(Working Principle & Construction of Capacitor Start Induction Motor)
 |
| Capacitor Start Induction Motor |
ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක (Capacitor Start Motor) ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය හා නිර්මාණය සැලකීමේදී ධාරිත්‍රක ආරම්භක හා ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයකට (Capacitor Start & Run Motor) බොහෝසෙයින් සමාන වේ. අප දැනටමත් දන්නා පරිදි එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයකට ස්වයං ආරම්භයක් නොමැති වන්නේ එමගින් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති නොවන නිසා වේ. න්‍යායිකව නම් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇතිවීමට සැලකිය යුතු කලා වෙනසක් අවශ්‍ය වේ. මේ සඳහා ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටර (Capacitor Start Motors) වල ආරම්භක එතුම සමග ශ්‍රේණිගතව ධාරිත්‍රකයක් සම්බන්ධ කිරීම සිදු කර ඇත. අපට පුරුදු අප දන්නා ආකාරයටම ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් හමුවේ ධාරිත්‍රකයක හැසිරීම් ස්ව්භාවය සැලකීමේදී ධාරිත්‍රකයක් මගින් වෝල්ටීයතාවයට සාපේක්ෂව ධාරාව 90° කින් පෙරටුගාමී කරයි. ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක (Capacitor Start Motor) පරිපථ සටහන සැලකීමේදී එහි ප්‍රධාන එතුම (Main Winding) හා ආරම්භක එතුම (Starting Winding) නමින් එතුම් දෙකක් දක්නට ලැබෙන අතර ඉන් ආරම්භක එතුම සමග ශ්‍රේණිගතව මෝටරයට අනන්‍ය වූ ධාරිත්‍රකයක් සම්බන්ධ කිරීම සිදු කරනු ලබන අතර එම ධාරිත්‍රකය හරහා ධාරාව (Ist) ගලා යාමේදී, සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට (V) සාපේක්ෂව යම්කිසි කෝණයකින් (Øst), Ist ධාරාව පෙරටුගාමී (Leading) කරයි.
ස්ව්භාවයෙන්ම ධාවක එතුම (Running Winding) ප්‍රේරක ස්ව්භාවයක් ගන්නා නිසා ධාවක එතුම (Running Winding) හරහා ගලා යනු ලබන ධාරාව ( Im), සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට සාපේක්ෂව පසුබට (Lagging) වේ. දැන් මෙම Ist හා Im ධාරාවන් අතර විශාල (80°-90°) කලා කෝණයක් α, (Phase Angle) දක්නට ලැබෙන අතර එය පැලි කලා මෝටරයක (Split Phase Motor) කලා කෝණයට වඩා ආසන්න වශයෙනි 25° කින් පමණ විශාල වේ. මෙම Ist හා Im ධාරාවන් දෙක මගින් ඇති කරනු ලබන සම්ප්‍රයුක්ත ධාරාව (Resultant Current) හෙවත් සැපයුම් ධාරාව I, (Supply Current) මගින් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති කිරීම කරනු ලබයි. මෙම මෝටරය මගින් ඇති කරනු ලබන ව්‍යාවර්තය 80° ත් 90° ත් අතර කලා කෝණයේ වෙනසක් මත රඳා පවතී. එමනිසා මේ මෝටර විශේෂයට ඉහළ ආරම්භක ව්‍යාවර්තන බලයක් (High Starting Torque) ඇතැයි කියනු ලැබේ. මෙම ආරම්භක ව්‍යාවර්තය Ts,
Ts = kImIst Sin α මගින් දෙනු ලැබේ. මෙහි k යනු අභිමත නියතයක් වේ.
