单相电机什么情况用两个电容?什么情况用一个电容?
朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。单相电机随处可以用到,比如我们家里的电风扇、洗衣机、抽油烟机以及空调里的压缩机等用的都是单相电动机,在实际使用中我们会发现这种电机大部分情况下使用的是一个电容,有时候会用两个电容,这到底是怎么回事呢?今天我们就这个话题与朋友们聊一聊关于单相电机与使用电容的问题。
单相电机为什么要使用电容
我们都知道家里的很多家用电器里面都使用了单相电机,这种电机使用的是单相电源,它的容量都比较小,家用电器里用的单相电机功率一般都在几十瓦,比如风扇电机功率在也就在三四十瓦,在一些工业的电气设备上有时也会见到单相电机的使用,它们的功率数也就在几百瓦。这些电机使用的都是单相电源,把这些电源通入单相电机的定子线圈后它不会像三相电机那样产生旋转的磁场,它产生的是一个交变的脉动磁场。这个脉动的磁场可以看成是由两个大小相等而转向相反的两个磁场合成的,当单相电机的转子静止不动的时候,这个交变的脉动磁场在转子上产生的合力矩是为零的,转子是不会转动的,这样的话单相电机也就不会自行转动了,为了使电机的定子通三相电后会产生旋转的磁场,进而得到一个启动转矩的话,我们在制造电相电机时加一个启动绕组并在启动绕组上串联一个电容,这个电容起到分相的作用,这样就会像三相电机那样产生旋转磁场了,自然也就有启动转矩了。这就是我们看到的单相电机为什么都有一个电容的原因了。
单相电机使用电容的情况
我们在实际生活和生产中可以看到两种单相电机需要加一个电容就可以运行了,一种是单相电容分相式电机,这种电机是把电机的启动绕组与一个合适的电容串接在一起,然后再和工作绕组并接在同一相的交流电源上。这个电容的作用是为了使电机的定子绕组获得一个旋转的磁场,进而能够在启动时电机会得到一个较大的启动转矩,同时获得了一个较小的启动电流,避免了启动时对电源造成冲击。这种电机需要一种离心开关,当电机启动后转速达到一定的速度时,离心开关的常闭触点会断开,将启动绕组从电源中切断,只有工作绕组继续运行。
还有一种比较常见的单相电机也是使用一个电容的,我们叫它单相电容运转电机。这种电机可以长时间工作,它与单相电容分相式电机相比也就少了一个离心开关的常闭触点,也就是说启动绕组一直在参与工作运行,由于在运行后电机的启动绕组不用切断电源,因此这种电机的定子通电后能够形成一个接近圆形的旋转磁场,这样的话可以提高电机的效率和功率因素,同时也能提高电机的过载能力,运行时也很平稳。比如我们家里用的风扇电机以及空调压缩机里的电机都是使用的这种单相电机。
对于用两个电容的单相电机我们叫它单相双值电容电动机,这种电机的特点是采用两个电容并联后,再与启动绕组串联。这两个电容的容量值不是一样的,其中一个电容的容量大一些,另一个容量小一些,我们叫它运行电容。这两个电容其实也都是属于启动电容的,其中还要用一个离心开关与容量较大的电容串联起来,启动时这两个电容并联,能够加大启动转矩,当电机的转速达到一定速度时,离心开关就会断开,切断较大的电容,留下较小的电容继续参与运行,这种单相电机用两个电容作为启动一是提高了它的启动转矩,另一个是改善了电机的运行性能,一般在一些小型机械上常常用这种电机。
我们在使用这种电机时首先要看看它的铭牌,同时还要看电机使用的场合,如果想提高启动转矩,改善电机的运行状态最好用单相双值电容电动机。以上就是我对这个问题的看法,有问题欢迎朋友们留言讨论,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。
单相电机在工作的时候会涉及到启动电容和运行电容的问题。由于单相电不同于三相电,单相电机在启动时无法形成旋转的磁场,利用电容中电流超前的特性,产生旋转磁场,使电机启动。所以单相电机中启动电容必不可少。但是运行电容却不是必须的。
运行电容起到补偿的作用可以提高电机的输出功率,所以对于负载功率较大的情况,需要加一个运行电容,对于功率较小的情况可以省略运行电容只保留一个启动电容。
电机的启动、运行原理框图如下所示。
上图中,离心开关是闭合的,上电后启动电容两端的电压不会发生突变,但是会使副绕组的电流超前于主绕组电流,由此产生磁场,在磁场相互垂直时所产生的力矩最大,所以电机启动。当电机的转速达到额定转速的70%左右时离心开关断开了,使启动电容的回路被切断,但是运行电容依然在工作。
对于工业上用的大功率电机而言一般都会有启动电容和运行电容,对于小功率电机如风扇,一般只有启动电容。
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单相电机什么情况用两个电容?什么情况用一个电容?
