσης στην περιέλιξη του στάτορα φάσης που υπερβαίνει την ονομαστική τιμή.
για πυκνωτή εκκίνησης
Εάν ο ηλεκτροκινητήρας πρέπει να ξεκινήσει όταν υπάρχει μεγάλο φορτίο στον άξονα μετάδοσης κίνησης, τότε ο πυκνωτής που λειτουργεί δεν θα αντεπεξέλθει και θα χρειαστεί να συνδέσετε τον εκκίνησης κατά την εκκίνηση. Αφού επιτευχθεί η ταχύτητα λειτουργίας, η οποία εμφανίζεται κατά μέσο όρο σε 2-3 δευτερόλεπτα, απενεργοποιείται χειροκίνητα ή με αυτόματη συσκευή. Διατίθενται ειδικά κουμπιά για την ενεργοποίηση του ηλεκτρικού εξοπλισμού που ανοίγουν αυτόματα ένα από τα κυκλώματα μετά από προκαθορισμένο χρόνο καθυστέρησης.
Είναι απαράδεκτο να αφήνετε τη μονάδα εκκίνησης συνδεδεμένη στον τρόπο λειτουργίας. Η ανισορροπία φάσης των ρευμάτων μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση και πυρκαγιά του κινητήρα. Καθορίζοντας την χωρητικότητα της συσκευής εκκίνησης, θα πρέπει να λαμβάνεται 2-3 φορές υψηλότερη από αυτή του εργάτη. Ταυτόχρονα, κατά την εκκίνηση, η ροπή του ηλεκτροκινητήρα φτάνει στη μέγιστη τιμή της και αφού ξεπεράσει την αδράνεια του μηχανισμού και αποκτήσει ταχύτητα, μειώνεται στην ονομαστική τιμή.
Για να ρυθμίσετε την απαιτούμενη χωρητικότητα, οι πυκνωτές για την εκκίνηση του ηλεκτροκινητήρα συνδέονται παράλληλα. Η χωρητικότητα συνοψίζεται.
Απλοί τρόποι σύνδεσης ηλεκτροκινητήρα
Ο ευκολότερος τρόπος για να συνδέσετε έναν τριφασικό ηλεκτροκινητήρα σε ένα οικιακό τροφοδοτικό είναι να χρησιμοποιήσετε έναν μετατροπέα συχνότητας. Οι απώλειες ισχύος θα είναι ελάχιστες, αλλά μια τέτοια συσκευή συχνά κοστίζει περισσότερο από τον ίδιο τον κινητήρα.
Ο μετατροπέας συχνότητας θα γίνει οικονομικά αποδοτικός μόνο με μεγάλη χρήση εξοπλισμού.
Με άλλο τρόπο, η περιέλιξη του ίδιου του ασύγχρονου κινητήρα χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της τάσης τροφοδοσίας. Το κύκλωμα θα είναι ογκώδες και ογκώδες . Ο πυκνωτής για την εκκίνηση του ηλεκτροκινητήρα συνδέεται σύμφωνα με ένα από τα δύο δημοφιλή σχήματα
- τρίγωνο;
- αστέρι.
Σύνδεση κινητήρα σύμφωνα με τα σχήματα "αστέρι" και "δέλτα".
Κατά την υλοποίηση της σύνδεσης με αυτούς τους τρόπους, είναι σημαντικό να ελαχιστοποιήσετε τις απώλειες ισχύος.
Διάγραμμα σύνδεσης "δέλτα"
Το κύκλωμα είναι αρκετά απλό, για να διευκολυνθεί η κατανόηση, δηλώνουμε τις επαφές του κινητήρα με τα σύμβολα A - μηδέν, B - εργασίας και C - φάση
Το καλώδιο τροφοδοσίας συνδέεται με έναν καφέ αγωγό στον πείρο Α, ένα από τα καλώδια του πυκνωτή πρέπει επίσης να συνδεθεί εκεί. Η δεύτερη έξοδος της συσκευής συνδέεται με την επαφή AND και ο μπλε αγωγός του καλωδίου τροφοδοσίας συνδέεται στην επαφή C.
