За што служат кондензаторите поврзани со електромотор

Почитувани,
Имам едно прашање. Отворив еден соковник кој не работи. На моторот од соковникот има поврзано кондензатор. Ме интересира каква улога има кондензаторот во случај кога моторот е направен да врти само во една насока? Од тоа што ми е познато мене, за улогата на кондензаторот можам да ги набројам следниве точки:
1. Го подобрува факторот на моќност. Во смисла, наместо да доаѓа реактивна снага до моторот (моторот е со претежно индуктивна природа) преку жиците и да го намалува капацитетот за пренос на активна енергија по жиците, реактивната енергија се произведува на самото место од кондензаторот кој е поврзан на клемите од електромоторот. Нели, импеданса со индуктивна природа тежнее да влече реактивна моќност, а импеданса со капацитивна природа тежнее да оддава реактивна моќност. Но, кај толку мал електромотор не верувам дека ќе има некаква придобивка и мислам дека ефектите, иако ќе бидат присутни, ќе бидат многу слаби.
2. Служи како филтер за намалување на шумот.
3. Овозможува стартување на електромоторот. Бидејќи електромоторот во соковникот е монофазен, тој нема да заротира ако му донесеме директно една фаза и во таа ситуација со директно донесена една фаза наместо вртливо магнетно поле, ќе создаде пулсирачко магнетно поле кое нема да ротира по обиколницата од моторот. За да се направи постоење на квази-вртливо магнетно поле, во улога влегува спомнатиот кондензатор. Тој прави фазно задоцнување на магнетното поле, односно делува како да има две фази, од коишто едната е реалната, онаа што постои од мрежата, а другата е резултат на фазното доцнење што го прави кондензаторот. Тие две фази се пропуштаат низ две намотки, и тоа овозможува моторот да почне да врти. Без таков кондензатор, моторот нема да почне да врти.
Прашање за во случај кога моторот е дизајниран да врти во две насоки, а е монофазен мотор и пак има кондензатор:
На пример, истиот тој кондензатор го има и кај надворешни единици на клима-уреди и слушнав дека таму имал улога за да може да се врти моторот во две насоки. Јас и понатаму најмногу "гласам" дека дури и во тој случај, кондензаторот сепак служи за да може да стартува моторот, ако и само ако моторот е AC, монофазен. Може и да биде точно дека кај надворешните единици на клима-уредите служи и за промена на насоката на вртење на моторот, но не знам како е изведено тоа решение. Ако навистина служи за промена на насоката на вртење, како е изведено променувањето на насоката? По кој механизам? Барав нешто на нет по ова прашање, но бидејќи го почитувам Вашето знаење и мислење за технички прашања, сакам да видам Вие што ќе кажете.
Па, од сето ова напишано, што мислите Вие, дали:
1) некоја од трите причини погоре е вистинската причина за користење на кондензаторот кај монофазен мотор кој врти во една насока и
2) дали кај климите служи за промена на насоката на вртење?