 |
| Centrifugal Switch |
මෝටර පරිපථ සටහන සැලකීමේදී එහි ආරම්භක එතුමත් ධාරිත්‍රකයත් හා ශ්‍රේණිගතව කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුව (Centrifugal Switch) නම් වහරුවක් සම්බන්ධව පවතී. මෝටරයේ ධාවනය ආරම්භවී ක්‍රමයෙන් වේගය වැඩිවත්ම නමින් අදහස් කරන පරිදි භ්‍රමණයේදී ඇත වන්නාවූ කේන්ද්‍රාපසාරී බලය (Centrifugal Force) මගින් මෝටරයේ සමමූර්තන වේගයෙන් (Ns) 75% ත් 80% ත් අතර වේගයකදී එහි ඇති Normally Close Point, Open වීම හෙවත් විවෘත පරිපථ වීම සිදු වේ. මෙම ක්‍රියාවලිය නිසා මෝටර පරිපථයෙන් ආරම්භක එතුම (Starting Winding) හා ධාරිත්‍රකය (Capacitor) වෙන් වීම සිදු වන අතර ධාවක එතුම (Running Winding) මගින් පමණක් මෝටරය ධාවනය වීම සිදු වේ. මේ ක්‍රියාවලිය නිසා මෝටරයට ස්වයං ආරම්භනයක් ලබා දෙන්නේ ධාරිත්‍රකය සහිත ආරම්භක එතුම මගින් බව ඉතා හොඳින් පැහැදිලි වේ.
මීට අමතරව ජව ධාරිතාවයෙන් අඩු ඇතැම් කුඩා සම්පීඩක වැනි උපාංග වල මෙම කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුව වනුවටආරම්භක පිළියවන (Starting Relays) භාවිතා කිරීම සිදු කරයි. එම ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරය ප්‍රධාන එතුම සමග සම්බන්ධ වන අතර එහි ඇති විවෘත වහරුව ආරම්භක එතුම හා සමග ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වේ. මෝටරයට සැපයුම ලැබීමේදී ප්‍රධාන එතුම මගින් මෝටර ආරම්භයට උත්සාහ දැරීම නිසා ඒ හරහා ගලන ධාරාව ඉහළ යාමෙන් ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරයට ප්‍රමාණවත් ධාරාවක් ලැබීමෙන් එම දඟරයේ ඇතිවන් චුම්භක බලය නිසා එහි විවෘත වහරුව සංවෘත්ත කිරීම සිදු වේ. මේනිසා ආරම්භක එතුම හරහා ධාරාව ගමන් කිරීමෙන් මෝටරය ධාවනය ආරම්භ වන අතර ධාවන වේගය ප්‍රමත වේගය කර එළඹෙත්ම ප්‍රධාන එතුම හරහා ගලන ධාරාව අඩුවී සාමාන්‍ය අගයට පැමිණෙන නිසා ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරයට ලැබෙන ධාරාව ප්‍රමාණවත් නොවීමෙන් එහි ඇති වහරුව විවෘත පරිපථ වීම සිදු වේ. මෙමගින්ද සිදුවන්නේ ඉහත කී කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුවේ කාර්‍යයට සමාන ක්‍රියාකාරිත්වයකි.
 |
| Starting Relay |
මීට අමතරව ජව ධාරිතාවයෙන් අඩු ඇතැම් කුඩා සම්පීඩක වැනි උපාංග වල මෙම කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුව වනුවටආරම්භක පිළියවන (Starting Relays) භාවිතා කිරීම සිදු කරයි. එම ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරය ප්‍රධාන එතුම සමග සම්බන්ධ වන අතර එහි ඇති විවෘත වහරුව ආරම්භක එතුම හා සමග ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වේ. මෝටරයට සැපයුම ලැබීමේදී ප්‍රධාන එතුම මගින් මෝටර ආරම්භයට උත්සාහ දැරීම නිසා ඒ හරහා ගලන ධාරාව ඉහළ යාමෙන් ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරයට ප්‍රමාණවත් ධාරාවක් ලැබීමෙන් එම දඟරයේ ඇතිවන් චුම්භක බලය නිසා එහි විවෘත වහරුව සංවෘත්ත කිරීම සිදු වේ. මේනිසා ආරම්භක එතුම හරහා ධාරාව ගමන් කිරීමෙන් මෝටරය ධාවනය ආරම්භ වන අතර ධාවන වේගය ප්‍රමත වේගය කර එළඹෙත්ම ප්‍රධාන එතුම හරහා ගලන ධාරාව අඩුවී සාමාන්‍ය අගයට පැමිණෙන නිසා ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරයට ලැබෙන ධාරාව ප්‍රමාණවත් නොවීමෙන් එහි ඇති වහරුව විවෘත පරිපථ වීම සිදු වේ. මෙමගින්ද සිදුවන්නේ ඉහත කී කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුවේ කාර්‍යයට සමාන ක්‍රියාකාරිත්වයකි.