Σε περίπτωση μικρής ισχύος του ηλεκτροκινητήρα, που δεν υπερβαίνει τα 1,5 κιλοβάτ, επιτρέπεται η σύνδεση μόνο ενός πυκνωτή, ενώ δεν απαιτείται εκκίνηση.
Εάν η ισχύς είναι μεγαλύτερη και το φορτίο στον άξονα είναι σημαντικό, τότε χρησιμοποιούνται δύο συσκευές συνδεδεμένες παράλληλα.
Σχέδιο σύνδεσης "αστέρι"
Εάν υπάρχουν 6 ακίδες στο μπλοκ ακροδεκτών του κινητήρα, θα πρέπει να τους κουδουνίσετε χωριστά και να προσδιορίσετε ποιες ακίδες συνδέονται μεταξύ τους. Στο μηχανοκίνητο διαβατήριο, πρέπει να βρείτε τον σκοπό των συμπερασμάτων. Μετά από αυτό, το κύκλωμα επανασυνδέεται, σχηματίζοντας το γνωστό «τρίγωνο».
Για το σκοπό αυτό αφαιρούνται οι βραχυκυκλωτήρες και οι επαφές αποδίδονται σύμβολα από το A έως το F. Στη συνέχεια οι επαφές συνδέονται σε σειρά: A και D, B και E, C και F.
Τώρα οι επαφές D, E και F θα γίνουν, αντίστοιχα, το καλώδιο ουδέτερου, εργασίας και φάσης. Ο πυκνωτής συνδέεται μαζί τους με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως στην προηγούμενη περίπτωση.
Όταν το ενεργοποιείτε για πρώτη φορά, πρέπει να παρακολουθείτε προσεκτικά ότι οι περιελίξεις δεν υπερθερμαίνονται. Σε αυτήν την περίπτωση, απενεργοποιήστε αμέσως τη συσκευή και προσδιορίστε την αιτία της υπερθέρμανσης.
Τάση εργασίας
Μετά την χωρητικότητα, η τάση είναι η πιο σημαντική παράμετρος. Εάν πάρετε πολύ μεγάλο περιθώριο τάσης, οι διαστάσεις, το βάρος και η τιμή ολόκληρης της συσκευής θα αυξηθούν σημαντικά. Ακόμη χειρότερο είναι να παίρνετε συσκευές που δεν διαθέτουν τάση λειτουργίας. Μια τέτοια χρήση θα οδηγήσει σε γρήγορη φθορά, αστοχία, βλάβη. Αυτό μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά ή ακόμα και έκρηξη.
Το βέλτιστο περιθώριο τάσης είναι 15-20%.
Σπουδαίος! Για πυκνωτές με μόνωση χαρτιού σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, η ονομαστική τάση που καθορίζεται για DC πρέπει να διαιρεθεί με το 3.
Εάν υποδεικνύεται 600 βολτ, τότε είναι ασφαλές να χρησιμοποιείτε τέτοιους πυκνωτές σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος έως 300 βολτ.
Χρήση ηλεκτρολυτικών πυκνωτών
Οι πυκνωτές με διηλεκτρικό από χαρτί χαρακτηρίζονται από χαμηλή ειδική χωρητικότητα και σημαντικές διαστάσεις. Για έναν κινητήρα που δεν είναι καν ο πιο δυνατός, θα πιάσουν πολύ χώρο. Θεωρητικά μπορούν να αντικατασταθούν από ηλεκτρολυτικά, τα οποία έχουν πολλές φορές μεγαλύτερη ειδική χωρητικότητα.
Για να γίνει αυτό, το ηλεκτρικό κύκλωμα θα πρέπει να συμπληρωθεί με πολλά στοιχεία: διόδους και αντιστάσεις. Αυτή η επιλογή δεν είναι κακή για έναν περιστασιακό κινητήρα. Εάν προγραμματίζονται μακροπρόθεσμα φορτία, τότε είναι καλύτερο να αρνηθείτε να εξοικονομήσετε χώρο και βάρος - εάν η δίοδος αποτύχει κατά λάθος, θα αρχίσει να περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα στη μονάδα δίσκου, γεγονός που θα οδηγήσει σε βλάβη και έκρηξή της.
