摘 要： 針對單相電容啟動異步電動機運行時功率因數比較低的問題，提出電動機啟動并轉入運行時,，在其主繞組并聯(lián)適當的電容器的方法，減少或省去電源對電動機提供無功電流,，以減少線路損耗,，提高電源功率因數，提高電源設備容量的利用率,。
關鍵詞： 無功電流,；功率因數；線路損耗,；電源設備容量
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單相電容啟動異步電動機,，在工業(yè)和家庭電器設備中應用比較廣泛。但是,，電動機運行時（特別是負載較輕時）,，因功率因數比較低，造成供電電源設備容量利用率低以及供電線路有功損耗大,。在大力倡導節(jié)能的時代,，研究單相電容啟動異步電動機節(jié)能控制問題具有很實際的意義。
1 提高單相電容啟動異步電動機功率因數的方法
設電源設備容量額定值為S,，單相電容啟動異步電動機從電源吸取有功功率為P,，即：
電源給電動機輸送的電流(供電線路的電流)I0為：
其中u為電源電壓。從式(1)看出,，當電動機需要的有功功率一定時,，功率因數cos
越大，電源設備額定容量就越小,，電源設備利用率就越高,，供電效率也就越高。又從式(2)可以看出,，P一定,，u一定，cos越大,，則I0就越小,，也就是供電線路有功損耗就越小?？梢?，對單相電容啟動異步電動機要節(jié)約電能，關鍵是提高其功率因數,。
??? 單相電容啟動異步電動機運行時,，主繞組需要無功功率，有功功率,、功率因數都確定了,，要想等效地提高其功率因數，唯一的辦法就是在其運行時,，將啟動電容一部分與主繞組并聯(lián),，主繞組需要的無功功率由電容器產生的無功功率來補償。減少電源向電動機輸送無功功率來提高電源功率因數,，減少輸電線路有功損耗,，達到提高電源設備容量利用率的目的，其控制線路如圖1所示,。圖中,，K1為常閉開關，K2開關在電動機啟動前合向3點,，將C1和C2并聯(lián),，當加上電源電壓u時電動機啟動，轉速達到80％時K1自動打開,，同時將K2從3點向4點合上,，將電容C1與主繞組并聯(lián)，電動機轉入正常運行,，其定子電路如圖2所示,。
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??? 根據圖2，主繞組電流I1為：
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??? 式(3)中,，u為電源電壓,，P為電動機有功功率，cos1為主繞組功率因數,。電源給電動機輸送電流I0為：
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??? 其矢量圖如圖3所示,，由于從電源給電動機提供有功功率不變，所以有：
從圖3及式(5)看出,，<<1,，cos>>cos1則I0＜＜I1,。所以主繞組并入電容C1以后，電源功率因數cos（即負載等效功率因數）大大提高了,，電源給電動機輸送電流大大減少了,。
2 電容C1的計算方法
以u=220V，額定功率P=90W,，額定電流I1=1.45A,，f=50Hz，轉速1 400r/min的單相電容啟動異步電動機為例：
??? (1)設電動機運行時,，未給主繞阻并聯(lián)電容測得I0=I1=1.1A,，cos1=0.6。
?? ?(2)要求將電動機功率因數從cos1=0.6等效提高到cos=0.98,。
??? 求C1步驟如下：
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3 實驗研究
電動機參數：額定電壓u=220V,，額定功率P=90W，額定電流I1=1.45A,，f=50Hz,，轉速1 400r/min，啟動電容C1+C2=35μF,。實驗線路如圖1所示,，測量數據及計算數據如表1及表2所示。
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??? 從實驗數據看出,，單相電容啟動異步電動機,，在其運行時主繞組并聯(lián)一定電容C1后，功率因數可以提高到接近于1,，線路損耗減少40％以上,，電源設備容量利用率提高20％以上，節(jié)能效果比較好,。
單相電容啟動異步電動機在運行時,，在其主繞組并聯(lián)適當電容C1，經理論分析和實驗證明,，這是一個比較好的提高電動機等效功率因數的方法,。等效功率因數cosφ可以做到接近于1，能減少線路有功損耗40％以上,，提高電源設備容量利用率20％以上,，是一個結構簡單、經濟,、節(jié)能效果比較好的方法,，值得推廣應用。
參考文獻
[1] 邱關源.電路(上冊).北京：高等教育出版社，2003.
[2] 章名濤.電機學(下冊).北京：科學出版社,，1964.