起动电容在电动机中发挥着至关重要的作用,它能够使单相电机形成旋转磁场,从而使机器正常旋转。
由于单相电机流过的单相电流本身无法产生旋转磁场,因此需要通过电容进行分相。这一过程旨在使两个绕组中的电流产生接近90度的相位差,进而生成旋转磁场。
电容感应电动机内部包含两个绕组,分别是起动绕组和运行绕组,它们在空间上相互间隔90度。起动绕组上串联有一个大容量电容器。
当单相交流电同时作用于运行绕组和起动绕组时,由于电容的效应,起动绕组中的电流会比运行绕组中的电流提前90度达到峰值。
这样一来,在时间和空间上就会形成两个相同的脉冲磁场,它们在定子和转子之间的气隙中产生旋转磁场。
旋转磁场会进一步在电机转子中感应出电流,电流与旋转磁场相互作用,产生电磁转矩,从而驱动电机旋转。
为了实现单相电机的自动旋转,可以在定子上额外添加一个起动绕组。
这个起动绕组在空间上与主绕组相隔90度,并且需要串联一个合适的电容,以确保起动绕组和主绕组之间的相位差约为90度。
这就是所谓的“分相原理”。当两个在时间上相差90度的电流分别流入两个在空间上相差90度的绕组时,就会在空间上产生一个两相旋转磁场。
在这个旋转磁场的作用下,转子能够自动启动。一旦起动后转速达到一定水平,起动绕组就会通过安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置断开连接。
在正常运行状态下,只有主绕组在工作。因此,起动绕组可以被设计成短期工作模式。然而,在许多情况下,起动绕组是保持不断开的状态,这种电机被称为电容式单相电机。
如果想要改变电机的旋转方向,可以通过调整电容串联的位置来实现。