Η έξοδος μπορεί να είναι πυκνωτές πολυπροπυλενίου με μεταλλική επίστρωση της σειράς SVV, σχεδιασμένοι για χρήση ως αρχικοί.
Πώς να επιλέξετε έναν πυκνωτή για έναν τριφασικό ηλεκτροκινητήρα
Για τον υπολογισμό της χωρητικότητας του κύριου πυκνωτή, χρησιμοποιείται ο τύπος:
- k είναι ο συντελεστής που λαμβάνεται ως 4800 για το σχήμα "τρίγωνο" και 2800 για το σχήμα "αστέρι".
- Ρεύμα Iφ-στάτορα, λαμβάνεται από το διαβατήριο ή την πινακίδα στη θήκη.
- U- τάση δικτύου.
Το αποτέλεσμα είναι σε microfarads. Αντί για τον ακριβή τύπο, μπορείτε να εφαρμόσετε τον κανόνα: για κάθε 100 watt ισχύος - 7 μικροφαράδες χωρητικότητας.
Εάν, κατά την εκκίνηση, ο κινητήρας πρέπει να ξεπεράσει μια μεγάλη ροπή αδράνειας του εξοπλισμού που είναι συνδεδεμένος στον άξονα, τότε συνδέεται ένας πυκνωτής εκκίνησης για να βοηθήσει τον κύριο κατά την εκκίνηση και να ρυθμίσει την ονομαστική ταχύτητα.
Η χωρητικότητα της μονάδας εκκίνησης είναι 2-3 φορές μεγαλύτερη από την κύρια.
Μετά την είσοδο στη λειτουργία, πρέπει να απενεργοποιηθεί - χειροκίνητα ή χρησιμοποιώντας αυτοματισμό. Εάν δεν υπάρχει ακριβώς κατάλληλη συσκευή για την υπολογιζόμενη χωρητικότητα, οι πυκνωτές μπορούν να συνδεθούν παράλληλα.
Πώς να επιλέξετε έναν πυκνωτή εκκίνησης για έναν μονοφασικό ηλεκτροκινητήρα
Πριν από τη χρήση στο κύκλωμα εκκίνησης, ο πυκνωτής ελέγχεται από έναν ελεγκτή για τη δυνατότητα συντήρησης. Κατά την επιλογή ενός πυκνωτή εργασίας, μπορεί να εφαρμοστεί ο ίδιος κατά προσέγγιση κανόνας a-7 microfarads ανά 100 watt ονομαστικής ηλεκτρικής ισχύος. Η χωρητικότητα του εκτοξευτή είναι επίσης 2-3 φορές μεγαλύτερη.
Όταν επιλέγετε πυκνωτή για 220 βολτ, θα πρέπει να επιλέξετε μοντέλα με ονομαστική τιμή τουλάχιστον 400. Αυτό οφείλεται σε παροδικές ηλεκτρομαγνητικές διεργασίες κατά την εκκίνηση, οι οποίες δίνουν βραχυπρόθεσμες αυξήσεις τάσης εκκίνησης έως και 350-550 βολτ.
Οι μονοφασικοί ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες χρησιμοποιούνται συχνά σε οικιακές ηλεκτρικές συσκευές και ηλεκτρικά εργαλεία. Για την εκκίνηση τέτοιων συσκευών, ειδικά υπό φορτίο, απαιτείται περιέλιξη εκκίνησης και μετατόπιση φάσης. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας πυκνωτής, συνδεδεμένος σύμφωνα με ένα από τα γνωστά σχήματα.
Εάν η εκκίνηση πραγματοποιείται με υπέρβαση μεγάλης ροπής αδράνειας, συνδέεται ένας πυκνωτής εκκίνησης.
Γιατί ένας μονοφασικός ηλεκτροκινητήρας διέρχεται από έναν πυκνωτή
Ο στάτορας ενός ηλεκτροκινητήρα με ένα μόνο τύλιγμα, όταν περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα, δεν θα μπορεί να αρχίσει να περιστρέφεται, αλλά θα αρχίσει μόνο να τρέμει. Για να ξεκινήσει η περιστροφή, τοποθετείται μια περιέλιξη εκκίνησης κάθετα προς την κύρια περιέλιξη. Ένα εξάρτημα μετατόπισης φάσης, όπως ένας πυκνωτής, περιλαμβάνεται στο κύκλωμα αυτής της περιέλιξης. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία αυτών των δύο περιελίξεων, που εφαρμόζονται στον ρότορα με μετατόπιση φάσης, θα παρέχουν την έναρξη της περιστροφής.
