Motors de condensador - dispositiu, principi de funcionament, aplicació

En aquest article parlarem dels motors de condensadors, que en realitat són motors asíncrons normals, que es diferencien només per la manera com estan connectats a la xarxa. Toquem el tema de la selecció de condensadors, analitzem els motius de la necessitat d'una selecció precisa de la capacitat. Anotem les principals fórmules que ajudaran a estimar aproximadament la capacitat requerida.

El motor condensador s'anomena motor asíncron, al circuit de l'estator, en el qual s'inclou una capacitat addicional per crear un canvi de fase del corrent als bobinatges de l'estator. Això s'aplica sovint als circuits monofàsics quan s'utilitzen motors d'inducció trifàsics o bifàsics.

Els bobinatges de l'estator del motor d'inducció es desplacen físicament entre si i un d'ells està connectat directament a la xarxa elèctrica, mentre que el segon o el segon i el tercer estan connectats a la xarxa mitjançant un condensador.La capacitat del condensador s'escull de manera que el canvi de fase dels corrents entre els bobinatges sigui igual o almenys proper als 90 °, llavors es proporcionarà el parell màxim al rotor.

En aquest cas, els mòduls d'inducció magnètica dels bobinats han de resultar ser els mateixos, de manera que els camps magnètics dels bobinatges de l'estator es desplacen entre si, de manera que el camp total giri en cercle i no en una el·lipse, arrossegant el rotor amb ell amb la màxima eficiència.

Òbviament, el corrent i la seva fase a la bobina connectada a través del condensador estan relacionades tant amb la capacitat del condensador com amb la impedància efectiva de la bobina, que al seu torn depèn de la velocitat del rotor.

En arrencar el motor, la impedància del bobinatge només es determina per la seva inductància i resistència activa, de manera que és relativament petita durant l'arrencada, i aquí es necessita un condensador més gran per garantir un arrencada òptim.

A mesura que el rotor s'accelera a la velocitat nominal, el camp magnètic del rotor induirà un EMF als bobinatges de l'estator, que es dirigirà contra la tensió que subministra el bobinat: la resistència efectiva actual del bobinat augmenta i la capacitat necessària disminueix.

Amb una capacitat seleccionada de manera òptima a cada mode (mode d'arrencada, mode de funcionament), el camp magnètic serà circular, i aquí són rellevants tant la velocitat del rotor com la tensió, i el nombre de bobinatges i la capacitat connectada al corrent. . Si es viola el valor òptim de qualsevol paràmetre, el camp esdevé el·líptic i les característiques del motor disminueixen en conseqüència.

Per a motors amb diferents propòsits, els esquemes de connexió del condensador són diferents.Quan són significatius Parell d'arrencada, utilitzeu un condensador de major capacitat per garantir un corrent i una fase òptims a l'inici. Si el parell d'arrencada no és especialment important, només es presta atenció a la creació de condicions òptimes per al mode de funcionament a la velocitat nominal i la capacitat es selecciona per a la velocitat nominal.

Molt sovint, per a un inici d'alta qualitat, s'utilitza un condensador d'arrencada, que està connectat en paral·lel amb un condensador en funcionament de capacitat relativament petita durant l'arrencada, de manera que el camp magnètic giratori és circular durant l'arrencada, i després l'inici. el condensador s'apaga i el motor continua funcionant només amb el condensador en marxa. En casos especials, s'utilitza un conjunt de condensadors commutables per a diferents càrregues.

Si el condensador d'arrencada no es desconnecta accidentalment després que el motor assoleixi la velocitat nominal, el canvi de fase en els bobinatges disminuirà, no serà òptim i el camp magnètic de l'estator es tornarà el·líptic, cosa que degradarà el rendiment del motor. És imprescindible que seleccioneu la capacitat d'arrencada i operació correcta perquè el motor funcioni de manera eficient.

La figura mostra els esquemes típics de commutació de motors de condensadors utilitzats a la pràctica. Per exemple, considereu un motor de gàbia d'esquirol de dues fases l'estator del qual té dos bobinatges per subministrar dues fases A i B.

El condensador C s'inclou en el circuit de la fase addicional de l'estator, per tant els corrents IA i IB flueixen als dos bobinatges de l'estator en dues fases. Mitjançant la presència de la capacitat, s'aconsegueix un desplaçament de fase dels corrents IA i IB de 90 °.

El diagrama vectorial mostra que el corrent total de la xarxa està format per la suma geomètrica dels corrents de les dues fases IA i IB. En triar la capacitat C, aconsegueixen una combinació tal amb les inductàncies dels bobinatges que el canvi de fase dels corrents és exactament de 90 °.

El corrent IA es queda endarrerit amb la tensió de línia UA aplicada en un angle φA, i el corrent IB es queda endarrerit amb la tensió UB aplicada als terminals del segon bobinatge en el moment actual per un angle φB. L'angle entre la tensió de xarxa i la tensió aplicada a la segona bobina és de 90 °. La tensió del condensador USC forma un angle de 90 ° amb el corrent IV.

El diagrama mostra que la compensació completa del canvi de fase a φ = 0 s'aconsegueix quan la potència reactiva consumida pel motor de la xarxa és igual a la potència reactiva del condensador C. La figura mostra circuits típics per incloure motors trifàsics amb condensadors en els circuits de bobinatge de l'estator.

La indústria actual produeix motors de condensadors basats en dues fases. Els trifàsics es modifiquen fàcilment manualment per subministrar-los des d'una xarxa monofàsica. També hi ha petites modificacions trifàsiques, ja optimitzades amb un condensador per a una xarxa monofàsica.

Aquestes solucions es troben sovint en electrodomèstics com ara rentavaixelles i ventiladors d'habitació. Les bombes de circulació industrial, els ventiladors i els conductes de fum també utilitzen sovint motors de condensadors en el seu funcionament. Si cal incloure un motor trifàsic en una xarxa monofàsica, s'utilitza un condensador amb canvi de fase, és a dir, el motor es torna a convertir en un condensador.

Per calcular aproximadament la capacitat d'un condensador, s'utilitzen fórmules conegudes, en què n'hi ha prou amb substituir la tensió d'alimentació i el corrent de funcionament del motor, i és fàcil calcular la capacitat necessària per connexió en estrella o en triangle dels bobinatges.

Per trobar el corrent de funcionament del motor, n'hi ha prou amb llegir les dades de la seva placa (potència, eficiència, cosinus phi) i també substituir-les a la fórmula. Com a condensador d'arrencada, és habitual instal·lar un condensador el doble de la mida del condensador de treball.

Els avantatges dels motors de condensadors, de fet, aixíncrons, inclouen principalment un: la possibilitat de connectar un motor trifàsic a una xarxa monofàsica. Entre els inconvenients es troben la necessitat d'una capacitat òptima per a una càrrega específica i la inadmisibilitat de la font d'alimentació dels inversors d'ona sinusoïdal modificats.

Esperem que aquest article us hagi estat útil i ara entengueu què són els condensadors per a motors asíncrons i com triar-ne la capacitat.