单相电动机的功能基于通过连接到单相网络使用交流电。这种网络中的电压必须对应于 220 伏的标准值,频率 - 50 赫兹。这类电机主要用于家用电器、水泵、小风扇等。
单相电机的功率也足以为私人住宅、车库或避暑别墅供电。在这些条件下,使用电压为 220 V 的单相电网,这对连接电机的过程提出了一些要求。在这里,使用了一种特殊的方案,该方案涉及使用带有启动绕组的设备。
带电容器的单相电机接线图
单相 220v 电动机使用电容器连接到网络。这是由于该装置的一些设计特点。例如,电机定子中的交流绕组会产生磁场,其脉冲只能通过以 50 Hz 的频率反转极性来补偿。尽管单相电机具有独特的声音,但它不会旋转转子。扭矩是通过使用额外的启动绕组产生的。
要了解如何通过电容器连接单相电动机,考虑使用电容器的 3 种工作方案就足够了:
- 启动电容;
- 跑步;
- 运行和启动(组合)。
以上各连接方案均适用于220v异步单相电动机的运行。但是,每个选项都有自己的优点和缺点,因此值得更详细地介绍。
使用启动电容器的想法是仅在启动电机时将其包含在电路中。为此,该电路提供了一个特殊按钮,用于在转子达到预定速度水平后打开触点。在惯性力的影响下,它的进一步旋转发生了。
带电容器的单相电动机主绕组的磁场长时间保持旋转运动。为此目的专门提供的继电器可以执行开关的功能。
电容器单相电机接线图有一个弹簧式按钮,当触点打开时,它会打开触点。这种方法可以减少使用的导线数量(可以使用更薄的启动绕组)。为了避免线圈之间短路,建议使用热继电器。
当达到临界高温时,该元件会停用附加绕组。同样的功能可以通过一个离心开关来执行,该开关安装在超过允许速度值的情况下打开触点。
为自动速度控制和电机过载保护开发了适当的电路,并在单元设计中加入了各种校正元件。离心开关可以直接安装在转子轴上或与其相连的部件上(通过直接或齿轮连接)。
作用在重物上的离心力有助于拉紧与接触板相连的弹簧。如果速度达到预定值,则触点闭合并且流向电机的电流停止。该信号可以传输到另一个控制机构。
存在将离心开关和热继电器包含在一个组件中的电路变体。这样的解决方案可以通过热部件(在达到临界温度的情况下)或通过离心开关的滑动元件来停用电机。
如果电机通过电容器连接,辅助绕组中的磁力线通常会失真。这导致功率损耗增加,设备性能普遍下降。然而,良好的启动性能得以保留。
在带有启动绕组的单相电机的连接方案中使用运行电容器意味着许多独特的特征。因此,在启动后,电容器没有断开,转子的旋转是通过来自次级绕组的脉冲作用进行的。这显着增加了电动机的功率,并且电容器容量的合格选择可以优化电磁场的形状。但是,电机启动时间会变长。
选择合适容量的电容器时要考虑到电流负载,这样可以优化电磁场。如果标称值发生变化,所有其他参数都会出现波动。使用几个具有不同电容特性的电容器可以稳定磁力线的形状。这种方法可以优化系统的性能,但在安装和操作过程中涉及一些复杂性。
单相电机与启动绕组的组合连接方案设计为使用两个电容器 - 工作和启动一个。这是实现平均性能的最佳解决方案。
计算电机电容器的电容
有一个复杂的公式来计算所需的确切电容器容量。但是,多年的专业经验表明,坚持以下建议就足够了:
- 每 1 kW 电机功率需要 0.8 μF 工作电容;
- 启动绕组要求该值高出 2 或 3 倍。
它们的工作电压应该是电源电压的 1.5 倍(在我们的例子中为 220 V)。为了简化启动过程,最好在启动电路中安装一个标有“Starting”或“Start”的电容器。虽然允许使用标准电容器。
电机方向反转
一旦连接,单相电机可能会以与所需方向相反的方向旋转。这并不难纠正。在电路组装过程中,一根电线被引出作为公共线,另一根电线被馈送到按钮。为了改变电动机的旋转磁方向,这两条线必须互换。
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