Σε έναν τριφασικό κινητήρα, οι περιελίξεις είναι ήδη τοποθετημένες σε γωνίες 120 °. Αντίστοιχα, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που προκαλούνται από αυτά στον ρότορα είναι επίσης προσανατολισμένα. Για να ξεκινήσει η περιστροφή, αρκεί να παρέχεται μια μετατόπιση φάσης της εργασίας τους για να παρέχεται μια ροπή εκκίνησης.
Στην τεχνολογία, χρησιμοποιούνται συχνά ασύγχρονοι κινητήρες. Τέτοιες μονάδες χαρακτηρίζονται από απλότητα, καλή απόδοση, χαμηλό επίπεδο θορύβου, ευκολία στη λειτουργία. Για να περιστραφεί ένας επαγωγικός κινητήρας, πρέπει να υπάρχει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
Ένα τέτοιο πεδίο δημιουργείται εύκολα με την παρουσία ενός τριφασικού δικτύου. Σε αυτή την περίπτωση, στον στάτορα του κινητήρα, αρκεί να τοποθετήσετε τρεις περιελίξεις τοποθετημένες σε γωνία 120 μοιρών μεταξύ τους και να συνδέσετε την κατάλληλη τάση σε αυτές. Και το κυκλικό περιστρεφόμενο πεδίο θα αρχίσει να περιστρέφει τον στάτορα.
Ωστόσο, οι οικιακές συσκευές χρησιμοποιούνται συνήθως σε σπίτια που τις περισσότερες φορές έχουν μόνο μονοφασικό ηλεκτρικό δίκτυο. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται συνήθως μονοφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες.
Εάν τοποθετηθεί μία περιέλιξη στον στάτορα του κινητήρα, τότε όταν ρέει ένα εναλλασσόμενο ημιτονοειδές ρεύμα, σχηματίζεται σε αυτό ένα παλλόμενο μαγνητικό πεδίο. Αλλά αυτό το πεδίο δεν θα μπορεί να κάνει τον ρότορα να περιστρέφεται. Για να ξεκινήσετε τον κινητήρα χρειάζεστε:
- τοποθετήστε μια πρόσθετη περιέλιξη στον στάτορα σε γωνία περίπου 90 ° σε σχέση με την περιέλιξη εργασίας.
- σε σειρά με πρόσθετη περιέλιξη, ενεργοποιήστε ένα στοιχείο μετατόπισης φάσης, για παράδειγμα, έναν πυκνωτή.
Σε αυτήν την περίπτωση, θα εμφανιστεί ένα κυκλικό μαγνητικό πεδίο στον κινητήρα και θα εμφανιστούν ρεύματα στον ρότορα του κλωβού του σκίουρου.
Η αλληλεπίδραση των ρευμάτων και του πεδίου του στάτορα θα προκαλέσει την περιστροφή του ρότορα. Αξίζει να υπενθυμίσουμε ότι για να ρυθμίσετε τα ρεύματα εκκίνησης - έλεγχο και περιορισμό του μεγέθους τους - χρησιμοποιήστε.
Εναλλαγή επιλογών σχήματος - ποια μέθοδο να επιλέξετε;
Ανάλογα με τη μέθοδο σύνδεσης του πυκνωτή με τον κινητήρα, τέτοια σχήματα διακρίνονται με:
- προωθητής,
- εργάτες,
- εκκίνηση και λειτουργία πυκνωτών.
Η πιο κοινή μέθοδος είναι το σχήμα με πυκνωτής εκκίνησης.
Σε αυτή την περίπτωση, ο πυκνωτής και η περιέλιξη εκκίνησης ενεργοποιούνται μόνο τη στιγμή που ξεκινά ο κινητήρας. Αυτό οφείλεται στην ιδιότητα της μονάδας να συνεχίζει την περιστροφή της ακόμη και μετά την απενεργοποίηση της πρόσθετης περιέλιξης. Για τέτοια συμπερίληψη, το κουμπί ή χρησιμοποιείται συχνότερα.
