AC-motoren, specifiek eenfase-inductiemotorenhebben vaak een condensator nodig om te starten, om de volgende redenen:
1. Magnetische veldvereisten voor rotatie
Een driefasen-wisselstroommotor kan een roterend magnetisch veld rechtstreeks van de driefasenvoeding, die samenwerkt met de rotor om koppel te genereren en de motor te laten draaien. Een eenfase wisselstroomvoeding produceert echter een pulserend magnetisch veld (een veld dat alleen in sterkte varieert, maar niet roteert). Een pulserend magnetisch veld kan niet het benodigde startkoppel genereren om de rotor vanuit stilstand in beweging te krijgen.
2. De rol van de condensator bij het creëren van een roterend veld
Om een roterend magnetisch veld in een eenfasemotor te creëren, moeten we een faseverschil tussen twee wikkelingen (meestal de hoofdwikkeling en de hulpwikkeling). De condensator is in serie geschakeld met de hulpwikkeling.
Wanneer er wisselstroom door het circuit stroomt, zorgt de condensator ervoor dat de stroom in de hulpwikkeling toeneemt. leiding de spanning (daartegenover staat dat de stroom in de hoofdwikkeling enigszins achterloopt op de spanning). Dit faseverschil tussen de stromen in de twee wikkelingen resulteert in de productie van twee magnetische velden die uit fase zijn. De combinatie van deze twee uit fase zijnde magnetische velden creëert een roterend magnetisch veld.
3. Startkoppelgeneratie
Dit roterende magnetische veld snijdt door de rotorgeleiders en induceert er stromen in. Volgens de wet van Lenz en het principe van elektromagnetische inductie genereert de interactie tussen deze geïnduceerde stromen en het roterende magnetische veld een startkoppel, wat voldoende is om de statische wrijving en traagheid van de rotor te overwinnen, waardoor de motor gaat draaien.
4. Soorten condensatorgebruik
- Condensator – startmotoren: De condensator wordt alleen gebruikt tijdens de startfase. Zodra de motor een bepaald toerental bereikt (meestal rond de 70-80% van het synchrone toerental), koppelt een centrifugaalschakelaar de hulpwikkeling en de condensator los van het circuit. De motor draait dan alleen op de hoofdwikkeling.
- Condensator – start – run motoren: Een condensator wordt gebruikt voor zowel starten als draaien. Er zijn twee condensatoren: een grotere voor het starten (die na het opstarten wordt losgekoppeld door een centrifugaalschakelaar) en een kleinere die in het circuit blijft voor betere prestaties, wat zorgt voor een betere vermogensfactor en efficiëntie tijdens bedrijf.
Samenvattend is de condensator essentieel in éénfase-wisselstroommotoren om het benodigde roterende magnetische veld voor het starten te creëren door een faseverschuiving tussen de wikkelingsstromen te introduceren.