答;单相异步电动机最常用的分类是按照启动方式进行分类。不同的类型的单相电动机,产生启动转矩的方法也不同,常见的有以下几种:①单相电容分相式电动机;②单相阻抗分相式电动机;③单相电容运行式电动机;④单相电容启动与运行式电动机;⑤单相罩极式电动机。
单相分相式电动机需要两个电容启动与运行;一个电容是启动电容器,另一个是运行电容器;单相分相电机在定子上嵌有运行绕组和启动绕组,两个绕组在定子上相差90o电角度,并且都接在同一单相电源上;由于单相电源无法产生相位差,故它必须利用电容的超前90o的特性来给电机一个启动力矩,产生旋转磁场;当启动后转子转速达到电机额定转速的70%~80%时,电机内部安装的一个离心开关会自动将启动电容分离出启动绕组,其由运行绕组与运行电容继续维持正常运转。这种分相电动机颠倒两组线圈的任意一组的两个线端就可以改变运转方向。
单相电容式电机用一个电容器,俗称这个电容为“工作电容”,无论是启动还是正常运转,它始终都启动绕组与运行绕组线圈的两端。这种结构的电机是把单相分相式电机的电容器与启动绕组设计成可以长时间电路中使用,实际上它变成了一台两相异步电动机,其运行性能、功率因数、过载能力与效率都比电容分相式好,由于在电动机运行过程中,电容器不必从电路中切除,因此它不需要离心开关。这种单相电机其改变转速方向非常简单,只需要将两个绕组之一的两根出线端对调一下即可。
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知足常乐2019.2.23日于上海
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单相电机机一般配备两个电容器,一个叫启动电容一般在1O0mF。是通过离心开关串接在次绕组上的。转门帮单相电机启动用的,电机启动后由离心开关将其断开脱离运行。运行电容不受离心开关控制,直接串在次绕组上的。这时电源通过电容把主次绕组并联起来共同运行。故此叫运转电容器。.所以单相电机在启动时用兩个电容器,启动后用一个电容器。
先说一下,在什么情况下用一个电容的单相电机?
第一,它的功率较小,一般都在1个千瓦以下。第二,电机的负载平稳,不会有超负荷的现象发生。一般适用于家用电器。
再说说电机在什么情况下,要用上二个电容呢?
双值电机,它的功率一般在1个千瓦以上,装有二个电容,一个是运转电容,一般在20uF(微法)到50uF之间,这个电容在单相电机上是少不了的,通上电源后一直参与电机的运转工作。还有一个电容叫做启动电容,一般在100uF到400uF之间。启动电容的作用同它的名字一个意思,就是参与启动工作。
通上电源后,启动电容会给电机产生超常电流,加强启动转矩,在一到二秒的时间段,使电机的转速达到每分钟近3千转的转速,同时,在离心力的作用下,离心开关上的接触点会自动甩开,启动电容在断电的情况下,停止工作。
反之,如果电机在运转时,碰上超负荷,或卡死的情况下,离心开关的接触点,会自动合上,(因为电机没有转速),启动电容自动接通电源后,又会参与工作,(增强电流,加大转矩),使得发生状况的电机又能正常运行,避免了电机线圈烧坏事故的发生。
这就是单相电机要装二个电容的原因。