Δεδομένου ότι η εκκίνηση ενός μονοφασικού κινητήρα με πυκνωτή συμβαίνει αρκετά γρήγορα, η πρόσθετη περιέλιξη λειτουργεί για μικρό χρονικό διάστημα. Αυτό επιτρέπει, για οικονομία, να το φτιάξετε από σύρμα με μικρότερη διατομή από την κύρια περιέλιξη. Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση της πρόσθετης περιέλιξης, συχνά προστίθεται στο κύκλωμα ένας φυγοκεντρικός διακόπτης ή θερμικό ρελέ. Αυτές οι συσκευές το σβήνουν όταν ο κινητήρας ανεβάζει μια συγκεκριμένη ταχύτητα ή όταν ζεσταίνεται πολύ.
Το κύκλωμα πυκνωτή εκκίνησης έχει καλά χαρακτηριστικά εκκίνησης κινητήρα. Αλλά η απόδοση υποβαθμίζεται με αυτήν την ένταξη.
Αυτό οφείλεται όταν το περιστρεφόμενο πεδίο δεν είναι κυκλικό, αλλά ελλειπτικό. Ως αποτέλεσμα αυτής της παραμόρφωσης πεδίου, οι απώλειες αυξάνονται και η απόδοση μειώνεται.
Καλύτερη απόδοση μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα με πυκνωτής εργασίας.
Σε αυτό το κύκλωμα, ο πυκνωτής δεν σβήνει μετά την εκκίνηση του κινητήρα. Η σωστή επιλογή πυκνωτή για έναν μονοφασικό κινητήρα μπορεί να αντισταθμίσει την παραμόρφωση του πεδίου και να αυξήσει την απόδοση της μονάδας. Αλλά για ένα τέτοιο κύκλωμα, τα χαρακτηριστικά εκκίνησης επιδεινώνονται.
Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι η επιλογή της χωρητικότητας του πυκνωτή για έναν μονοφασικό κινητήρα γίνεται για ένα συγκεκριμένο ρεύμα φορτίου.
Όταν το ρεύμα αλλάζει σε σχέση με την υπολογιζόμενη τιμή, το πεδίο θα αλλάξει από κυκλικό σε ελλειπτικό σχήμα και η απόδοση της μονάδας θα επιδεινωθεί. Κατ 'αρχήν, για να διασφαλιστεί η καλή απόδοση, είναι απαραίτητο να αλλάξετε την τιμή χωρητικότητας του πυκνωτή όταν αλλάζει το φορτίο του κινητήρα. Αλλά αυτό μπορεί να περιπλέξει πάρα πολύ το διάγραμμα καλωδίωσης. 
Μια συμβιβαστική λύση είναι να επιλέξετε ένα σχήμα με εκκίνηση και λειτουργία πυκνωτών. Για ένα τέτοιο κύκλωμα, τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και εκκίνησης θα είναι μέτρια σε σύγκριση με τα κυκλώματα που εξετάστηκαν προηγουμένως.
Γενικά, εάν απαιτείται μεγάλη ροπή εκκίνησης κατά τη σύνδεση ενός μονοφασικού κινητήρα μέσω ενός πυκνωτή, τότε επιλέγεται ένα κύκλωμα με στοιχείο εκκίνησης και εάν δεν υπάρχει τέτοια ανάγκη, με ένα λειτουργικό.
Σύνδεση πυκνωτών εκκίνησης μονοφασικών ηλεκτροκινητήρων
Πριν συνδέσετε τον κινητήρα, μπορείτε να ελέγξετε την απόδοση.
Όταν επιλέγει ένα σχήμα, ο χρήστης έχει πάντα τη δυνατότητα να επιλέξει ακριβώς το σχήμα που του ταιριάζει. Συνήθως, όλα τα καλώδια περιέλιξης και τα καλώδια πυκνωτή κατευθύνονται στο κιβώτιο ακροδεκτών του κινητήρα.
Για την καθιέρωση, είναι απαραίτητο, εκτός από ορισμένες γνώσεις, να αξιολογηθούν όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου παροχής ενέργειας στις εγκαταστάσεις.
