En primer lugar, comprendamos el principio de funcionamiento del motor asíncrono de CA trifásico: hay tres pares de bobinas en el estator del motor asíncrono de CA trifásico. Cuando el motor está conectado a la fuente de alimentación de CA trifásica, se generará un campo magnético giratorio, por lo que el campo magnético giratorio cortará el metal en el rotor. Las barras (o devanados) y las corrientes inducidas se generan en las barras de metal, por lo que el rotor girará por la fuerza electromagnética del campo magnético giratorio.
El motor asíncrono de CA monofásico solo necesita un par de bobinas. Cuando el par de bobinas está conectado a la CA monofásica, el par de bobinas solo generará un campo magnético pulsante, ¡pero no un campo magnético giratorio! Por lo tanto, es necesario agregar otro par de bobinas. Este par de bobinas es lo que llamamos bobina de arranque, y el ángulo espacial entre la bobina de arranque y la bobina de trabajo en el estator es de 90 grados diferente. Por lo tanto, el motor asíncrono de CA monofásico en realidad tiene dos pares de bobinas, a saber, la bobina principal (bobina de trabajo) y la bobina auxiliar (bobina de arranque). Las fuerzas del rotor son iguales y opuestas, por lo que el rotor está estacionario. Para rotar los campos magnéticos generados por las bobinas primaria y secundaria, es necesario suministrar corrientes alternas de diferentes secuencias de fase a las bobinas primaria y secundaria.
¿Cómo realizar corriente alterna con diferentes secuencias de fase?
Dado que un motor de CA monofásico solo se puede conectar a una fuente de alimentación monofásica de 220 V, ¿cómo podemos obtener de manera simple y económica dos potencias de CA de diferentes fases para obtener un campo magnético giratorio? En este momento, es necesario utilizar un condensador para realizar el cambio de fase, es decir, un condensador está conectado en serie con la bobina secundaria. Como se muestra abajo:
En este caso, la forma de onda actual de la bobina principal se muestra como la curva a, y la forma de onda actual de la bobina secundaria se muestra como la curva b
Como se muestra en la figura anterior, la corriente de la bobina principal a alcanza el valor máximo en el tiempo 1, mientras que la corriente de la bobina secundaria b es cero; luego la corriente de la bobina principal a disminuye a cero en el tiempo 2, mientras que la corriente de la bobina secundaria b aumenta al valor máximo; entonces la corriente de la bobina principal a se convierte en el valor máximo en la dirección opuesta, mientras que la corriente de la bobina secundaria b se reduce a cero... Las dos corrientes alternas de la bobina primaria a y la bobina secundaria b alcanzan sucesivamente el valor máximo actual, y la diferencia de fase entre ellos es de 1/4 de ciclo, también es decir, la diferencia es de 90 grados, por lo que los campos magnéticos generados por ellos también alcanzan a su vez el valor máximo. De esta manera, el campo magnético de la bobina principal puede empujar el rotor, el campo magnético de la bobina secundaria puede empujar el rotor y luego el rotor puede girar.
El principio de comenzar con un capacitor grande y operar con un capacitor pequeño
Para motores asíncronos de CA monofásicos de baja potencia, debido a sus requisitos de baja potencia, carga ligera y bajo par de arranque (como ventiladores eléctricos), solo tiene un pequeño condensador, que solo desempeña la función de arranque (el motor arranca Después de que el interruptor centrífugo desconecta la bobina de arranque, solo funciona la bobina de funcionamiento, el rotor corta continuamente el campo magnético pulsante generado por la bobina de trabajo a través de su propia rotación, y el rotor realiza una rotación continua), o juega el papel de arranque y funcionamiento en al mismo tiempo (el motor no se desconecta después de arrancar) La bobina de arranque, el condensador de arranque, la bobina de arranque y la bobina de funcionamiento funcionan juntas. En este momento, el rotor corta las líneas del campo magnético en el campo magnético giratorio continuo generado por el arranque bobina y la bobina de trabajo, y el rotor realiza una rotación continua).
Sin embargo, para motores asíncronos de CA monofásicos industriales de alta potencia, si solo se usa un capacitor para tener en cuenta tanto el arranque como el funcionamiento, en este momento, debido al pequeño par de arranque del motor y la gran carga transportada por el motor , es fácil que el motor tenga dificultad para arrancar. En este momento, se debe conectar un capacitor grande en paralelo con el capacitor de funcionamiento para aumentar el par de arranque. Llamamos a este condensador "condensador de arranque".
Algunos amigos pueden tener curiosidad, ¿por qué no conectar directamente un condensador grande para el arranque y la operación? Porque cuando la capacitancia del condensador conectado es demasiado grande, aunque se puede aumentar el par, también causará un calentamiento grave del motor asíncrono de CA monofásico e incluso quemará el motor, por lo que el motor asíncrono de CA monofásico de alta potencia El motor tiene un interruptor centrífugo. La función del interruptor centrífugo es desconectar el capacitor de arranque después de que la velocidad del motor alcanza un cierto nivel (alrededor del 70~80 por ciento de la velocidad nominal) para evitar que el devanado se queme debido a una corriente excesiva y sobrecalentamiento. Por lo tanto, el motor asíncrono de CA monofásico adopta el principio de "comenzar con un capacitor grande y funcionar con un capacitor pequeño".
Hay dos funciones del condensador en el motor asíncrono de CA monofásico: una es realizar el cambio de fase de la fuente de alimentación monofásica entre los dos pares de bobinas principal y auxiliar del estator del motor monofásico para formar una rotación campo magnético; el otro es arrancar y hacer funcionar el motor. Proporcione una corriente de excitación más grande.
