電容的特點是阻止電壓突變,也就是讓電壓滯后了90°,由于交流電是正弦波,所以從0°到90°,電壓是升高,電容器在充電,開始電流大,等電容器電壓=交流電時,電流=0,相位差剛好是90°。電感的作用是阻止電流突變,交流電電壓升高,電感抑制電流的升高,等到電壓開始降低,電感補償電壓,電流變大,也是90°。所以無論電容還是電感,都可以改變相位,就是所謂移相了。
電容作為電路當中最為常見的元件,在直流電路中電容器相當于開路,但在交流電路中它可以為電路提供移相、耦合、濾波、補償、諧振、儲能、整流等需求,那么電容是如何移相的呢?
忽略電阻 阻值,單獨計算純電容電路上電流和電壓之間的關(guān)系,在電容的正負極板之間加上電壓時,極板上開始 儲存電荷Q=CU,電荷在電路中流過就形成了電流。
檔極板兩端的電壓變化時,極板上儲存的電荷也會隨之變化,也就是說電壓升高時電容開始充電,電壓降低時開始放電。
首先假設(shè)電源u=Umsinwt帶入上面的公式可以得到電流:
所以可以得到結(jié)論:在電路中電容器電流的相位超前電壓90度。
三相異步電動機中在兩個繞組之間加裝一個電容器后電路圖如下:
單相正旋電流通過定子繞組時,電機就會產(chǎn)生一個交變磁場,這個磁場的強弱和方向隨著正旋規(guī)律變化,所以稱這種磁場為交變脈動磁場,這個交變脈動磁場可以分解為兩個轉(zhuǎn)速相同、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場,當轉(zhuǎn)子靜止時,這兩個旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生兩個大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩,使得合成轉(zhuǎn)矩為零,所以電動機無法轉(zhuǎn)動,這時我們用外力使電動機順時針旋轉(zhuǎn),電機轉(zhuǎn)子與順時針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場切割相對速度變小,轉(zhuǎn)子與逆時針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場切割相對速度變大,這樣平衡就被打破,轉(zhuǎn)子就順著推動的方向旋轉(zhuǎn)起來了。
加裝一個啟動電容給三相電動機的另一個繞組,另一個繞組中通過的電流超前于主繞柱中的電流90度,就相當于在電機啟動的時候給一個讓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的啟動力矩。