單相電機電容運行電機中電容的作用

單相電機有兩個繞組,即起動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。

起動繞組是單相電機特有的一種,也是本文中所采用的電容分相單相電機的一組繞組。

起動繞組也稱運行繞組或運行繞組,主要是在起動設(shè)備中使用。

運行繞組一般只有一個工作電容器,有兩個引出線頭,用于加電,而運行繞組只有一個工作電容器。

兩個繞組在電路上相差90度。

啟動繞組和運行繞組的電阻值,差值越大,啟動繞組的電感值越大。

電機啟動后,轉(zhuǎn)速達到一定值時,主繞組電流通過所產(chǎn)生的正向逆序環(huán)流回路流出,產(chǎn)生的交變磁場,就會在繞組中感應(yīng)出順向或逆向旋轉(zhuǎn)磁場,而“π”型電機轉(zhuǎn)子只不過是個圓柱形,因此只要調(diào)整好轉(zhuǎn)子串電阻的阻值,就可以直接實現(xiàn)對電機的啟動控制,可以達到對電機的平滑啟動。

雖然啟動電流大,但是扭矩大于額定扭矩,所以在切換啟動之前需要增加啟動轉(zhuǎn)矩,這是因為軟啟動的概念所致。

在星三角啟動時需要物理連接的轉(zhuǎn)動慣量太大,當(dāng)星三角啟動的電機選擇開關(guān)時,電流大,開關(guān)閉合時,產(chǎn)生的扭矩就會小,如果是星三角形連接的電機,建議選擇軟啟動的位置。

根據(jù)負載性質(zhì),啟動電流應(yīng)小于負載電流,即啟動電流大于負載電流,此時轉(zhuǎn)矩為直接啟動時的三分之一。啟動電流會隨負載的大小而變化,但一般為額定電流的5~7倍。

對于電機啟動電流的沖擊

瞬間轉(zhuǎn)矩的方案,可以采用降壓啟動的方式來實現(xiàn)。降壓啟動時,啟動轉(zhuǎn)矩與直接啟動轉(zhuǎn)矩的比值,以保證電機啟動時的電壓和電流不受沖擊。

降壓啟動時,將高壓側(cè)和低壓側(cè)隔離開關(guān)合閘,電機在星形連接的情況下直接啟動,但啟動時電壓較低。

因為啟動時轉(zhuǎn)矩減小,電網(wǎng)電壓也降低了,降低了,啟動電流也會進一步提高,對電網(wǎng)電壓不利。

△接法時,輸出電壓與星形接法相似,所以也是一種三角形接法。

隨著轉(zhuǎn)矩的減小,轉(zhuǎn)矩減小,啟動過程中的轉(zhuǎn)矩也減小了,所以起動轉(zhuǎn)矩也減小了。

這種啟動方式的優(yōu)缺點,如下圖

這種啟動方式的特點是轉(zhuǎn)矩較小,但電動機正常運行時轉(zhuǎn)矩較小,所以在帶負載時一般是直接啟動。不過他們的缺點是啟動時,會產(chǎn)生一個大的啟動轉(zhuǎn)矩,因此也叫做轉(zhuǎn)矩補償。

(a) 轉(zhuǎn)矩補償

從,1式和式可以看出,當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時,轉(zhuǎn)矩按照軸上的一個點進行設(shè)定。在自動補償時,轉(zhuǎn)矩按照額定值的2—3倍進行設(shè)定,這種方式對于風(fēng)機、水泵類負載比較適用,對于恒功率負載比較適用;對于恒功率負載,如100KW負載需要100KW,這個100KW負載需要100KW左右的三相交流異步電動機。

(b) 轉(zhuǎn)矩補償

轉(zhuǎn)矩補償是對電動機進行補償?shù)囊环N方法,是為補償電機的轉(zhuǎn)矩,從而提高轉(zhuǎn)矩,它具有更多的補償特性,可提高功率因數(shù),減少對電網(wǎng)的沖擊,在不需要調(diào)速的情況下,可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。如果是直接通過改變定子繞組的接法來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,那么可以通過調(diào)節(jié)定子繞組的接法來實現(xiàn)。這種方法目前有很多種,國內(nèi)外的專業(yè)生產(chǎn)商有美國GE、羅賓康、ABB等。當(dāng)變頻器調(diào)速時,可以用改變電動機定子繞組的接法來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,但由于內(nèi)置的機械裝置,其調(diào)速范圍有限,所以在很多需要進行調(diào)速的系統(tǒng)中,采用直流電動機,但它的調(diào)速范圍很小,從而使直流電動機的機械特性得到了極大的改善。

雖然直流電動機調(diào)速已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域,但它仍然被廣泛應(yīng)用于許多其他領(lǐng)域,