Η παρουσία καλωδίωσης τριών πυρήνων σε μια ιδιωτική κατοικία περιλαμβάνει τη χρήση της οποίας μπορείτε να κάνετε μόνοι σας. Πώς να αντικαταστήσετε την καλωδίωση σε ένα διαμέρισμα σύμφωνα με τυπικά σχήματα, μπορείτε να μάθετε.
Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αναβαθμίσετε το κύκλωμα ή να υπολογίσετε ανεξάρτητα τον πυκνωτή για έναν μονοφασικό κινητήρα, με βάση το γεγονός ότι για κάθε κιλοβάτ ισχύος της μονάδας απαιτείται χωρητικότητα 0,7 - 0,8 μικροφαράδες για τον τύπο εργασίας και δύο και μισή φορά μεγαλύτερη χωρητικότητα για την εκκίνηση.
Κατά την επιλογή ενός πυκνωτή, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο εκκίνησης πρέπει να έχει τάση λειτουργίας τουλάχιστον 400 V.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά την εκκίνηση και τη διακοπή της λειτουργίας του κινητήρα στο ηλεκτρικό κύκλωμα, λόγω της παρουσίας EMF αυτοεπαγωγής, εμφανίζεται μια απότομη τάση που φτάνει τα 300-600 V.
συμπεράσματα:
- Ο μονοφασικός ασύγχρονος κινητήρας χρησιμοποιείται ευρέως σε οικιακές συσκευές.
- Για να ξεκινήσετε μια τέτοια μονάδα, απαιτείται μια πρόσθετη περιέλιξη (εκκίνησης) και ένα στοιχείο μετατόπισης φάσης - ένας πυκνωτής.
- Υπάρχουν διάφορα σχήματα για τη σύνδεση ενός μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα μέσω ενός πυκνωτή.
- Εάν απαιτείται περισσότερη ροπή εκκίνησης, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα πυκνωτή εκκίνησης, εάν απαιτείται καλή απόδοση κινητήρα, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα πυκνωτή λειτουργίας.
Αναλυτικό βίντεο για το πώς να συνδέσετε έναν μονοφασικό κινητήρα μέσω ενός πυκνωτή
Οι τριφασικοί ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες τύπου είναι πολύ διαδεδομένοι σήμερα, επομένως πολλοί άνθρωποι πρέπει να τους συνδέσουν με διάφορους εξοπλισμούς όταν εργάζονται σε γκαράζ ή σε εξοχική κατοικία.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι προβληματική επειδή πολλά τροφοδοτικά έχουν σχεδιαστεί για μονοφασική τάση. Αυτό το ζήτημα μπορεί να επιλυθεί χρησιμοποιώντας ειδικά σχήματα που υποδηλώνουν την παρουσία ενός εργάτη και ενός εκτοξευτή.
Πώς να επιλέξετε έναν πυκνωτή
Αρχικά, αγοράζεται ένας πυκνωτής εργασίας, η επιλογή του γίνεται λαμβάνοντας υπόψη το ονομαστικό ηλεκτρικό ρεύμα του εκκινητή και τους δείκτες τάσης σε μονοφασικό δίκτυο. Όταν χρησιμοποιείτε έναν τριφασικό κινητήρα με ισχύ περίπου 100 W, συνήθως αρκεί ένας πυκνωτής εργασίας με χωρητικότητα 7 uF.
Για τη μέτρηση χρησιμοποιούνται ειδικοί σφιγκτήρες, όταν κάνετε υπολογισμούς, είναι σημαντικό να παρατηρήσετε το ηλεκτρικό ρεύμα που παρέχεται στην περιέλιξη της φάσης του στάτη: οι δείκτες του δεν πρέπει να υπερβαίνουν την ονομαστική τιμή.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τέτοια μέτρα δεν είναι αρκετά και απαιτείται να προστεθεί ένας πυκνωτής εκκίνησης στο κύκλωμα, η ανάγκη για αυτό συνήθως προκύπτει με υπερβολικά φορτία στον άξονα τη στιγμή της ενεργοποίησης.
