محركات المكثف - الجهاز ، مبدأ التشغيل ، التطبيق

في هذه المقالة سوف نتحدث عن محركات المكثف ، والتي هي في الواقع محركات عادية غير متزامنة ، تختلف فقط في طريقة اتصالها بالشبكة. دعنا نتطرق إلى موضوع اختيار المكثف ، ونحلل أسباب الحاجة إلى اختيار دقيق للسعة. دعنا نلاحظ الصيغ الرئيسية التي ستساعد في تقدير السعة المطلوبة تقريبًا.

يسمى محرك مكثف محرك غير متزامن، في دارة الجزء الثابت ، حيث يتم تضمين سعة إضافية لإنشاء تحول طور للتيار في لفات الجزء الثابت. ينطبق هذا غالبًا على الدوائر أحادية الطور عند استخدام المحركات الحثية ثلاثية الطور أو ثنائية الطور.

يتم إزاحة لفات الجزء الثابت للمحرك التحريضي عن بعضها البعض بشكل مادي ويتم توصيل إحداها مباشرة بالتيار الكهربائي ، بينما يتم توصيل الثانية أو الثانية والثالثة بالتيار الكهربائي عبر مكثف.يتم اختيار سعة المكثف بحيث يكون إنزياح الطور للتيارات بين الملفات مساويًا أو قريبًا من 90 درجة على الأقل ، ثم يتم توفير أقصى عزم للدوران.

في هذه الحالة ، يجب أن تكون وحدات الحث المغناطيسي للملفات هي نفسها ، بحيث يتم إزاحة الحقول المغناطيسية لملفات الجزء الثابت بالنسبة لبعضها البعض ، بحيث يدور المجال الكلي في دائرة ، وليس في قطع ناقص ، يسحب الدوار به بأكبر قدر من الكفاءة.

من الواضح أن التيار ومرحلته في الملف المتصل عبر المكثف مرتبطان بكل من سعة المكثف والمقاومة الفعالة للملف ، والتي تعتمد بدورها على سرعة الدوار.

عند بدء تشغيل المحرك ، يتم تحديد مقاومة الملف فقط من خلال المحاثة والمقاومة النشطة ، لذلك فهي صغيرة نسبيًا أثناء بدء التشغيل ، وهنا يلزم وجود مكثف أكبر لضمان بدء التشغيل الأمثل.

عندما يتسارع الجزء المتحرك إلى السرعة المقدرة ، فإن المجال المغناطيسي للدور سوف يحفز EMF في لفات الجزء الثابت ، والذي سيتم توجيهه ضد الجهد الذي يزود الملف - تزداد المقاومة الفعالة الحالية للملف وتقل السعة المطلوبة.

مع السعة المختارة على النحو الأمثل في كل وضع (وضع بدء التشغيل ، ووضع التشغيل) ، سيكون المجال المغناطيسي دائريًا ، وهنا تكون كل من سرعة الدوار والجهد وعدد اللفات والسعة المتصلة بالتيار مناسبين . إذا تم انتهاك القيمة المثلى لأي معلمة ، يصبح الحقل بيضاوي الشكل وتنخفض خصائص المحرك وفقًا لذلك.

تختلف مخططات توصيل المكثف للمحركات ذات الأغراض المختلفة.عندما تكون مهمة ابتداء من عزم الدوران، استخدم مكثف سعة أكبر لضمان التيار والمرحلة المثلى عند بدء التشغيل. إذا لم يكن عزم بدء التشغيل مهمًا بشكل خاص ، فعندئذٍ يتم الانتباه فقط إلى تهيئة الظروف المثلى لوضع التشغيل بالسرعة المقدرة ، ويتم تحديد السعة للسرعة المقدرة.

في كثير من الأحيان ، لبداية عالية الجودة ، يتم استخدام مكثف بدء ، والذي يتم توصيله بالتوازي مع مكثف تشغيل بسعة صغيرة نسبيًا أثناء بدء التشغيل ، بحيث يكون المجال المغناطيسي الدوار دائريًا أثناء بدء التشغيل ، ثم البداية يتم إيقاف تشغيل المكثف ويستمر المحرك في العمل فقط مع تشغيل المكثف. في حالات خاصة ، يتم استخدام مجموعة من المكثفات القابلة للتحويل لأحمال مختلفة.

