启动电容的原理和在电动机中的用途
网络整理 2021-04-07

我们日常生活用的一些家用电器,如空调器、电冰箱、洗衣机、电风扇等广泛应用着单相异步电动机,这些电机都要用启动电容。

首先,简单了解一下启动电容的原理,从太专业的角度讲,或许有些不好理解,如果想了解可查这方面的专业资料。我个人理解,启动电容就是在电机启动时给电机一个推力,让电动机能由动起来变为转起来,没有他,单相交流电机在启动时,就在原点抖动而不是转动,启动电容是两相交流电机的“先行角”,没有他,磁场就无法在转子上发力,旋转当然也就无从谈起了,从这方面讲就容易理解了。

关于启动电容在单相交流电动机的内部结构和原理,一般分为启动和运行两个绕组,启动绕组一般称作辅助绕组,运行绕组称作主绕组,如图:

启动电容的作用

了解了以上内容,在遇到一些“嗡嗡”作响却不转动的两相交流电机时,也就会很自然的想到检查启动电容是否损坏了。

但这启动电容也是分大小的,不是随便装一个电容就可以让电机运转的,太大,电机在运转速度太快,会发热,长时间运行容易烧坏电机;太小,又无法给转子足够的力,推力太弱,电动机无法启动,所以更换启动电容时,一定不要擅自变换原配电容大小。

启动电容的作用

简单的说电容就是起到产生相位差,而让电动机磁场产生“异步”,电动机就旋转了。

单相异步电动机由主绕组(又称运行绕组)和副绕组(又称启动绕组)组成,这两个绕组在空间上相差90°电角度。电容分相后两个绕组通入相位不同的交流电,电动机中便会产生旋转磁动势。

若只有主绕组通入单相交流电,电动机中产生的为脉动磁动势,它可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁动势。这两个转向相反的磁动势磁场共同作用于转子,在静止时产生的电磁力矩大小相等,方向相反,因而无法启动。

若主绕组与副绕组匝数相等、空间相差90°电角度,通入90°相位差的交流电,这时电动机中会产生圆形旋转磁场,电动机转子在其作用下随其转动。

若两个绕组不对称,通入其电流的相位差不等于90°,电动机中产生的为椭圆形旋转磁场,它分解为一个较大、一个较小的圆形旋转磁场,它们转速相等方向相反,电动机沿较大磁动势的磁场旋转方向转动。改变副绕组的首尾端(或主绕组的首尾端)可使椭圆形旋转磁场的方向改变,电动机也可以反转。但同时改变两个绕组的首尾端电动机不会改变转向。

单相电动机必须有两组空间为90°电角度的绕组,并通入有一定相位差的交流电才会产生旋转磁场,电动机才会自行启动并沿旋转磁场的转向转动。

严格来说,不能以电压高低区分电机,所谓的220V,380V只是我们日常的简称而已,在这里应该说单相的和三相的。

交流电机的旋转依靠电流产生的旋转磁场。三相电机流过的是相位互差120度的三相电流,能产生旋转磁场。而单相电机流过的单相电流不能产生旋转磁场,需要采取一定的方法使它产生旋转磁场,用电容就是方法之一,也是常见的方法电容是用来分相的,目的是使两个饶组中的电流产生近于90゜的相位差,以产生旋转磁场。三相电中,每两相之间的电流本身就有相位差,不用分相。

电容感应式电机有两个绕组,即启动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在启动绕组上串连了一个容量较大的电容器,当运行绕组和启动绕组通过单项交流电时,由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角,先到达值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场,使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,电机转子中产生感应电流,电流与旋转磁场相互作用产生电磁场转矩,使电机旋转起来。

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