Как подобрать конденсатор для двигателя на 220 вольт

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя или трехфазного

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (например, трехфазный двигатель к однофазной сети)? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному или наждачному станку и пр.). В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача – снимать поляризацию, т.е. заряд близкорасположенных проводников.

Существует три вида конденсаторов:

Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.
Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником.
Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т.к. имеют максимально возможную емкость (до 100000 мкФ).

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб.=k*Iф / U сети, где:

k – специальный коэффициент, равный 4800 для подключения «треугольник» и 2800 для «звезды»;
Iф – номинальное значение тока статора, это значение обычно указывается на самом электродвигателе, если же оно затерто или неразборчиво, то его измеряют специальными клещами;
U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Еще один вариант расчета – принять во внимание значение мощности двигателя. 100 Ватт мощности соответствуют примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, т.е. его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения. Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость – в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Конденсатор двигателя - Википедия

Конденсатор двигателя , ^[1] ^[2], такой как пусковой конденсатор или конденсатор (в том числе конденсатор двухпроцессорный ) ^[2] электрический конденсатор, который изменяет ток в одной или нескольких обмотках однофазного асинхронного двигателя переменного тока для создания вращающегося магнитного поля.

Существует два распространенных типа конденсаторов двигателя: рабочих конденсаторов и пусковых конденсаторов .

Конденсаторы двигателя используются, например, с кондиционерами, гидромассажными / гидромассажными насосами, приводными воротами, большими вентиляторами или тепловыми печами с принудительной подачей воздуха. ^[1] «Конденсатор двойного хода» используется в некоторых компрессорных агрегатах кондиционера для повышения мощности двигателя вентилятора и компрессора. ^[1]

Пусковые конденсаторы [править]

Типичный пусковой конденсатор двигателя, как видно по его черному цвету и может иметь форму.

Пусковые конденсаторы кратковременно увеличивают пусковой момент двигателя и позволяют быстро включать и выключать двигатель.Пусковой конденсатор остается в цепи достаточно долго, чтобы быстро довести двигатель до заданной скорости, которая обычно составляет около 75% от полной скорости, и затем выводится из цепи, часто с помощью центробежного выключателя, который размыкается с этой скоростью. , После этого двигатель работает более эффективно с рабочим конденсатором. ^[1] ^[3]

Пусковые конденсаторы имеют номиналы выше 70 мкФ с четырьмя основными классификациями напряжения: 125 В, 165 В, 250 В и 330 В. ^[1]

Пусковые конденсаторы выше 20 мкФ - это неполяризованные алюминиевые электролитические конденсаторы ^[4] с твердым электролитом, и поэтому они применимы только для короткого времени запуска двигателя.

Двигатель не будет работать должным образом, если центробежный выключатель сломан. Если переключатель всегда разомкнут, пусковой конденсатор не является частью цепи, поэтому двигатель не запускается. Если переключатель всегда замкнут, пусковой конденсатор всегда находится в цепи, поэтому обмотки двигателя, вероятно, сгорят. Если двигатель не запускается, конденсатор, скорее всего, проблема, чем переключатель. ^{[ цитирование необходимо ]}

Run конденсаторы [править]

Некоторым однофазным электродвигателям переменного тока требуется «рабочий конденсатор» для подачи питания на обмотку второй фазы (вспомогательную катушку) для создания вращающегося магнитного поля во время работы двигателя.^[3]

Рабочие конденсаторы предназначены для непрерывной работы при работающем двигателе, поэтому избегают применения электролитических конденсаторов и полимерных конденсаторов с малыми потерями. Рабочие конденсаторы - это, в основном, полипропиленовые пленочные конденсаторы (исторически: металлизированные бумажные конденсаторы), которые запитываются в течение всего времени работы двигателя. ^[1] Рабочие конденсаторы рассчитаны на диапазон от 1,5 до 100 мкФ с классификацией напряжения 370 В или 440 В. ^[1]

Если установлено неправильное значение емкости, это приведет к неравномерному магнитному полю вокруг ротора.Это заставляет ротор колебаться в неровных местах, что приводит к нерегулярному вращению, особенно под нагрузкой. Это колебание может привести к шуму двигателя, увеличению потребления энергии, снижению производительности и перегреву двигателя. ^[3]

Конденсаторы двойного действия [править]

Двухконтурный конденсатор поддерживает два электродвигателя, как с двигателем вентилятора, так и с двигателем компрессора. Это экономит место за счет объединения двух физических конденсаторов в один корпус. Двойной конденсатор имеет три клеммы, обозначенные C для общего, FAN и HERM для герметичного компрессора.

Двойные конденсаторы бывают разных размеров, в зависимости от емкости (измеряется в микрофарадах, мкФ), например, 40 плюс 5 мкФ, а также от напряжения. Конденсатор на 440 вольт можно использовать вместо 370 вольт, но не на 370 вольт вместо 440 вольт. ^[2] Емкость должна оставаться в пределах 5% от ее первоначального значения. ^[2] Конденсаторы круглой формы цилиндрической формы обычно используются для кондиционирования воздуха, чтобы помочь при запуске компрессора и двигателя вентилятора конденсатора.^[2] Вместо круглого конденсатора можно использовать овальный двухходовой конденсатор; в любом случае монтажный ремень должен соответствовать используемой форме. ^[2]

Режимы отказа [править]

Неисправный рабочий конденсатор часто становится набухшим, с боков или концами изогнутыми или выпуклыми дальше, чем обычно; тогда станет ясно, что конденсатор вышел из строя, потому что он набух, или даже разорвался, что привело к вытеканию электролита из конденсатора. Некоторые конденсаторы имеют конструкцию «чувствительного к давлению прерывателя», которая приводит к их выходу из строя до того, как внутреннее давление может привести к серьезным травмам.Одна такая конструкция заставляет верхнюю часть конденсатора расширяться и разрывать внутреннюю проводку. ^[5]

В течение многих лет использования емкость конденсатора падает; это известно как «слабый конденсатор». В результате двигатель может не запуститься или работать на полную мощность.

Когда двигатель работает во время удара молнии по электрической сети, рабочий конденсатор может быть поврежден или ослаблен скачком напряжения, что потребует замены.

IEC / EN 60252-1 2001 устанавливает следующие уровни защиты для рабочих конденсаторов двигателя:

P0 - без защиты;
P1 - обрыв цепи или короткое замыкание;
P2 - только разомкнутая цепь.^[6]

Вопросы безопасности [править]

Конденсатор двигателя, являющийся частью циркуляционного насоса гидромассажной ванны, может перегреться в случае неисправности. ^[7] Это создает опасность пожара, и Комиссия по безопасности потребительских товаров США (CPSC) получила более 100 сообщений о случаях перегрева конденсатора двигателя, причем некоторые пожары начались. ^[7]

Маркировка [править]

Единицы емкости обозначены в микрофарадах (мкФ). Старые конденсаторы могут быть помечены устаревшими терминами «mfd» или «MFD», которые могут быть неоднозначными, но, особенно в этом контексте, также используются для микрофарад (миллифарад составляет 1000 микрофарад и обычно не наблюдается на двигателях).^a ^b "CPSC, Фирмы объявляют о восстановлении спа-салонов Infinity и Lifestyle" США CPSC, Вашингтон, округ Колумбия, CPSC.gov, 2003-12-09, веб-страница: CP7 В архиве 2013-01-08 на Wayback Machine.