إذا لم يتم فصل مكثف البدء عن طريق الخطأ بعد أن يصل المحرك إلى السرعة المقدرة ، فإن تحول الطور في اللفات سينخفض ​​ولن يكون مثاليًا وسيصبح المجال المغناطيسي للجزء الثابت بيضاويًا ، مما سيؤدي إلى تدهور أداء المحرك. من الضروري أن تحدد قدرة التشغيل والتشغيل الصحيحة للمحرك ليعمل بكفاءة.

يوضح الشكل مخططات تبديل محرك مكثف نموذجية مستخدمة في الممارسة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك محرك قفص السنجاب ثنائي الطور الذي يحتوي الجزء الثابت على ملفين لتزويد مرحلتين A و B.

يتم تضمين المكثف C في دائرة المرحلة الإضافية للجزء الثابت ، وبالتالي تتدفق التيارات IA و IB في ملفي الجزء الثابت على مرحلتين. من خلال وجود السعة ، يتم تحقيق تحول طور للتيارات IA و IB بمقدار 90 درجة.

يوضح الرسم البياني المتجه أن التيار الكلي للشبكة يتكون من المجموع الهندسي لتيارات المرحلتين IA و IB. عن طريق اختيار السعة C ، فإنهم يحققون مثل هذا الجمع مع محاثة اللفات بحيث يكون انزياح طور التيارات هو بالضبط 90 درجة.

يتأخر IA الحالي عن جهد الخط المطبق UA بزاوية φA ، ويتأخر IB الحالي خلف الجهد UB المطبق على أطراف الملف الثاني في اللحظة الحالية بزاوية φB. الزاوية بين جهد التيار الكهربائي والجهد المطبق على الملف الثاني هي 90 درجة. يشكل الجهد على المكثف USC زاوية 90 درجة مع التيار الرابع.

يوضح الرسم التخطيطي أن التعويض الكامل لتحول الطور عند φ = 0 يتحقق عندما تكون الطاقة التفاعلية التي يستهلكها المحرك من الشبكة مساوية للطاقة التفاعلية للمكثف ج. يوضح الشكل الدوائر النموذجية لتضمين المحركات ثلاثية الطور مع المكثفات في دوائر لف الجزء الثابت.

تنتج الصناعة اليوم محركات مكثفة على مرحلتين. يمكن تعديل ثلاث مراحل بسهولة يدويًا لتزويدها من شبكة أحادية الطور. هناك أيضًا تعديلات صغيرة ثلاثية الطور ، تم تحسينها بالفعل باستخدام مكثف لشبكة أحادية الطور.

غالبًا ما توجد هذه الحلول في الأجهزة المنزلية مثل غسالات الصحون ومراوح الغرفة. غالبًا ما تستخدم مضخات الدوران الصناعية والمراوح والمداخن محركات مكثفة في تشغيلها. إذا كان من الضروري تضمين محرك ثلاثي الطور في شبكة أحادية الطور ، يتم استخدام مكثف مع تحول طور ، أي يتم تحويل المحرك مرة أخرى إلى مكثف.

لحساب سعة مكثف تقريبًا ، يتم استخدام الصيغ المعروفة ، حيث يكفي استبدال جهد الإمداد وتيار التشغيل للمحرك ، ومن السهل حساب السعة المطلوبة لـ نجمة أو دلتا اتصال اللفات.

للعثور على تيار التشغيل للمحرك ، يكفي قراءة البيانات الموجودة على لوحة الاسم (الطاقة والكفاءة وجيب التمام) وكذلك استبدالها في الصيغة. كمكثف بدء ، من المعتاد تركيب مكثف ضعف حجم مكثف العمل.

مزايا المحركات المكثفة ، في الواقع - غير المتزامنة ، تشمل بشكل أساسي واحدة - إمكانية توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة أحادية الطور. من بين العيوب الحاجة إلى السعة المثلى لحمل معين وعدم مقبولية مصدر الطاقة من محولات الموجة الجيبية المعدلة.

نأمل أن تكون هذه المقالة مفيدة لك ، والآن أنت تفهم ما هي المكثفات للمحركات غير المتزامنة وكيفية اختيار سعتها.