 |
| Circuit Diagram of Starting Relay |
මෙම ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක ධාරිත්‍රකයේ අගය නිර්ණය කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ Øst හා Øm යන කෝණයන් දෙකෙහි ඓක්‍යය 80° ත් 90° අතර අගයකට (සමස්ත කලා කෝණයට) සමාන වන පරිදි වේ.
Øst + Øm = α or (80°-90°)
ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක ලාක්ෂණික (Characteristics of a Capacitor Start Motor)
- ආරම්භක ලාක්ෂණික (Starting Characteristics) Split Phase මෝටරයකට සාපේක්ෂව හොඳ වුවත් Split Phase Motors හා Capacitor Start Motors සමාන ධාවක ලාක්ෂණික (Running Characteristics) පෙන්වයි. මන්දයත් ප්‍රධාන එතුම අනන්‍ය (Identical) වන නිසාය.
- Im හා Ist අතර කලා කෝණය 80° පමණ වන අතර Split Phase මෝටරයකට සාපේක්ෂව 25° කින් පමණ වැඩි වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සමාන ව්‍යාවර්තයකදී, ආරම්භක එතුමේ ධාරාව (Ist) පැලි කලා මෝටරයක ආරම්භක එතුමේ ධාරාවෙන් භාගයකට සමාන වේ. එබැවින් ආරම්භක එතුම ඉක්මනින් රත් නොවන අතර මේ නිසා දිගු කාලයක් තිස්සේ ධාවනය වන හෝ නිතර නිතර භාවිතා වන මෝටර සඳහා ඉතා යෝග්‍ය වේ.
- මෝටරයේ ආරම්භක ව්‍යාවර්තන අගය (Tstart) ආසන්න වශයෙන් පූර්ණ බැර ව්‍යාවර්තන අගයෙන්(TF/L) 250% ත් 400% ත් අතර අගයක් ගනී.
- මෝටරයේ ආරම්භක ධාරාව (Istart) ආසන්න වශයෙන් පූර්ණ බැර ධාරාවෙන් (IF/L) 5 ගුණයත් 6 ගුණයත් ඇතර අගයක් ගනී.
- මෝටරයේ ජව සාධකය (Cos Ø) අඩු අගයක් ගනී.
- මෝටරයේ භ්‍රමණ දිශාව ආරම්භක එතුමේ අග්‍රයන් මාරු කර සම්බන්ධ කිරීම මගින් සිදු කළ හැකි වේ. මෙම ක්‍රමය එකලා ප්‍රේරණ මෝටර සඳහා පොදු වූ කරුණක් වේ.
ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරවල භාවිතයන් (Applications of Capacitor Start Motors)
- වතුර මෝටර සඳහා - For Water Pumps
- ශීතකරණ සම්පීඩක තුල - Refrigerator Compressors
- වායුසමීකරණ සම්පීඩක තුල - Air Conditioner Compressors
- ඇඹරුමහල් වල මෝටර සඳහා - For Miller Machines Motors
- බඩු එහා මෙහා ගෙන යන පටි භාවිතා කරන මෝටර සඳහා - For Conveyor Motors