为什么单相电机要用电容,三相电机不需要电容?

发布日期:
2020-10-30
为什么单相电机要用电容,三相电机不需要电容?

日常工作中,除了直流电动机以外,最常用的交流电机有单相电机及三相电机,均有自己的特点和应用场合。

为什么单相电机要用电容,三相电机不需要电容?


单向电机

一个单相电机里一共有两个线圈,主线圈和副线圈。当单相正弦电流通过主线圈时,主线圈就会产生一个交变脉动磁场,这个磁场的强弱随时间作正弦电流变化而变化,但在它的方向一直是1-3这个方向。


如果没有其他线圈提供的力,那么电机转90度以后就不转了。如果想要让他旋转,还须给它加一个与主线圈方向垂直的力,由启动线圈提供,也就是副线圈。

为什么单相电机要用电容,三相电机不需要电容?

单相电机线圈受力方向示意图


要想让副线圈提供与主线圈方向垂直的力,那就必须要给副线圈通入另外一相电流。如果通入的是同一相电流,那么它们产生力的方向也一样。但是只有单相电,那怎么办呢?


这时候就要采用电容移相了。简单的来说,就是把电容串联在所需要移相的电路里,从而让电流相位改变。单相交流电移相以后,那么它的波形图就变成下图这样了。

最后把它综合起来,电机接线图就成下图这样。首先正弦交流电从A点进来,一部分给主线圈供电,另外一部分通过电容移相。由于两相电他们的相位一前一后,那么线圈产生的磁场力也会一前一后。这样,就可以达到主线圈推一下,然后副线圈推一下,最后旋转起来。

为什么单相电机要用电容,三相电机不需要电容?

单相电机原理图


如果想要电机反转,那只需要把上图接A点的电源线换到B点即可,接C点的电源线不动。


因为没换之前主线圈用的是相位为零的正弦交流电、副线圈用的是移相以后的正弦交流电。电源线换到B点以后,那么副线圈用的是相位为零的正弦交流电,而主线圈用的是移相以后的正弦交流电。两个线圈的电流相位改变,那么它们所产生磁场力方向也改变、旋转也将改变。



三相电机

三相电机采用三相交流电源,由于三相交流电他们相位差为120°。当定子绕组通入三相交流电以后,会在定子内产生旋转磁场。旋转磁场切割转子绕组,那么转子绕组会产生感应电流,感应电流在旋转磁场中会受到电磁力,从而就会旋转起来。


三相电机采用三相电源,它们相位差120度。我们可以简单的理解成,三相电机相当于三个人站在三个不同的角度去推转子。单相电机采用单相电源和电容,主副线圈的相位相差90度。我们可以简单的理解成,单相电机相当于两个人站在两个不同的角度去推转子。


所以,同样功率的三相电机比单相电机的转矩(旋转力)要大。

为什么单相电机要用电容,三相电机不需要电容?

一般如果有三相电源的地方尽量采用三相电机,因为同样功率的三相电机比单相电机体积小,重量轻,噪音小,价格低,转矩高等优点。

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