Благодарам за времето што го одвоивте.
Со почит,
Зоран Јанкулоски

Еднофазен мотор на наизменична струја (AC) во принцип се состои од една статорска намотка низ којашто тече временски променлива струја (по синусен закон), па затоа се создава пулсирачко магнетно поле. Пулсирачкото магнетно поле може да се прикаже како сума од две вртливи полиња со иста амплитуда коишто ротираат во спротивни насоки (директно и инверзно). Стартниот момент на ваквото поле е еднаков на нула – затоа моторот не може да започне да ротира, освен ако на него не се примени дејство од надворешна механичка сила. За да се обезбеди самостоен старт на моторот, односно почетен момент различен од нула, потребно е да се создаде вртливо магнетно поле. Вртливо магнетно поле се создава кога низ просторно поместени намотки ќе течат временски поместени струи. Затоа кај еднофазните мотори се вградува уште една дополнителна (помошна) намотка, чијашто оска физички е поместена во однос на оската на главната намотка и низ којашто треба да тече струја временски (фазно) поместена во однос на струјата што тече низ главната намотка. Во практиката постојат две решенија за самостоен старт на еднофазен мотор:
- мотор со помошна намотка и кондензатор, и
- мотор со краткоспоена помошна намотка (со расечен пол).
Кондензаторот се поврзува во серија со една од намотките, така што струјата во таа гранка фазно се поместува во однос на другата намотка којашто е врзана директно на фазата од напојувањето. Во зависност од тоа како се димензионирани намотките и кондензаторот (и од примената на моторот), кондензаторот може да служи само за стартување на моторот или пак да биде работен кондензатор (постојано вклучен). Кога кондензаторот не е димензиониран да биде постојано вклучен, тогаш тој треба да се исклучи неколку секунди откако моторот ќе стартува. Исклучувањето на помошната намотка и кондензаторот за старт може да се изврши на повеќе начини. Најчест механизам е со употреба на центрифугална склопка. Тоа е механичка склопка сместена на оската на роторот чиишто контакти се отвораат под дејство на центрифугалната сила кога моторот ќе постигне одредена брзина на вртење (најчесто на 75% од номиналната брзина). Без да навлегуваме во детали, исклучувањето може да се врши и со струен релеј или, пак, со соодветна електроника (тајмери).
Моторите кај коишто кондензаторот е работен (постојано вклучен) се нарекуваат кондензаторски мотори. Во зависност од тоа како се димензионирани намотките и кондензаторот, може да се постигнат различни карактеристики. Колку е поголем капацитетот на кондензаторот, толку е поголем и моментот на моторот, но тоа значи и поголема цена и димензија на кондензаторот. Во случаи, пак, кога е потребен поголем почетен момент, моторот се изведува со два кондензатора (дво-капацитивен мотор), еден стартен, друг работен. Стартниот кондензатор само на стартот е вклучен паралелно на работниот кондензатор, а откако моторот ќе го совлада соодветниот почетен момент, стартниот кондензатор се исклучува, и помошната намотка продолжува да работи само со работниот кондензатор (во серија).
Кај моторите со краткоспоена помошна намотка, главната намотка е намотана околу целиот пол и претставува побудна намотка. Во полот е направен расцеп поместен од неговиот центар и во него е сместена помошната краткоспоена намотка. Во помошната намотка се индуцира струја која, што е фазно поместена од главната намотка (според Ленцовото правило, индуцираната струја тежи да создаде магнетно поле кое ќе има спротивен флукс од флуксот на променливото поле што го создава главната намотка).
Реверзирањето (промена на насоката на ротација) на еднофазен мотор со помошна намотка се изведува со едноставна промена на приклучоците на една од намотките. Во случај кога главната и помошната намотка се еднакво намотани, реверзирањето се изведува само со еден преклопник којшто го преспојува кондензаторот во серија со една од намотките. На тој начин, главната и помошната намотка ја менуваат својата функција. Насоката на ротација на моторот е од намотката во којашто струјата претходи кон намотката во којашто струјата доцни. Кај моторите со краткоспоена помошна намотка, реверзирањето не е можно, а насоката на ротација е секогаш од поширокиот дел на полот кој не е опфатен од помошната намотка, кон процепот во којшто е сместена краткоспоената намотка.
И на крајот, одговорот на прашањето:
Кондензаторот кај еднофазен мотор има улога да обезбеди самостоен старт на моторот, но во некои случаи и да го зголеми моментот на моторот кога е поврзан постојано како работен кондензатор. Можеби по некоја случајност и би го подобрил факторот на моќност на моторот како потрошувач, но може и да го влоши – како и да е, подобрувањето на факторот на моќност е друга проблематика и бара друг пристап. Кај индукциските монофазни мотори кондензаторот воопшто не служи како филтер за намалување на шум – електричниот шум се стреми да се намали кај електромоторите со четкички бидејќи тој негативно влијае на главната функција на електронските уреди (репродукција на аудио/видео/ТВ-сигнали, или пренос на податоци, итн.). Кај индустриските електромотори од поголемо значење е да се намали механичкиот шум.
Во однос на вториот дел од прашањето, во врска со климите, не знам точно каков тип на мотор користат климите, но според објаснувањето погоре, јасно е дека кондензаторот нема директна функција за реверзирање на моторот, туку во случајот кога помошната и главната намотка се еднакво намотани, нивната улога се менува со едноставно преклопување на кондензаторот, а со тоа се менува и насоката на ротација (ваков е случајот, на пример, кај моторите од машините за перење алишта).
Мирослав Китаноски

Во мали елетрични уреди во домаќинството, каков што е соковникот, најчесто се користат мали мотори со четкички (комутатор), кој е голем извор на ЕМИ (електромагнетни интерференции), и тука употребениот кондензатор служи ИСКЛУЧИВО за отстранување, односно намалување на амплитудата на овие пречки. Впрочем, постои соодветна регулатива на ова поле која ЗАБРАНУВА производство и пуштање во промет на уреди кои генерираат ЕМИ над некое дозволено ниво. За да се задоволат овие прописи, паралелно со четкичките на малите мотори често се става блок-кондензатор со вредност од 0,047µF до 0,47µF, придружен со реден отпорник од 10 до 220 ома за да се намали максималната струја низ кондензаторот кој, поради обилноста на присутните пречки, може "озбилно" да се загрева. Кај посложени уреди кои содржат асинхрон мотор, а и воопшто, во мотори кои генерираат поголемо количество пречки, примената на ваков кондензатор би била непримерна, па за иста намена се користи нешто посложен мрежен филтер составен од пар индуктивни калеми и пар кондензатори.
Тука веднаш треба да се напомене, а и за да се задоволи основната цел на читателот, дека овој кондензатор може да се отстрани од колото доколку е во краток спој, и со тоа уредот ќе проработи со полна функционалност. Но во овој случај, генерираните пречки можат видно (и слушно) да влијаат врз работата на "блиските" аудио/видео уреди!
Емилијан Иљоски