Το έργο και οι λειτουργίες του θα είναι οι εξής:
Ο ιδιοκτήτης του εξοπλισμού πρέπει να θυμάται να αποσυνδέει τους πυκνωτές εκκίνησης, διαφορετικά υπάρχει σοβαρός κίνδυνος υπερθέρμανσης του ασύγχρονου κινητήρα λόγω σημαντικής ανισορροπίας ρεύματος στις φάσεις.
Το κύριο κριτήριο για την επιλογή ενός πυκνωτή εκκίνησης είναι η χωρητικότητά του, θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 2-3 φορές μεγαλύτερη από την ίδια παράμετρο του πυκνωτή εργασίας. Εάν ο υπολογισμός έγινε σωστά, τότε κατά την εκκίνηση ο κινητήρας φτάνει τις ονομαστικές τιμέςκαι δεν παρατηρούνται προβλήματα.
Όταν κάνετε μια επιλογή, θα πρέπει επίσης να δώσετε προσοχή στα ακόλουθα σημεία:
- Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε χαρτί ή ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές.Η πρώτη επιλογή είναι η πιο κοινή, αν και έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα, που είναι ο συνδυασμός μεγάλων διαστάσεων και χαμηλής χωρητικότητας, που δημιουργεί την ανάγκη χρήσης μεγάλου αριθμού συσκευών με υψηλή ισχύ κινητήρα. Εξαιτίας αυτού, πολλοί άνθρωποι στρέφονται σε ηλεκτρολυτικές συσκευές που απαιτούν την προσθήκη αντιστάσεων και διόδων στο κύκλωμα. Αυτή η πρακτική θεωρείται ανεπιθύμητη, καθώς υπάρχει πάντα ο κίνδυνος οι δίοδοι να μην αντεπεξέλθουν στο έργο τους, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αρνητικές και επικίνδυνες συνέπειες, συμπεριλαμβανομένης της υπερθέρμανσης του εξοπλισμού και των εκρήξεων του πυκνωτή εκκίνησης. Εάν είναι αδύνατο ή απρόθυμο να χρησιμοποιήσετε μοντέλα από χαρτί, μπορείτε να στραφείτε σε μια πιο σύγχρονη επιλογή: να λανσάρετε μοντέλα εξοπλισμένα με βελτιωμένη επιμεταλλωμένη επίστρωση. Τα περισσότερα από αυτά έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με τάση, η ένδειξη της οποίας κυμαίνεται από 400 έως 450 V.
- Η ονομαστική τάση λειτουργίας είναι ένα άλλο σημαντικό κριτήριο επιλογής για τριφασικούς ανορθωτές κινητήρα. Πολλοί άνθρωποι αγοράζουν κατά λάθος συσκευές με πολύ υψηλή απόδοση όταν δεν υπάρχει ανάγκη για τέτοιους πόρους, αυτό οδηγεί σε αύξηση των οικονομικών δαπανών για την αγορά και την κατανομή μεγάλου χώρου για την εγκατάσταση του συνολικού εξοπλισμού. Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι ο δείκτης τάσης δεν είναι μικρότερος από ό,τι στο δίκτυο, διαφορετικά το επιλεγμένο μοντέλο δεν θα μπορεί να λειτουργήσει σωστά και θα αποτύχει πολύ γρήγορα. Για να κάνετε τη βέλτιστη επιλογή, είναι απαραίτητο να κάνετε τον ακόλουθο υπολογισμό: πολλαπλασιάστε την πραγματική τάση που υπάρχει στο δίκτυο με συντελεστή 1,15. Χάρη σε αυτό, θα ληφθεί ένας δείκτης της απαιτούμενης τάσης, αλλά δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 300V.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα χάρτινα μοντέλα εξοπλισμένα με προστατευτική θήκη από χάλυβα είναι κατάλληλα για τους σκοπούς που περιγράφονται. Στην πραγματικότητα, έχουν πάντα ορθογώνιο σχήμα· οι κύριες παράμετροι λειτουργίας συνήθως υποδεικνύονται στο σώμα.
Σύνδεση του πυκνωτή εκκίνησης στον κινητήρα
Κατά την εφαρμογή τέτοιων σχημάτων στην πράξη και τη σύνδεση συσκευών εκκίνησης, θα χρειαστεί να κάνετε τα εξής:
- Πρώτα ελέγξτε τον πυκνωτή εκκίνησης μεγια να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί.
