為什麼單相電機要用電容,三相電機不需要電容?

2020-11-22 電子發燒友

為什麼單相電機要用電容,三相電機不需要電容?

電機技術及應用 發表於 2020-11-20 17:27:52

單相電機

一個單相電機裡一共有兩個線圈,主線圈和副線圈。當單相正弦電流通過主線圈時,主線圈就會產生一個交變脈動磁場,這個磁場的強弱隨時間作正弦電流變化而變化,但在它的方向一直是1-3這個方向。

如果沒有其他線圈提供的力,那麼電機轉90度以後就不轉了。如果想要讓他旋轉,還須給它加一個與主線圈方向垂直的力,由啟動線圈提供,也就是副線圈。

單相電機線圈受力方向示意圖

要想讓副線圈提供與主線圈方向垂直的力,那就必須要給副線圈通入另外一相電流。如果通入的是同一相電流,那麼它們產生力的方向也一樣。但是只有單相電,那怎麼辦呢?

這時候就要採用電容移相了。簡單的來說,就是把電容串聯在所需要移相的電路裡,從而讓電流相位改變。單相交流電移相以後,那麼它的波形圖就變成下圖這樣了。

最後把它綜合起來,電機接線圖就成下圖這樣。首先正弦交流電從A點進來,一部分給主線圈供電,另外一部分通過電容移相。由於兩相電他們的相位一前一後,那麼線圈產生的磁場力也會一前一後。這樣,就可以達到主線圈推一下,然後副線圈推一下,最後旋轉起來。

單相電機原理圖

如果想要電機反轉,那只需要把上圖接A點的電源線換到B點即可,接C點的電源線不動。

因為沒換之前主線圈用的是相位為零的正弦交流電、副線圈用的是移相以後的正弦交流電。電源線換到B點以後,那麼副線圈用的是相位為零的正弦交流電,而主線圈用的是移相以後的正弦交流電。兩個線圈的電流相位改變,那麼它們所產生磁場力方向也改變、旋轉也將改變。

三相電機

三相電機採用三相交流電源,由於三相交流電他們相位差為120°。當定子繞組通入三相交流電以後,會在定子內產生旋轉磁場。旋轉磁場切割轉子繞組,那麼轉子繞組會產生感應電流,感應電流在旋轉磁場中會受到電磁力,從而就會旋轉起來。

三相電機採用三相電源,它們相位差120度。我們可以簡單的理解成,三相電機相當於三個人站在三個不同的角度去推轉子。單相電機採用單相電源和電容,主副線圈的相位相差90度。我們可以簡單的理解成,單相電機相當於兩個人站在兩個不同的角度去推轉子。

所以,同樣功率的三相電機比單相電機的轉矩(旋轉力)要大。

一般如果有三相電源的地方儘量採用三相電機,因為同樣功率的三相電機比單相電機體積小,重量輕,噪音小,價格低,轉矩高等優點。

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