电路中电容的电流方向迷思

backlock

电容：隔直，通交，通高频，阻低频。
电机上用的启动电容，是交流电直接由电容的一极流过电容另一极吗？像电路中常见的耦合电容也是这像吗？一般这类都是无极性电容吗？
一般整流后，用的滤波电容（有极性），都是充电放电（充电时，相当于电流只流向电容而不流向下一级，当电容充满，由电容通过正极向外放电，这时电流流向下一级），而不是可以从正极流过负极，对吗？
查找资料和书上面没有找到很明确的解释。求大家帮忙解惑

王新烨

解释1：
   这个电容叫移相电容，也叫启动电容。单向电机要产生一个转矩（一个转动的力）才能转起来。那么这个转矩就靠带有电容的那个线圈（启动绕组）和没有带电容的线圈（主绕组）组合得来。假如电风扇或洗衣机电机不转了（绕组完好），是因为电容器坏了，那电机会发出翁翁的声音，但就是不转。如果你用手转一下风扇或洗衣机电机轴，电机转动就正常了。这就是这个电容器的作用：产生一个启动转矩。

解释2：
   交流电机的旋转依靠电流产生的旋转磁场。三相电机流过的是相位互差120度的三相电流，能产生旋转磁场。而单相电机流过的单相电流不能产生旋转磁场，需要采取一定的方法使它产生旋转磁场，用电容就是方法之一，也是最常见的方法；
电容是用来分相的，目的是使两个绕组中的电流产生近于90゜的相位差，以产生旋转磁场。三相电中，每两相之间的电流本身就有相位差，不用分相。
电容感应式电机有两个绕组，即启动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在启动绕组上串连了一个容量较大的电容器，当运行绕组和启动绕组通过单项交流电时，由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值；在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场相互作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。

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由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值

谢谢版主的资料，上面这句，电容为什么能使启动绕组电流超前90度角？电容两端电压是不能突变的吧？我主要是不明白。这个电容是有通过电流，还是没有通过（也就是说像电阻一样有电流通过），如果有电流流过，那么，有极性电容也可以有交流通过？那么像耦合电容也是有交流电通过吗？

征章电器维修

王新烨 发表于 2014-2-18 22:01
解释1：
   这个电容叫移相电容，也叫启动电容。单向电机要产生一个转矩（一个转动的力）才能转起来。那么 ...

咱接版主讲的继续讲一下，滤波电容是用在交流电经过整流器输出尽量平滑跟直尽可能一样。交流电的一个周期里面有一个零电位，经过整流器就会产生脉动现象，加上电容器启到缓冲让他尽量变成平直。

18199286759

    在电路应用中、你只要懂得电容在那电路中起着什么作用就行。的确没必要了解那么深奥

newsan

backlock 发表于 2014-2-18 22:27
由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值

谢谢版主的资料， ...

这个我来简单地回答你吧：就是因为电容两端的电压不能突变，所以才有电流超前90°，为什么呢？你脑补一下这个画面：当交流电正半周送过来的时候，单相电两端电压开始升高，这时主绕组（或者叫运行绕组）刚刚开始产生电流（有电压才有电流），而运行绕组不一样，因为电容的存在，也因为电容两端的电压不能突变，在交流电正半周刚刚送来的时候，电压给电容充电，这个时候的电流是最大的，为什么？这是因为，电容在交流电的上一个半周（负半周）的时候已经充满负电压了，所以从交流电过零开始，启动绕组的电流就变成最大，然后等正半周最高峰过去，电容充电结束；就这样周而复始，启动绕组的电流始终超前运行绕组90°；这样解释你应该能看懂吧。
你谈到有极性电容，实际上有极性电容一样可以通过交流，只是这个电容之所以叫有极性，就是因为它两个极对电压的反应不同，比如一个耐压16V的有极性电容，正向给它施加15V的电压它能正常工作，但是如果反向施加，恐怕只要10V或者更低，这个电容就会因为漏电流过大而过热失效甚至爆炸；当然，有极性电容的反向耐压也不会很低，通常是正向耐压的一半左右，所以有些信号耦合电路，甚至直接用普通的电解电容做信号耦合，一般信号的峰值不会超过5V，用个16V耐压的电解电容就能完全应付了，在要求不高的场合通常这样做，会降低很多成本。

backlock

征章电器维修 发表于 2014-2-18 22:41
咱接版主讲的继续讲一下，滤波电容是用在交流电经过整流器输出尽量平滑跟直尽可能一样。交流电的一个周期 ...

这些我都懂，在交流电负半周时，整流没有波形输出，加个滤波电容后，在负半周时，电容放电，让交流负半周时同样有波形输出。  这个是电容正极在交流正半周时充电，负半周时从正极放电的过程。那么电机上的电容和耦合电容的工作不是这样的。那么是不是有交流电从电容流过，像电阻那样

newsan

backlock 发表于 2014-2-18 22:49
这些我都懂，在交流电负半周时，整流没有波形输出，加个滤波电容后，在负半周时，电容放电，让交流负半周 ...

看来其实你不懂，你说的是半波整流的情况，实际上基本应用的都是全波整流或桥型整流，这样的话无论是正半周还是负半周，只要电压超过了滤波电容两端的电压，那么整流电路不单给滤波电容充电，同时也向负载提供电流，只有在电压低于峰值后才是滤波电容单独给负载供电，所以在音响领域方面，滤波电容又有一个叫法叫“大水塘”，意思就是储备足够不怕大电流输出，即使有大电流输出，电压也不会有多大的下降，这就需要大容量的滤波电容，更有追求极限的把大水塘变成“大水库”（一个几十W的功放弄了个几十万μF的电容阵列）；
鉴于普通的整流滤波利用率太低，比如一个12V的整流电源，电容两端电压在常规负载下是12V，那么整流端低于12V的电压不能做工（既不能给电容充电，也不能给负载供电。），于是PFC电路就产生了，当然，这是涉及更高一层的电源应用，这里就不再详细讨论。

backlock

newsan 发表于 2014-2-18 22:49
这个我来简单地回答你吧：就是因为电容两端的电压不能突变，所以才有电流超前90°，为什么呢？你脑补一下 ...

感谢大哥耐心的回复，让我对电流超前90度有了大概的理解。问几个小白的问题，1，交流电通的瞬间是应该先正半周吗？2，如果先有正半周，那么，电流是优先流到电容，而不是主绕阻吗？3，交流负半周时，火线没电，零线有电？还是都没有？4，交流负半周时，启动电容是充负电压。。这个应该怎么理解。

不好意思，学家维半年，有些东西虽然知道怎么修，但是在原理上往往让我不解，让我很困惑。很想弄个明白

backlock

newsan 发表于 2014-2-18 23:00
看来其实你不懂，你说的是半波整流的情况，实际上基本应用的都是全波整流或桥型整流，这样的话无论是正半 ...

呃。是啊。我想错了。我看了一些讲交流电正负半周的视频，有点混了，见笑了。你一说我就想起来了。全波整流时的波形，像一个山连一个山样的。。。PFC，是液晶电视里面常用来升压的吧。。我要学的知识还很多啊。谢谢提点。