V rozsiahlej krajine elektrických motorov má asynchrónny motor naštartový kondenzátor jedinečné miesto. Je to dômyselné riešenie pre aplikácie, ktoré si vyžadujú vysoký počiatočný krútiaci moment pri zachovaní účinnosti počas prevádzky. Tento motor, ktorý sa často nachádza v domácich spotrebičoch, priemyselných zariadeniach a systémoch HVAC, kombinuje jednoduchosť s funkčnosťou, čo z neho robí základ v nespočetných strojoch po celom svete.
Vo svojom jadre je asynchrónny motor naštartový kondenzátor variantom jednofázového indukčného motora. Na rozdiel od trojfázových motorov, ktoré prirodzene produkujú rotujúce magnetické pole kvôli ich viacfázovému zdroju energie, jednosfázové motory čelia výzve: na začatie rotácie vyžadujú ďalší mechanizmus. To je miesto, kde kondenzátor prichádza do hry, čím poskytuje potrebnú podporu na plynulo v prevádzke motora.
Ako to funguje
Základný princíp za kondenzátor naštartoval asynchrónny motor leží v dômyselnom používaní kondenzátora a pomocného vinutia. V štandardnom jednofázovom motore generuje vinutie statora pulzujúce magnetické pole, keď je napájaný striedavým prúdom (AC). Aj keď toto pole dokáže udržať rotáciu, keď sa rotor pohybuje, chýba mu počiatočný tlak potrebný na prekonanie zotrvačnosti. Na vyriešenie tohto obmedzenia motor obsahuje sekundárne vinutie, ktoré sa často označuje ako „začatie vinutia“ a kondenzátor s ním spojený v sérii.
Keď je motor zapnutý, kondenzátor zavádza fázový posun medzi prúdmi v hlavnom vinutí a začatým vinutím. Tento fázový rozdiel vytvára rotujúce magnetické pole, efektívne „začatie“ rotora. Akonáhle motor dosiahne vopred určenú rýchlosť - typicky 70% až 80% svojej hodnotenej rýchlosti - odstredivý spínač odpojí začatie vinutia a kondenzátora od obvodu. Od tohto momentu motor pracuje ako konvenčný jednofázový indukčný motor, pričom sa spolieha výlučne na hlavné vinutie pre pokračujúcu prevádzku.
Výhody asynchrónneho motora spusteného kondenzátora
Jednou z vynikajúcich funkcií asynchrónneho motora spusteného kondenzátora je jeho schopnosť dodávať vysoký počiatočný krútiaci moment. Vďaka tomu je ideálne pre aplikácie, ako sú vzduchové kompresory, chladničky a práčky, kde sa na začatie pohybu vyžaduje podstatná sila. Použitie kondenzátora navyše zaisťuje hladký a spoľahlivý začiatok, čím sa znižuje opotrebenie mechanických komponentov.
Ďalšou výhodou je relatívne jednoduchý dizajn motora. Začlenením iba niekoľkých ďalších prvkov - kondenzátora, začatia vinutia a prepínača - dosahuje výkonnostné charakteristiky, ktoré súperia s komplexnejšími typmi motorov. Okrem toho sa jej spoliehanie na jednofázový striedavý výkon robí kompatibilný so štandardnými rezidenčnými a komerčnými elektrickými systémami, čo eliminuje potrebu špecializovanej infraštruktúry.
Výzvy a úvahy
Zatiaľ čo asynchrónny motor kondenzátora ponúka početné výhody, nie je bez jeho obmedzení. Zahrnutie kondenzátora a odstredivého spínača predstavuje ďalšie body potenciálneho zlyhania. V priebehu času sa kondenzátory môžu degradovať, čo vedie k zníženiu výkonnosti alebo úplnej poruche. Podobne mechanická povaha odstredivého spínača znamená, že je náchylný na opotrebenie, čo si vyžaduje periodickú údržbu alebo výmenu.
Okrem toho sa spoliehanie sa motora na jednofázové napájanie môže viesť k mierne nižšej účinnosti v porovnaní s trojfázovými náprotivkami. V prípade aplikácií požadujúcich nepretržitú prevádzku pri vysokých zaťaženiach môžu byť vhodnejšie alternatívne vzory motora. Avšak pre intermitentné alebo stredne ťažké úlohy zostáva kondenzátorový asynchrónny motor nákladovo efektívnou a praktickou voľbou.