Condensatormotor

De condensatormotor is de meest voorkomende éénfase -inductiemotor. Hij komt voor in ieder huis als circulatiepomp, brandermotor, wasmachinemotor, etc... Het is een tweevelden draaistroom kortsluitankermotor omdat hij eveneens een kortsluitanker of kooianker bezit. Het verschil met een driefasenmotor zit in de stator. Daar waar de draaistroommotor drie spoelen verschoven over 120° in de stator heeft, bezit de condensatormotor één hoofdwikkeling en één hulpwikkeling verschoven over 90°. De faseverschuiving van 90° tussen de hoofdwikkeling en de hulpwikkeling wordt gerealiseerd door een aangebouwde condensator die de hulpwikkeling voedt en die op het éénfase-wisselstroomnet wordt aangesloten. De condensator is altijd een elektrolytische condensator.

Voor de waarde van deze condensator hanteert men de volgende vuistregel: C=50.P waarbij C uitgedrukt wordt in µF en P uitgedrukt wordt in paardenkracht (PK).

Principe

De wisselstroom in de statorspoel veroorzaakt een magnetisch veld, die elke halve periode van richting verandert en dan 180º draait. Dit magnetisch veld (met maximale waarde Φ_m) kan ontbonden worden in twee draaivelden van gelijke grootte (namelijk ½Φ_m), die met gelijke snelheid tegen elkaar in draaien. Probleem is dat door deze draaivelden de motor niet zal aanlopen. Immers, vanuit stilstand gezien kan het veld linksom, maar ook rechtsom draaien. Het resultaat is dat de rotor stil blijft staan. Krijgt de rotor een zetje, of wordt hij op een andere wijze op gang gebracht, dan is er een draaiveld dat met de rotor meeloopt en een draaiveld dat tegen de rotor inloopt. Het eerste draaiveld is het meelopende draaiveld, het tweede het tegenlopende of inverse draaiveld.

Het meelopende draaiveld zal door het toenemen van de rotorsnelheid steeds meer de overhand krijgen ten opzichte van het tegenlopende draaiveld, totdat de motor bijna synchroon loopt met de frequentie van het statorveld. Omdat het tegenlopende draaiveld niet volledig wordt weggedempt, resulteert dit in een elliptisch draaiveld.

Eénfasemotor met hulpwikkeling, condensator en centrifugaalschakelaar

Voor het opgang brengen van de rotor is bij dit type motor in de stator een hulp- of aanloopwikkeling aangebracht die 90º verschoven is ten opzichte van de hoofdwikkeling. Deze hulpwikkeling heeft minder wikkelingen dan de hoofdwikkeling en is in dun koperdraad gewikkeld. Na het inschakelen vloeit door beide wikkelingen een stroom. Door het verschil in constructie ontstaat een in fase verschoven veld die de motor doet aanlopen. Na het aanlopen wordt de hulpwikkeling uitgeschakeld door middel van een centrifugaalschakelaar, omdat anders de hulpwikkeling te warm wordt.

Schema éénfase-inductiemotor met condensator en centrifugaalschakelaar.

Eénfasemotor met hulpwikkeling, condensator en thermisch relais

Voor het opgang brengen van de rotor is bij dit type motor in de stator een hulp- of aanloopwikkeling aangebracht die 90º verschoven is ten opzichte van de hoofdwikkeling. Deze hulpwikkeling heeft minder wikkelingen dan de hoofdwikkeling en is in dun koperdraad gewikkeld. Na het inschakelen vloeit door beide wikkelingen een stroom. Door het verschil in constructie ontstaat een in fase verschoven veld die de motor doet aanlopen. Na het aanlopen wordt de hulpwikkeling uitgeschakeld door middel van een thermisch relais (bimetaal) of tijdrelais omdat anders de hulpwikkeling te warm wordt.

Eénfasemotor met hulpwikkeling en condensator

Bij dit type motor – ook wel condensatormotor genoemd – is in serie met de hulpwikkeling een aanloopcondensator geplaatst. De werking blijft hetzelfde, alleen is het aanloopkoppel groter en de aanloopstroom lager. De condensator zal een faseverschuiving tussen het hoofd- en de hulpwikkeling realiseren van 90°, waardoor er goede aanloopcondities ontstaan.

In dit geval zijn beide berekend op continubedrijf. Het voordeel hierbij is dat de condensator tijdens bedrijf dienst doet als cos φ-compensatie.

Eénfasemotor met hulpwikkeling op verlaagde spanning en condensator

Bij dit type condensatormotor wordt de hulpwikkling gevoed met een verlaagde spanning meestal 50V. In serie met de hulpwikkeling is een aanloopcondensator geplaatst. De werking blijft hetzelfde, alleen is het aanloopkoppel lager.

Toepassingen

Eénfase-inductiemotoren voor vermogens tot 1kW worden op zeer grote schaal toegepast in allerlei huishoudelijke apparaten en kantoormachines, bijv. wasmachines, koelkasten, vriezers, ventilatoren, circulatiepompen, branders en typemachines.