- Επιλέξτε το καταλληλότερο σχήμα σύνδεσηςΕγώ, εδώ δίνεται πλήρης ελευθερία στον ιδιοκτήτη του εξοπλισμού. Οι ακροδέκτες περιέλιξης και πυκνωτή για τους περισσότερους κινητήρες είναι μέσα.
- Σε ορισμένες περιπτώσεις, καθίσταται απαραίτητο να βελτιωθεί το υπάρχον σύστημα, ενώ είναι απαραίτητο να επανυπολογιστούν ανεξάρτητα οι κύριοι δείκτες σύμφωνα με τα σχήματα που έχουν ήδη εξεταστεί.
Μοντέλα
Πολλά μοντέλα τέτοιων συσκευών δεν διαφέρουν ως προς την χωρητικότητα, αλλά τον τύπο κατασκευής. Ακολουθούν παραδείγματα μερικών από τα φωτιστικά που είναι κατάλληλα για τη σύνδεση ηλεκτρικών κινητήρων:
Είναι μια συσκευή πολυπροπυλενίου που είναι εξοπλισμένη με επιμεταλλωμένη επίστρωση. Αυτή είναι η πιο σύγχρονη και βέλτιστη επιλογή, το κόστος της είναι περίπου 300 ρούβλια.
HTCο τύπος φιλμ έχουν την ίδια χωρητικότητα με το SVV-60, αλλά συνήθως κοστίζουν όχι περισσότερο από 200 ρούβλια.
Ε92είναι ένα ανάλογο της ρωσικής παραγωγής με πανομοιότυπο δείκτη χωρητικότητας, ενώ μια τέτοια συσκευή είναι μια επιλογή προϋπολογισμού, η οποία μπορεί να αγοραστεί σε τιμή 100-150 ρούβλια.
- Αρχικά, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι είναι σκόπιμο να συμπεριλάβετε μια συσκευή εκκίνησης στο κύκλωμα, γιατί σε ορισμένες περιπτώσεις μπορείτε να το κάνετε χωρίς αυτό.
- Ελλείψει αυτοπεποίθησης για την εφαρμογή του επιλεγμένου σχήματοςσύνδεση, είναι καλύτερα να ζητήσετε βοήθεια από επαγγελματίες.
- Ανάλογα με τις συνθήκες και τις ιδιαιτερότητες της κατάστασης, είναι δυνατό να εφαρμοστείκαι σειριακή και παράλληλη σύνδεση.
Κατά τη σύνδεση ενός ασύγχρονου κινητήρα σε μονοφασικό δίκτυο 220/230 V, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί μια μετατόπιση φάσης στις περιελίξεις του στάτορα, προκειμένου να προσομοιωθεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο (VMF), το οποίο κάνει τον άξονα του ρότορα του κινητήρα να περιστρέφεται όταν συνδέεται με «εγγενή» τριφασικά δίκτυα AC. Γνωστή σε πολλούς που είναι εξοικειωμένοι με την ηλεκτρική μηχανική, η ικανότητα ενός πυκνωτή να δίνει σε ένα ηλεκτρικό ρεύμα μια "κεφαλή εκκίνησης" κατά π / 2 \u003d 90 ° σε σύγκριση με την τάση, κάνει καλή δουλειά, καθώς δημιουργεί την απαραίτητη στιγμή που κάνει ο ρότορας περιστρέφεται σε ήδη «μη εγγενή» δίκτυα.
Αλλά ο πυκνωτής για αυτούς τους σκοπούς πρέπει να επιλεγεί και να γίνει με υψηλή ακρίβεια. Γι' αυτό παρέχεται στους αναγνώστες της πύλης μας η απόλυτη δωρεάν χρήση αριθμομηχανής για τον υπολογισμό της χωρητικότητας του πυκνωτή εργασίας και εκκίνησης. Μετά την αριθμομηχανή θα δοθούν οι απαραίτητες επεξηγήσεις για όλα τα σημεία της.
Αριθμομηχανή για τον υπολογισμό της χωρητικότητας των πυκνωτών εργασίας και εκκίνησης
