Nämä kondensaattorimoott
orit ovat joissain suhteissa hieman hämmentäviä, siispä
hämmentämään... aloitetaan vaikka tästä...
Epäillen että kenttä (1) lämpenee enemmän, kun tyhjillään pelkkää moottoria pyörittää koekäyttönä.
Mikä voisi olla syy tähän epäilyyn? Vaikka tiedän epäkiitolliseksi lähtökohdaksi
käsitellä tällaista moottoria kuin kolmivaiheista asynkronikonetta niin kyllä
tässäkin jotkin sellaisen perusasiat pätee. Esim. se että kuormittamattomana
kone käy lähellä tahtinopeutta ja käämien, erityisesti päävaiheen, vasta smv:n
vaihesiirto on pieni. (Tarkoittaa nyt jännitteen ja (roottorin)kenttävektorin välistä
vaihesiirtoa. Apuvaiheella tarkasteltuna käämin navasta, ei siis siitä ainoasta
syöttövaiheesta johon nähden ollaan kondensaattorin vaihesiirron verran edellä)
Kondensaattorin ideaalinen vaihesiirto olisi aina 90ast jolla siis
saataisiin vaiheen puolesta maksimaalinen vääntömomentti. Kun tuo vaihe
kuitenkin heittelehtii kuormitustilanteen mukaan ja saavutettuun vääntömomenttiin
vaikuttaa lisäksi apuvaiheen virta (sen kaikilla vaihesiirroilla) niin
tässä alkaa jo hahmottua se että ei ole edes olemassa mitään "oikeaa" kondensaattorin
(kapasitanssi)arvoa.
Tämä voisi näyttää jopa siltä että mitä suurempi kondensaattori sen parempi
mutta ei ihan näinkään. Käytännössä moottorin suunnittelija ottaa kantaa siihen
halutaanko maksimimomentti nollanopeuden tuntumaan vaiko jonnekin ylemmäs. Siihen
nopeuteen mielellään 90ast. apuvaiheen vaihesiirto. Raskaasti käynnistyvälle
kuormalle matalalle nopeudelle, käytännössä "iso" kondensaattori vaikka se sitten
vauhdissa tuleekin yhä epäideaalimmaksi. Kevyesti käynnistyvälle kuormalle
maksimipiste jonnekin ylemmäs, tällainen on esim. juurikin radiaalipumppu joka
pääsee kyllä vauhtiin pienellä momentilla ja voidaan mitoittaa käymään jonkinlaisessa
"sakkaustilassa". (=hyvin suurella jättämällä) Vältän tässä tarkoituksella termiä
"kippausnopeus" joka kolmivaihekoneilla on teknisesti niin paljon täsmällisemmin
määritelty, syöttövaiheet kun eivät siirtyile toisiinsa nähden.
Kondensaattori(apuvaihe)moottoria käytetään kyllä hankalemmillakin kuormilla
mutta kondensaattorin mitoituksen epäideaalisuudet käyvät sitten jo niin suuriksi
että kone saatetaan käynnistää suuremmalla kapasitanssilla josta sitten vauhdissa
osa kytketään irti. (esim. erilaiset kompressorit)
Jossain vaiheessa olen virran mitannut, mutta en saanut mitään suurempaa eroa virroissa näkyviin.
- Käytännössä menee niinpäin että jos kondensaattori on alimittainen ja moottorilla
vaikeuksia pysyä lähellä tahtinopeutta niin pääkäämi ottaa rajusti virtaa. (joka
muuttuu lämmöksi ja joskus hieman ääneksikin) (vrt. kuormitettu kolmivaiheasynkroni
kone
alijännitteellä, silloinkin virta kasvaa)
- Niin epäeksakti asia kuin tämän kondensaattorin mitoitus onkin niin näppituntumana
arvioisin että tuo 1,5uF olisi vasta "riittävä", ei ollenkaan ylisuuri. Lasketaampa
vaikka maalaisjärjellä näin.... mikä olisi maksimiteho jonka tuollainen kykenisi
syöttämään pätötehoa vaikkapa apuvaihekäämiin. Sen kapasitiivinen reaktanssi on
1/(kulmanopeus kertaa kapasitanssi)= n. 2100ohm. Yksinkertaisuuden vuoksi lasketaan
maksimipisteeksi puolet vaihejännitteestä eli 115VAC joten resistiiviseen kuormaan se
antaisi n. 6,3W. Monista yksinkertaistuksist
a huolimatta nähdään ainakin se että
"toimintasavut" eivät tule karkaamaan tämän takia.
Tänäänkin korjasin yhden pumpun jonka konkka oli 0,62µ ja ol heikentynyt siten, että arvo pli 0,58µ, pumppu ei toiminut enään kunnolla.
- Oikein täytyy ihmetellä mitä on suunnittelija ajatellut moisella mitoituksella. Vai olisiko
osto-osasto "ajatellut" senkin edestä...? Tuossahan tulee kysymys jo kondensaattorin
toleranssista.
Haitat selviää sitten aikanaan.
- Eivät selviä. Niitä ei ole.
Tuo 3000h käyttöikä polypropyleenikonde
nsaattorilla hieman oudoksuttaa. Tuota ja sen
määrittelytapaa lienee syytä tutkia. Jos se on määritelty merkittävälle ylijännitteelle
niin sitten se voi olla hyväksyttävää.
(1)"kenttä" tarkoittanee tässä staattoria?
