콘덴서 모터 - 장치, 작동 원리, 응용

이 기사에서는 실제로는 일반 비동기 모터인 커패시터 모터에 대해 설명하며 네트워크에 연결되는 방식만 다릅니다. 커패시터 선택 주제를 살펴보고 정확한 용량 선택이 필요한 이유를 분석해 봅시다. 필요한 용량을 대략적으로 추정하는 데 도움이 되는 주요 공식을 살펴보겠습니다.

커패시터 모터라고합니다. 비동기 엔진, 고정자 권선에서 전류의 위상 편이를 생성하기 위해 추가 커패시턴스가 포함되는 고정자 회로에서. 이는 3상 또는 2상 유도 전동기를 사용하는 경우 단상 회로에 자주 적용됩니다.

유도 전동기의 고정자 권선은 서로 물리적으로 오프셋되어 있으며 그 중 하나는 주전원에 직접 연결되고 두 번째 또는 두 번째와 세 번째 권선은 커패시터를 통해 주전원에 연결됩니다.커패시터의 용량은 권선 사이의 전류 위상 편이가 90 °와 같거나 적어도 90 °에 가깝도록 선택되며 최대 토크가 회 전자에 제공됩니다.

이 경우 권선의 자기 유도 모듈은 동일해야 고정자 권선의 자기장이 서로에 대해 변위되어 전체 필드가 ​​원이 아닌 원으로 ​​회전합니다. 가장 효율적으로 로터를 드래그하는 타원.

분명히 커패시터 양단에 연결된 코일의 전류와 위상은 커패시터의 커패시턴스와 코일의 유효 임피던스 모두와 관련이 있으며 이는 회전자의 속도에 따라 달라집니다.

모터를 시동할 때 권선의 임피던스는 인덕턴스와 활성 저항에 의해서만 결정되므로 시동 중에는 상대적으로 작으며 여기에서 최적의 시동을 보장하려면 더 큰 커패시터가 필요합니다.

회전자가 정격 속도로 가속함에 따라 회전자의 자기장은 고정자 권선에 EMF를 유도하고 권선에 공급하는 전압을 향하게 됩니다. 즉, 권선의 전류 유효 저항이 증가하고 필요한 커패시턴스가 감소합니다.

각 모드(시동 모드, 작동 모드)에서 최적으로 선택된 용량으로 자기장은 원형이 되며 여기에서 회전자 속도와 전압, 권선 수, 전류에 연결된 정전 용량이 관련됩니다. . 파라미터의 최적 값을 위반하면 필드가 타원형이 되고 그에 따라 모터 특성이 감소합니다.

목적이 다른 엔진의 경우 커패시터 연결 방식이 다릅니다.중요할 때 시동토크, 더 큰 용량의 커패시터를 사용하여 시작 시 최적의 전류 및 위상을 보장합니다. 시동 토크가 특별히 중요하지 않은 경우에는 정격 속도에서 작동 모드에 대한 최적 조건을 만드는 데에만 주의를 기울이고 정격 속도에 대한 용량을 선택합니다.

종종 고품질 시작을 위해 시작 커패시터가 사용되며 시작하는 동안 상대적으로 작은 용량의 실행 커패시터와 병렬로 연결되어 시작하는 동안 회전 자기장이 원형이 된 다음 시작됩니다. 콘덴서가 꺼지고 모터는 콘덴서가 작동하는 상태에서만 계속 작동합니다. 특수한 경우에는 전환 가능한 커패시터 세트가 다양한 부하에 사용됩니다.

모터가 정격 속도에 도달한 후 시작 커패시터가 우발적으로 분리되지 않으면 권선의 위상 편이가 감소하고 최적이 아니며 고정자 자기장이 타원형이 되어 모터의 성능이 저하됩니다. 엔진이 효율적으로 작동하려면 올바른 시동 및 작동 용량을 선택해야 합니다.

그림은 실제로 사용되는 일반적인 커패시터 모터 스위칭 방식을 보여줍니다. 예를 들어, 고정자가 2개의 위상 A와 B를 공급하는 2개의 권선을 갖는 2상 농형 모터를 고려하십시오.

커패시터 C는 고정자의 추가 위상 회로에 포함되므로 전류 IA와 IB는 고정자의 두 권선에 두 위상으로 흐릅니다. 커패시턴스의 존재를 통해 전류 IA 및 IB의 90° 위상 편이가 달성됩니다.

벡터 다이어그램은 네트워크의 총 전류가 두 위상 IA 및 IB 전류의 기하학적 합으로 형성됨을 보여줍니다. 커패시턴스 C를 선택함으로써 전류의 위상 편이가 정확히 90 ° 인 권선의 인덕턴스와 이러한 조합을 달성합니다.

전류 IA는 인가된 라인 전압 UA보다 각도 φA만큼 뒤쳐지고, 전류 IB는 전류 순간에 제2 권선의 단자에 인가된 전압 UB보다 각도 φB만큼 뒤쳐진다. 주전원 전압과 두 번째 코일에 적용되는 전압 사이의 각도는 90°입니다. 커패시터 USC의 전압은 전류 IV와 90 °의 각도를 이룹니다.

다이어그램은 네트워크에서 모터가 소비하는 무효 전력이 커패시터 C의 무효 전력과 같을 때 φ = 0에서 위상 편이의 전체 보상이 달성됨을 보여줍니다. 그림은 다음과 같은 3상 모터를 포함하는 일반적인 회로를 보여줍니다. 고정자 권선 회로의 커패시터.

오늘날 업계에서는 2상 기반 커패시터 모터를 생산합니다. 삼상은 단상 네트워크에서 공급하도록 수동으로 쉽게 수정됩니다. 단상 네트워크용 커패시터로 이미 최적화된 작은 3상 수정도 있습니다.

이러한 솔루션은 종종 식기 세척기 및 실내 팬과 같은 가전 제품에서 찾아볼 수 있습니다. 산업용 순환 펌프, 팬 및 굴뚝도 종종 작동에 커패시터 모터를 사용합니다. 단상 네트워크에 3상 모터를 포함해야 하는 경우 위상 변이가 있는 커패시터가 사용됩니다. 즉, 모터가 다시 커패시터로 변환됩니다.

커패시터의 용량을 대략적으로 계산하기 위해 모터의 공급 전압과 작동 전류를 대체하기에 충분하고 필요한 용량을 쉽게 계산할 수 있는 알려진 공식이 사용됩니다. 권선의 스타 또는 델타 연결.

모터의 작동 전류를 찾으려면 명판의 데이터(전력, 효율, 코사인 파이)를 읽고 공식에 대입하면 됩니다. 시동 커패시터로는 작동 커패시터 크기의 두 배 크기의 커패시터를 설치하는 것이 일반적입니다.

실제로 비동기식 커패시터 모터의 장점은 주로 3상 모터를 단상 네트워크에 연결할 수 있는 가능성을 포함합니다. 단점 중에는 특정 부하에 대한 최적의 용량이 필요하고 수정된 사인파 인버터의 전원 공급이 허용되지 않는다는 점입니다.

이 기사가 귀하에게 도움이 되었기를 바라며 이제 비동기 모터용 커패시터가 무엇이며 용량을 선택하는 방법을 이해하게 되었습니다.