Наличие конденсатора во вспомогательной обмотке не только улучшает пусковые характеристики однофазного двигателя, но может также значительно улучшить его рабочие характеристики (к.п.д. и cosφ) и повысить, его использование.

Однофазные двигатели, работающие с постоянно включенным во вспомогательную обмотку конденсатором, называются конденсаторными. Конденсатор в этом случае называется рабочим. Если вспомогательная обмотка вместе с конденсатором используется только во время пуска двигателя, то его называют двигателем с конденсаторным пуском. В последующем рассматриваются вопросы, касающиеся выбора емкостей пускового и рабочего конденсаторов.

Напишем уравнения напряжений конденсаторного двигателя (см. рис. 3-93,в):

; .          (3-231)

Используя (3-218) и (3-219), получим:

.          (3-232)

Если теперь в уравнение (3-232) подставить известные равенства ;  и , то оно принимает следующий вид:

.          (3-233)

Для получения кругового вращающегося поля необходимо, чтобы напряжение, а, следовательно, и ток обратной последовательности были равны нулю. Учитывая это условие (), из (3-233) имеем:

.          (3-234 )

Комплексное выражение (3-234) будет равно нулю только в том случае, если будут равны нулю его мнимая и вещественная части каждая отдельно. Поэтому при замене Z_sl = r_sl + jx_sl получим:

;

.          (3-235)

Приведенное равенство показывает, что k должно равняться x_sl/r_s1 = tgφ₁ чтобы получилось круговое вращающееся поле. Но при. этом емкостное сопротивление х_C не может выбираться произвольно, так как оно должно удовлетворять равенству

.

Следовательно, оба равенства (3-235) должны удовлетворяться одновременно.

Чтобы пояснить указанные условия, обратимся к примеру. Допустим, что круговое вращающееся поле должно получиться при пуске двигателя (при s = 1), имеющего cos φ_к = 0,4. Тогда ; следовательно, эффективное число витков фазы b должно быть в 2,3 раза больше, чем фазы а, но круговое вращающееся поле получится только при .

Если необходимо определить k и х_C для получения кругового вращающегося поля при работе того же двигателя с некоторой нагрузкой (например, при s = 0,06), то сначала надо найти cosφ₁, соответствующий этой нагрузке (расчетом или по круговой диаграмме двухфазного симметричного двигателя). Примем cosφ₁, = 0,75 при s = 0,06. Тогда k = x_s1/r_s1 = = tgφ₁ = 0,88 и х_C = x_s1/cos²φ₁ = l,78x_sl, т. е w_bk_ob должно составлять 88% w_ak_oa, а сопротивление конденсатора должно быть в 1,78 раза больше индуктивного сопротивления двигателя при s = 0,06.

Следовательно, если выбираются значения k и x_C для создания наиболее благоприятных условий при работе двигателя с нагрузкой, то при пуске уже не будет получаться круговое поле и M_нач будет относительно небольшим (рис 3-95,б).

Иногда для конденсаторного двигателя выбираются промежуточные значения k и x_C, чтобы иметь удовлетворительные пусковые и рабочие характеристики.

Рис. 3-95. Схемы включения однофазного двигателя с конденсатором во вспомогательной обмотке.
а — двигатель с пусковым конденсатором; б — двигатель с рабочим конденсатором; в — двигатель с двумя конденсаторами; механические характеристики:1 — двигателя без вспомогательной обмотки; 2 — двигателя с конденсаторным пуском; 3 — двигателя с рабочим конденсатором; 4 — двигателя с двумя конденсаторами (пунктирная прямая соответствует номинальному моменту М_н).

Вверх

Глава 4