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我们日常生活用的一些家用电器,如空调器、电冰箱、洗衣机、电风扇等广泛应用着单相异步电动机,这些电机都要用启动电容。 首先,简单了解一下启动电容的原理,从太专业的角度讲,或许有些不好理解,如果想了解可查这方面的专业资料。我个人理解,启动电容就是在电机启动时给电机一个推力,让电动机能由动起来变为转起来,没有他,单相交流电机在启动时,就在原点抖动而不是转动,启动电容是两相交流电机的”先行角”,没有他,磁场就无法在转子上发力,旋转当然也就无从谈起了,从这方面讲就容易理解了。 关于启动电容在单相交流电动机的内部结构和原理,一般分为启动和运行两个绕组,启动绕组一般称作辅助绕组,运行绕组称作主绕组,如图: 了解了以上内容,在遇到一些”嗡嗡”作响却不转动的两相交流电机时,也就会很自然的想到检查启动电容是否损坏了。 但这启动电容也是分大小的,不是随便装一个电容就可以让电机运转的,太大,电机在运转速度太快,会发热,长时间运行容易烧坏电机;太小,又无法给转子足够的力,推力太弱,电动机无法启动,所以更换启动电容时,一定不要擅自变换原配电容大小。 简单的说电容就是起到产生相位差,而让电动机磁场产生“异步”,电动机就旋转了。 单相异步电动机由主绕组(又称运行绕组)和副绕组(又称启动绕组)组成,这两个绕组在空间上相差90°电角度。电容分相后两个绕组通入相位不同的交流电,电动机中便会产生旋转磁动势。 若只有主绕组通入单相交流电,电动机中产生的为脉动磁动势,它可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁动势。这两个转向相反的磁动势磁场共同作用于转子,在静止时产生的电磁力矩大小相等,方向相反,因而无法启动。 若主绕组与副绕组匝数相等、空间相差90°电角度,通入90°相位差的交流电,这时电动机中会产生圆形旋转磁场,电动机转子在其作用下随其转动。 若两个绕组不对称,通入其电流的相位差不等于90°,电动机中产生的为椭圆形旋转磁场,它分解为一个较大、一个较小的圆形旋转磁场,它们转速相等方向相反,电动机沿较大磁动势的磁场旋转方向转动。改变副绕组的首尾端(或主绕组的首尾端)可使椭圆形旋转磁场的方向改变,电动机也可以反转。但同时改变两个绕组的首尾端电动机不会改变转向。 单相电动机必须有两组空间为90°电角度的绕组,并通入有一定相位差的交流电才会产生旋转磁场,电动机才会自行启动并沿旋转磁场的转向转动。 严格来说,不能以电压高低区分电机,所谓的220V,380V只是我们日常的简称而已,在这里应该说单相的和三相的。 交流电机的旋转依靠电流产生的旋转磁场。三相电机流过的是相位互差120度的三相电流,能产生旋转磁场。而单相电机流过的单相电流不能产生旋转磁场,需要采取一定的方法使它产生旋转磁场,用电容就是方法之一,也是 常见的方法电容是用来分相的,目的是使两个饶组中的电流产生近于90゜的相位差,以产生旋转磁场。三相电中,每两相之间的电流本身就有相位差,不用分相。

滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。而且对于精密电路而言,往往这个时候会采用并联电容电路的组合方式来提高滤波电容的工作效果。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。滤波电容在开关电源中起著非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员十分关心的问题。 50赫兹工频电路中使用的普通电解电容器,其脉动电压频率仅为100赫兹,充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数,所需的电容量高达数十万微法,因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。而开关电源中的输出滤波电解电容器,其锯齿波电压频率高达数万赫兹,甚至是数十兆赫兹。这时电容量并不是其主要指标,衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性。要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗,同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。 普通的低频电解电容器在万赫兹左右便开始呈现感性,无法满足开关电源的使用要求。而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子,正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极,负极铝片的两端也分别引出作为负极。电流从四端电容的一个正端流入,经过电容内部,再从另一个正端流向负载;从负载返回的电流也从电容的一个负端流入,再从另一个负端流向电源负端。 简单的电感电路在低阻抗电路中使用时效果很好,衰减超过40dB,但在高阻抗电路中可能一点效果没有。 单个电容器的电路在高阻抗电路中效果很好,但在低阻抗电路中效果很差。 多元件构成的滤波器会有很好的效果,但前提是必须构造正确,应使电容器面对高阻抗,电感器面对低阻抗。 由于电容器引线具有寄生电感,电阻,实际电容器模型是电容,电感(等效串联电感ESL),电阻(等效串联电阻ESR)串联的结构,具有自谐振频率,电容器应该工作在其自谐振频率之下才能发挥作用。


