Kondansatörlü motor

Kondansatörlü motor, tek fazlı alternatif akım AC ile beslenen, asenkron motor ve endüksiyon motoru grubuna ait bir AC motorudur. Diğer asenkron motorlar gibi genellikle sincap kafesli rotor biçiminde bir rotoru vardır burada stator tarafından oluşturulan döner alan tork üretir. Dönen alan, motora adını veren ve motorun çalışması için gerekli ek bir kondensatör tarafından oluşturulur.

Prensip

İki fazlı kondansatörlü motorun bağlantı şeması

Maliyet nedenleriyle kondansatörlü motorlar daha az çıkışlı iki fazlı alternatif akım için tasarlanır yani statorda bitişik devre şemasında gösterildiği gibi birbirine 90° döndürülen iki sargısı vardır. Ancak, stator çekirdeğinde belirli bir sayıdan daire şeklinde düzenlenmiş birkaç sargılı tipleri de vardır.

Daha yüksek güç için üç fazlı alternatif akım asenkron motorlar kullanılır. Statordaki üç sargı daha sonra 120° döndürülür ve tek fazlı çalışma için çeşitli şekilde uygulanan bu devrelere Steinmetz devreleri denir.

Her durumda kondansatör, yardımcı faz olarak adlandırılan formda döner alan için gerekli olan faz kaymasını oluşturmaya hizmet eder. İki fazlı bir motorda en basit durumda, iki stator sargısından biri doğrudan AC şebekesinden beslenirken, 90°'da düzenlenen ikinci sargıyı beslemek için motorun seri bağlantısına bir kondansatör bağlanır. Kondansatörden geçen reaktif akım ikinci sargıda faz kaymasına neden olur ve yardımcı fazı oluşturur.

Bu şekilde oluşturulan dönen alan rotoru döndürmek için yeterli olsa da, tork yüke de bağlıdır ve az miktarda başlangıç torku verir. Başlatma süresinde mevcut olana paralel olarak yaklaşık 2 ila 3 kat daha büyük başlatma kondansatörü denilen başka birini bağlarsanız motorun başlangıç torku artırılabilir. Nominal hızda çalışma akımının birkaç katı olabilen daha yüksek başlangıç akımı ihtiyacı dikkate alınmalıdır.

Asenkron bir motor da tek fazlı, yani kondansatörsüz çalışabileceğinden aşırı tork nedeniyle sürüş hızının altına düşülmediği sürece çalışma kondansatörüne gerek yoktur. Başlangıç sargısı bu durumda genellikle yalnızca kısa süreli kullanım için uygundur.

Kondansatörün boyutlandırılması, tek hız ve tork yükü durumu için en uygun ölçülerde yapılır. Optimum kondansatör tasarımıyla, aynı boyuttaki üç fazlı asenkron motora kıyasla mekanik gücün yaklaşık %65'i elde edilebilir. Faz kaydırıcı ve başlatma kapasitörleri için kW başına motor gücü yaklaşık 20 - 25 µF tipik kapasitans değerleri olan ve güvenlik nedenleriyle kendi kendini iyileştiren MKP kondansatörleri kullanılır. Açık başlatma kondansatörü kullanan ağır başlangıçla, kapasitans değeri motor gücü kW başına yaklaşık 60 - 100 µF'ye kadar olabilir. Kondansatörler genellikle şebeke voltajından daha yüksek bir gerilime dayanmaları gereklidir.

Türleri

Motor kondansatörü

Her şeyden önce kondansatörlü motorlar belirli, tanımlı bir uygulama için maliyet açısından en uygun olacak şekilde tasarlanır ve bu nedenle ana ve yardımcı sargıların yanı sıra yardımcı kondansatör yalnızca bir dönüş yönü için optimize edilir ve genellikle birbirinin yerine kullanılamaz. Ana ve yardımcı sargılar farklı yapılara sahiptir.

Uygulama alanları

230V 50W‘lık 16 kutuplu bu küçük kondansatörlü motor bir oda fanı içindir ve hızı kademeli olarak 3 farklı hızda değiştirilebilir

Kondansatörlü motorunun avantajları ve dezavantajlarını uygulama alanı belirler: üç fazlı motorlara kıyasla daha yüksek kütlesi, daha düşük başlangıç torku ve gereken ek kondansatör dezavantajları daha yaygın kullanımını engeller. Asıl avantajı, tek fazlı AC voltaj ile kıyaslandığında daha iyi verimle çalıştırabilme olasılığıdır. Basit bir şekilde dönüş yönü tersine çevrilebilir veya dönüş yönü üç fazlı akımın faz sırasına bağlı değildir bu nedenle yanlış faz sırası nedeniyle motorun yanlış yöne dönmesi önlenir. Hız değişiklikleri için sargıları değiştirilmelidir. Asenkron motorlara özgü düzgün çalışması, bakım gerektirmemesi, uzun hizmet ömrü ve gölge kutuplu motora kıyasla daha yüksek verimliliği aynı zamanda tek fazlı çalışma için ona tahrikte büyük bir uygulama sahası sunar.

Bazı kullanım yerleri şunlardır: büyük soğutma makineleri, panjur ve tente tahriği için boru motorları, çim biçme makineleri, tezgah taşlama makineleri, öğütücüler, küçük takım tezgahları, güçlü oda fanları, ısıtma sistemi için sirkülasyon pompası vb.

Yüksek kaliteli kondansatörlü motorlarının motor ekseninde sertleştirilmiş çelik yerine sinterlenmiş rulman burçları veya bilyalı rulmanlar kullanılır.

Ucuz elektronik frekans dönüştürücülerin artan kullanımı nedeniyle, özellikle üst güç aralığındaki kondansatörlü motorlar giderek artan şekilde üç fazlı AC motorlarla değiştirilmektedir. Frekans dönüştürücüler, tek fazlı alternatif akım veya doğru akımdan değişken frekans ve genliğe sahip üç fazlı motor için gereken üç fazı üretebilir.

Literatür

• ISBN 9783446438132
• Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik, 18. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9
• Fritz Henze: Mehrfarbige Schaltbilder der Starkstromtechnik Bd. 2, Fachbuchverlag Leipzig 1953

İnternet bağlantıları

• Kondensatormotoren in Waschmaschinen 24 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.