Tại sao Tụ điện được sử dụng trong Quạt trần?

Tác dụng của tụ điện trong quạt : Câu hỏi được hỏi nhiều nhất trong số các câu hỏi kỹ thuật điện về Tác dụng của tụ điện trong quạt . Trong các bài giảng trên lớp và kiểm tra, họ hầu như chỉ hỏi về vai trò của tụ điện trong quạt trần. Nếu bạn là một trong số họ đang tìm kiếm nguyên nhân chính xác tại sao quạt trần lạ có tụ điện? Bạn đang ở đúng diễn đàn, và chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi bằng những từ rất đơn giản để giải thích tại sao quạt trần lại có tụ điện?

Sơ đồ mạch quạt trần

Nói chung, động cơ quạt trần là động cơ xoay chiều một pha hai pha. Có hai cuộn dây bên trong quạt trần được gọi là cuộn khởi động và cuộn dây làm việc . Cuộn khởi động còn được gọi là cuộn dây phụ trong khi cuộn dây làm việc được gọi là cuộn dây chính .

Dưới đây là sơ đồ mạch điện của động cơ cảm ứng chia pha trong quạt trần thể hiện rõ một tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây khởi động (cuộn dây phụ). Trước khi đi vào chi tiết về lý do tại sao một tụ điện được mắc nối tiếp với cuộn dây phụ, hãy tìm hiểu điều gì sẽ xảy ra nếu không có tụ điện trong quạt trần.

Quạt trần không có tụ điện

Giả sử không có tụ điện được kết nối trong mạch động cơ quạt trần. Bằng cách này, cả cuộn dây khởi động và cuộn dây làm việc đều được kết nối song song trên điện áp nguồn AC một pha (120V ở Mỹ & 230V ở EU). Trong trường hợp này, khi dòng điện chạy qua cuộn cảm của cuộn dây, nó sẽ tạo ra từ trường xung (từ 0 đến 180 °) thay vì từ trường quay cần cho mô-men xoắn và chuyển động quay.

Do nguồn cung cấp một pha, chỉ có một từ thông quay vòng đồng thời quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Nói cách khác, hướng quay của động cơ thay đổi sau mỗi nửa chu kỳ (sóng sin xoay chiều) dẫn đến rôto quay theo chiều đồng hồ và quay ngược chiều liên tục. Theo lý thuyết từ trường quay kép, cả hai mômen xoắn triệt tiêu lẫn nhau sau nửa chu kỳ. Từ trường quay (ròng) thu được sẽ bằng không tức là mômen khởi động bằng không. Đây là lý do tại sao quạt trần cũng như động cơ cảm ứng một pha không tự khởi động.

Chức năng của tụ điện trong quạt trần là gì?

Chúng ta biết rằng quạt trần không thể khởi động bằng nguồn điện xoay chiều một pha, nhưng điều kỳ diệu mà tụ điện làm trong các động cơ này để khiến nó tự khởi động.

Theo lý thuyết từ trường quay kép, một từ thông xoay chiều có thể được chia thành hai từ thông ban đầu quay theo hướng ngược nhau. Hãy ta có thể hiểu đơn giản hơn, tức là động cơ cảm ứng một pha có thể được khởi động bằng cách thêm một cuộn dây phụ và một tụ điện mắc nối tiếp vào nó. Cho phép biết nó hoạt động như thế nào với sự trợ giúp của tụ điện.

Để khởi động động cơ cảm ứng xoay chiều một pha, cần có hai pha để tạo ra lực từ động quay (MMF) nhưng chúng ta chỉ có một pha do nguồn điện xoay chiều một pha trong nhà của chúng ta. Do đó, chúng ta cần một giai đoạn bổ sung để khởi động các loại động cơ này. Chúng ta có được pha thứ hai bằng cách mắc nối tiếp một tụ điện với cuộn khởi động của động cơ quạt trần.

Ta cũng biết rằng dòng điện và điện áp cùng pha (cùng pha) trong trường hợp mạch điện trở thuần. Nhưng điều này không đúng với trường hợp mạch điện dung hoặc mạch cảm ứng. Nói cách khác trong trường hợp mạch thuần cảm, dòng điện trễ hơn điện áp 90 ° (hoặc điện áp đang dẫn 90 ° so với dòng điện) trong khi trong trường hợp mạch thuần điện dung, dòng điện đang dẫn sau điện áp 90 ° (hoặc điện áp là trễ 90 ° so với dòng điện). Bằng cách này, liên quan đến tụ điện và cuộn cảm , chúng ta có thể tạo ra sự chuyển pha trong mạch.

Để làm như vậy, chúng tôi thêm một tụ điện nối tiếp với cuộn khởi động. Hiện tượng sau đây xảy ra khi chúng ta khởi động mạch với cuộn cảm và tụ điện trong mạch:

• Dòng điện dẫn 45 ° so với điện áp (hoặc điện áp trễ 45 ° so với dòng điện ) trong cuộn dây khởi động do hiện tượng tự cảm.
• Dòng điện trễ hơn 45 ° so với dòng điện (hoặc điện áp dẫn 45 ° so với dòng điện ) trong cuộn dây đang chạy do điện dung.

Cuộn dây đang chạy có đủ điện trở dẫn để làm cho mạch điện trở thành mạch điện cảm ứng và điện trở xoay chiều kết quả được gọi là cảm kháng (X _L ) . Cuộn dây khởi động có điện trở cao và điện kháng cảm ứng thấp và điện trở xoay chiều thu được bằng điện trở điện dung (X _C ) .

Bằng cách này, kết quả là dòng điện chạy trong mạch lệch pha 90 °. Nó có nghĩa là chúng ta có hai pha xoay chiều khác nhau dẫn đến tạo ra từ trường quay và mômen quay được tạo ra bắt đầu quay rôto.

Khi động cơ đạt được tốc độ 70% +, một công tắc ly tâm được sử dụng để ngắt nguồn điện cho cuộn dây khởi động (Cuộn dây phụ). Loại động cơ này được gọi là động cơ khởi động tụ điện.

Do chi phí cao và việc bảo dưỡng động cơ khởi động tụ điện thích hợp, tụ điện định mức cố định (thường là 2,5μF đến 3,5μF ) được sử dụng vĩnh viễn trong động cơ (được gọi là động cơ khởi động tụ điện) để khắc phục vấn đề này.

Vì cuộn khởi động có kích thước nhỏ chỉ giúp tạo ra sự lệch pha (mô-men xoắn thấp) để khởi động động cơ, do đó động cơ khởi động tụ điện không có sẵn ở kích thước lớn.

Hãy nhớ rằng nếu bạn nối tụ điện nối tiếp với cuộn dây chính thay vì cuộn khởi động, các cánh quạt sẽ quay theo hướng ngược lại.

Bây giờ bạn đã biết lý do chính xác tại sao lại có tụ điện được sử dụng trong quạt trần . Nếu bạn vẫn còn phân vân hoặc muốn cung cấp phản hồi, hãy cho chúng tôi biết trong khung bình luận bên dưới.