单相交流电动机为什么一定要接电容?
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单相交流电动机为什么要加电容?不加电容可以转吗?为什么三相电动机就不用加电容呢?以上这些问题经常被学员问到,在这里,我便以文章的形式给大家讲一下原理。
单相电机经常用来带动功率不大的电动工具和家用电器,如风扇、洗衣机等,它的定子上有两个绕组,一个是工作绕组,一个是起动绕组,两者缺一不可。 不管是单相电机,还是三相电机,它们都是基于电磁感应原理而工作的,所以要真正理解电机的转动,就得理解电磁感应。
一、电磁感应 磁可以生电,电也可以生磁,它们相伴相随,形影不离。例如导体切割磁力线,就会产生感应电动势(即感应电压),如图1-1中的(2)所示。注意,这里说的是“切割”,换言之,如果导体在磁场中运动,但没有切割磁力线,也不会产生感应电压,如下图1-1的(1)所示。
图1-1 图1-1中移动的是导体,换位思考,如果导体不动,让磁铁动,是不是也会使导体产生感应电动势呢?显然,是会的。想象一下,若图1-1中,导体固定,然后让磁铁分别上下移动和左右移动,当磁铁左右移动时导体就会产生感应电压。但磁铁上下移动时导体不会产生感应电压,因为没有“切割”。 另外,导体切割磁力线的方向有时也会不一样,如下图1-2所示,当导体水(píng)向右移动时,产生的感应电压,要比向右下方向运动产生的感应电压大。这是因为,同一速度,相同时间,导体水(píng)向右运动时切割磁力线的数目比向右下时切割的数目多。
图1-2 导体切割磁力线可以产生感应电压,与此同时,给导体通以电流又可以产生磁场。正是因为这个磁场是由电流产生的,所以当电流发生变化时,磁场也会随之变化,包括大小和方向。这个电流与磁场的方向遵循右手螺旋定则,如下图1-3所示。
图1-3 磁生电,电生磁,那么如果同时存在电和磁,又会怎么呢?这个问题的答案其实就是电机为什么能转的答案。没错,如果同时存在电和磁,那就会产生电磁力,即把一根流过电流的导线放在磁场中,这根导线就会受到电磁力的作用发生运动。 这个很好理解,因为流过电流的导线本身具有磁场,就相当于一根小磁体,把一根小磁体放入另一磁场中(或者说把一根小磁体靠近另一个磁体),那肯定会受到力的作用。
二、电机转动原理 承上启下,单相电机的转子能转动,正是因为受到电磁力的作用,也就是说,转子本身得先有流过电流的导体,然后放在定子产生的磁场中,才能转动。 但问题来了,转子上的电流又从哪里来呢?大家都知道,我们给单相电机通电,其实是给电机的定子通电,并没有给电机的转子通电。其实,答案就在上文,仔细思考,电除了可以直接从电源来,显然还可以利用导体切割磁力线产生!
也就是说,转子的电流,可以通过它的导体切割磁力线产生。显然,磁力线已经有了,由电机定子上的通电线圈产生,只要让转子上导体切割这些磁力线就可以了。 当然,电机在一开始,转子是不动的,所以通过移动导体切割磁力线显然不现实,所以我们就得想办法让磁场动起来,然后被转子导体切割,这就是为什么单相电机加电容的原因!接下来我们一起来看看电机不加电容和加电容的区别。 单相电机定子上的两个绕组在空间上相隔90°,如图1-4所示。A、B两个绕组垂直布置,A为工作绕组,首端为图中标注“A”处,B为起动绕组,首端为图中标注“B”处。两个绕组采用并联的连接方式。 1、电机不加电容时,其接线图正如图1-4所示。
图1-4 |








