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如何保护单相双电容电动机(单相电动机保护器如何接线)

时间:2022-11-10 17:20 来源: 皖南电机 浏览次数:0

在我们的日常生活中,电动机随处可见。作为能量转换装置,它们将电能转换成机械能,用来驱动和控制各种电气设备。

有不同类型的电机,如三相交流电机,单相交流电机,DC电机,伺服电机和步进电机。它们的结构不同,但都是基于电磁感应原理工作的。很明显,单相双值电容电机的工作原理是一样的。那么,电机是如何根据电磁感应原理工作的呢?或者说,电机是怎么旋转的?

一、交流电动机转动原理

众所周知,导体切割磁力线会产生感应电动势(感应电压)。此时导体可以向外输出电压,相当于一个电压源。如果导体连接成闭合回路,就会产生感应电流。

所谓“导体切割磁力线”,实际上是指导体组成的闭合电路中磁力线(即磁通量)的数量发生了变化。

如下图1-1所示,当导体运动时,通过导体、开关和检流计组成的电路的磁力线也会发生变化,因此导体两端会产生感应电压。

基于上述原理,电机的转子可以旋转。我们以鼠笼异步电机为例。鼠笼式电动机的转子去掉铁芯后形状像鼠笼,如下图1-2左图所示,故称鼠笼绕组。转子铁芯的每个槽内都有一个导体棒,导体棒的两端用端环短路,形成闭合绕组。

由于定子绕组产生的旋转磁场,转子可以旋转。在电机启动之初,转子是静止的。为了使转子转动,必须对它施加一个力,这个力就是电磁力。换句话说,只要电流流过转子磁棒,而在磁场中,磁棒就会受到力的偏转,从而使转子旋转。

但是鼠笼绕组没有外接电源,那么它的电压和电流从哪里来呢?是的,它取决于定子绕组提供的旋转磁场。在定子绕组旋转磁场的作用下,转子导条相对磁场运动,产生感应电压。因为这些条和端环形成一个回路,所以有电流!此时,问题又来了。旋转磁场是如何产生的?

二、定子绕组旋转磁场的形成

三相异步电动机通三相交流电时,其转子可以正常转动,不像单相电动机那样不需要电容。

下图1-1显示了三相电机定子绕组的星形连接图。基于三相电路的特性,此时流过各相绕组的电流是幅值相等、初相位相差120的正弦交流电。

根据电磁感应定律,定子绕组流过正弦交流电会产生正弦交变磁场(磁通量)。简单来说,交流电在每相定子绕组上产生的磁场是大小和方向不断变化的,是脉动磁场。很明显,一相绕组的磁场是不会旋转的,但如果同时给三相绕组施加三相交流电,这三个绕组产生的合成磁场就会在空间上连续旋转。

如下图1-3所示,假设三相绕组的电流参考正方向是从第一端到末端,得到三个相电流波形。

从图1-3可以看出,随着角度(t)的变化,各相电流相继变化。例如,当 t=120时,L2相电流i2为0;L1相的电流i1为正,说明电流的实际方向与参考正方向一致,即从定子绕组的U1端流入,从U2端流出。同样,L3相电流i3为负,表示实际电流方向与参考方向相反,即从定子绕组W2端流入,从W1端流出。

如果你仔细观察,你甚至会发现i1和i3的电流在120时大小相等,方向相反!这是肯定的,因为i2为零,根据

比如结合图1-3,当t=270时,i2,i3为正,i1为负。因此,对于U相,电流从U2流入(U2端为“”),从U1流出(U2端为“…”)。根据右手螺旋法则,U1的拇指向外,四指方向为顺时针。类似地,可以获得其他相位。

从图1-4整体可以很快发现,随着角度的变化,合成磁场保持旋转,这就是旋转磁场。

在旋转磁场的作用下,电机的转子会旋转。因为三相电机有三相绕组,所以可以自发产生旋转磁场。但如果单相电机只有一相绕组,显然不会产生旋转磁场。我们做什么呢我们继续往下看。

三、单相交流电动机转动原理

单相交流电机,顾名思义,它的电源是单相交流电,比如低压单相220V。因为单相绕组产生的磁场是脉动的,不能旋转,所以单相电机有一个附加绕组,用于产生另一个磁场。

有两个绕组是不够的,因为它们承受的电压相同,所以流过两个绕组的电流相位相同,滞后于电压一个角度,它们产生的磁场方向也相同。

在此基础上,电容器串联到任何绕组上,如下图1-5所示。因为电容电流超过电压一个角度,所以流过两个绕组的电流的相位差可以是90。

另外,当两个绕组在空间成90角,有相位差为90的电流流过时,产生的磁场就是旋转磁场,如下图1-6所示。磁场方向的分析方法与三相电机相同。

例如,当t=135时,两个绕组的电流都为正,也就是说,电流从头端流入。如图1-6中间所示,电流从A、B两端流入,故为“x”,以此类推,即可得到单相电机的旋转磁场示意图。

了解单相电机的旋转原理,复习主题,单相双值电容电机的工作原理是类似的,只是在原有基础上增加了一个电容,即两个电容并联,一个绕组与之串联,如下图1-7所示。

增加一个电容,电机可以承受更大的启动电流,也就是更容易启动电机。与离心开关串联的电容一个是启动电容,另一个是运行电容。当转子转速达到一定或额定值时,离心开关会自动跳开,起动电容断开。

四、单相双值电容电动机的接线

单相双值电容电动机的实际接线图之一如下图1-8所示。

图1-7和图1-8在电源线的连接上略有不同,但问题并不严重。单相双值电容电动机的接线不是唯一的,但要区分运行绕组和起动绕组,运行电容器和起动电容器。

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