电容分压原理在单相异步电机调试中的应用

凡新建

（广东美的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311）

电容分压原理在单相异步电机调试中的应用

凡新建

（广东美的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311）

在单相电容运转异步电机组成的风机调试时候经常会遇到电机功率偏大、转速偏高、风量噪音偏大的情况，有没有什么简便的方法降低电机的转速，本文介绍了一种利用电容分压原理降低电机转速的简单方法。

单相电容运转异步电机；调速；电容分压原理

1 常用电机调速方法

目前大部分的空调室外内机风扇电机使用的还是交流电机，其中使用较多的是单相电容运转异步电机，这种电机的电容在启动和正常运行中都参与运行，与电容启动电机不同。单相电容异步电机有优良的体积功率比，效率和功率因数都比较高，特别适合风机类的轻负载使用。在实际空调用单相电容运转异步电机的开发中，经常会遇到需要调整电机转速的要求。

一般电机厂家做好电机之后电机的转速就很难调了，除非重新开发新的电机。对空调厂家来说在不改变电机的前提下常用的方法有：改变电机匹配电容调速、改变电机运行电压调速。改变电机匹配电容之后，改变了电机副相旋转磁场的椭圆度，电机的转速可能升高或者降低。一般可以小范围改变电机的转速，但是，这种方法往往会产生振动、噪音和发热的问题，如果验证充分还是一个很好的方法。改变电机运行电压调速一般可以在较大范围内调速，并且调速后电机的振动、噪音变化不大。变压调速通常使用变压器或者变频电源来实现，但是变压器体积大，笨重不便于携带。下面就介绍一种简便易行的变压调速方法--电容分压调速。

2 电容分压调速方法

电容分压调速的接线方法见图1，直接把薄膜电容串联在电机的回路中，依靠电容分担部分电源的电压，从而降低电机上分担的电压。另外，由U=I*Xc，Xc=1/（2πf c）可以知道在频率f一定的情况下，电容的容抗与电容容量成反比，电容分得的电压与电容的容量也成反比。在实际使用的时候我们可以灵活运用电容分压，比如多抽头单相电容运转异步电机我们可以通过在每个风挡串联不同的电容，来实现每个风挡转速调节的目的。当然也可以在每个风挡上串联一个变压器来调速，但是变压器太大、太重、成本太高了。我们也可以只在需要调速的风挡上串联电容来调到自己希望的转速，或者在电机零线上串联一个电容来实现多个风挡的调速。要注意在零线上调速时由于电机不同风挡的电流不同，对于同一分压电容，在不同电流下分压不同，所以可能出现串联电容后电机高风挡的转速反而比低风挡的转速低的情况。电容调速有一个缺点，就是受电容型号的影响，对电压的调整范围不像变压器那样宽。

图 1 串联电容接线图

为了验证电容分压对被测电机的影响，特设计下面的实验：使用变频电源、两个功率表、一台单相电容运转异步电机和一个4uF薄膜电容，分别测试在电机上串联电容和使用变频电源降低电压对电机的影响。接线方法见图2。

图 2 功率表接线示意图

测试结果如下：

表 1 正常运行时电机电参数和转速

表 2 串联4μF电容的数据

表 3 直接调电压的数据

从串联电容的Meter2和直接调电压的Meter2测试结果来看，不同风挡的电压、电流、功率、功率因数、转速几乎完全一致，考虑到测试误差近似认为是相同的，由此可知这个4uF电容起到降低电压的作用，并且电容的降电压效果和直接调电压的效果相当。

综上，在实际应用的时候还要验证电机在低电压下的启动特性和电机发热特性等，用电容分压来调整电机的转速只是为了方便调试电机，不推荐做一种常规的调速方法长时间使用于生产和日常生活中。

[1]电容分压原理在电机调试中的应用，《互联网文档资源（http//wenku.baidu.c）》，2012.11.25.

TM343

A

1671-0037（2014）06-107-1

凡新建（1979.9-），男，助理工程师，研究方向：电子应用技术。