Vai trò chính của tụ điện trong động cơ không đồng bộ hoạt động bằng tụ điện là gì?

Từ khi bắt đầu hoạt động ổn định, tụ điện đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình làm việc của Quạt YSY-250-4 có tụ điện chạy động cơ không đồng bộ . Là nguồn năng lượng quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng, thiết bị công nghiệp, hệ thống thông gió và các lĩnh vực khác, hiệu suất và độ tin cậy của động cơ không đồng bộ chạy bằng tụ điện có liên quan trực tiếp đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống. Là "chất xúc tác" chính trong hệ thống này, chức năng của tụ điện vượt xa phạm vi của các linh kiện điện đơn giản. Nó ảnh hưởng sâu sắc đến đặc tính khởi động, hiệu suất vận hành và độ ổn định lâu dài của động cơ.

Khi động cơ đứng yên, không chỉ cần khắc phục ma sát tĩnh giữa các bộ phận cơ khí mà còn phải khắc phục lực cản do quán tính của rôto khi nó đứng yên. Lúc này, tụ điện khéo léo thay đổi mối quan hệ pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch động cơ với khả năng dịch pha độc đáo. Cụ thể, tụ điện được mắc nối tiếp với cuộn khởi động (hoặc cuộn phụ), và qua quá trình nạp, xả của nó, dòng điện trong cuộn chính (cuộn làm việc) và cuộn phụ có độ lệch pha khoảng 90 độ. Sự tồn tại của sự lệch pha này làm cho từ trường do hai cuộn dây tạo ra không còn đơn giản xếp chồng lên nhau mà xen kẽ nhau tạo thành từ trường quay. Từ trường quay này là lực chủ yếu điều khiển rôto động cơ quay từ trạng thái đứng yên.

Tụ điện có thể cung cấp dòng điện lớn tức thời tại thời điểm khởi động. Dòng điện lớn này giống như một lực đẩy cực mạnh, giúp động cơ nhanh chóng vượt qua lực cản lúc khởi động, để rôto có thể đạt tốc độ cao hơn trong thời gian ngắn, sau đó tiến gần hoặc thậm chí đạt tốc độ định mức của động cơ. Trong quá trình này, tụ điện không chỉ thể hiện khả năng đáp ứng nhanh mà còn đảm bảo động cơ khởi động trơn tru và nhanh chóng thông qua hiệu ứng khuếch đại dòng điện.

Sau khi động cơ khởi động thành công và bước vào giai đoạn vận hành ổn định, vai trò của tụ điện không hề suy yếu mà trở nên quan trọng hơn. Ở giai đoạn này, tụ điện tối ưu hóa đáng kể hiệu suất vận hành của động cơ thông qua đặc tính bù phản kháng của nó. Trong mạch điện xoay chiều, do có các phần tử cảm ứng (như cuộn dây động cơ) nên thường có sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp dẫn đến một phần năng lượng điện được truyền qua lại giữa lưới điện và động cơ. ở dạng công suất phản kháng và không thể sử dụng nó một cách hiệu quả. Việc bổ sung các tụ điện giống như trang bị cho mạch điện này một "trạm tái chế năng lượng", có thể hấp thụ và lưu trữ phần công suất phản kháng này và giải phóng nó khi cần thiết, từ đó làm giảm dòng điện phản kháng trong lưới điện, giảm tổn thất đường dây và cải thiện hệ số công suất của động cơ.

Ngoài ra, tụ điện còn có vai trò ổn định dòng điện, điện áp. Trong quá trình hoạt động của động cơ, dòng điện và điện áp có thể dao động do các yếu tố như thay đổi tải và dao động điện áp nguồn. Sự dao động này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của động cơ mà còn có thể gây hư hỏng động cơ. Tụ điện, với đặc tính lưu trữ năng lượng, có thể làm dịu những dao động này ở một mức độ nhất định, cho phép động cơ hoạt động trong môi trường ổn định hơn. Sự ổn định này không chỉ kéo dài tuổi thọ của động cơ mà còn cải thiện độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

Ngoài những chức năng trên, tụ điện còn là kẻ thù của nhiễu điện từ (EMI). Trong quá trình hoạt động của động cơ, do sự thay đổi nhanh chóng của trường điện từ, bức xạ điện từ có thể được tạo ra, cản trở hoạt động bình thường của các thiết bị điện tử xung quanh. Tụ điện có thể hấp thụ và tiêu thụ năng lượng điện từ này, giảm sự phát sinh bức xạ điện từ và do đó cải thiện khả năng tương thích điện từ của động cơ. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường tập trung nhiều thiết bị điện tử hiện đại, vì nó đảm bảo các động cơ không gây nhiễu lẫn nhau khi cùng tồn tại với các thiết bị khác, đảm bảo cho toàn bộ hệ thống hoạt động ổn định.