Къде да вземем кондензатори за електрически двигател. Как се различава началният кондензатор от работния кондензатор: описание и сравнение

При свързване на асинхронен трифазен електродвигател 380 V към еднофазна мрежа 220 V е необходимо да се изчисли капацитетът фазово изместващ кондензатор, или по-скоро два кондензатора - работен и стартов кондензатор. Онлайн калкулаторза изчисляване на капацитета на кондензатора за трифазен двигателв края на статията.

Как да свържете асинхронен двигател?

Връзка асинхронен двигателизвършва се по две схеми: триъгълник (по-ефективен за 220 V) и звезда (по-ефективен за 380 V).

На снимката в долната част на статията ще видите и двете диаграми на свързване. Тук мисля, че не си струва да описвам връзката, защото... това е описано хиляди пъти в интернет.

По принцип много хора имат въпрос какви мощности на работните и стартовите кондензатори са необходими.

Стартов кондензатор

Струва си да се отбележи, че на малки електрически двигатели, използвани за домакински нужди, например, за 200-400 W електрическо острило не е необходимо да използвате стартов кондензатор, но за да мина с един работещ кондензатор, съм правил това повече от веднъж - работещ кондензатор е напълно достатъчен. Друго нещо е, ако електрическият двигател стартира със значително натоварване, тогава е по-добре да използвате стартов кондензатор, който е свързан паралелно с работния кондензатор чрез натискане и задържане на бутона, докато електрическият двигател ускорява, или с помощта на специално реле. Капацитетът на началния кондензатор се изчислява чрез умножаване на капацитета на работния кондензатор по 2-2,5; този калкулатор използва 2,5.

Струва си да се помни, че тъй като асинхронният двигател се ускорява, той изисква по-малък капацитет на кондензатора, т.е. Не трябва да оставяте стартовия кондензатор включен за цялото време на работа, т.к Големият капацитет при високи скорости ще доведе до прегряване и повреда на електродвигателя.

Как да изберем кондензатор за трифазен двигател?

Използваният кондензатор е неполярен, за напрежение най-малко 400 V. Или модерен, специално проектиран за това (3-та фигура), или съветски тип MBGCH, MBGO и др. (фиг. 4).

Така че, за да изчислите капацитета на стартовите и работещите кондензатори за асинхронен електродвигателвъведете данните във формуляра по-долу, ще намерите тези данни на табелката на електродвигателя, ако данните са неизвестни, тогава за изчисляване на кондензатора можете да използвате средните данни, които са въведени във формуляра по подразбиране, но мощността на електродвигателя трябва да се посочи.

Онлайн калкулатор за изчисляване на капацитета на кондензатора

Изчисляване на капацитета на кондензатора:

Кондензатор – електронен компонент, предназначени за натрупване електрическа енергия. По естеството на работата принадлежи към пасивни елементи. В зависимост от режима на работа, в който работи елементът, се разграничават кондензатори постоянен капацитет и променлив(като опция - настройка). Според вида на работното напрежение: полярни - за работа с определена полярност на свързване, неполярни - могат да се използват както в AC, така и в AC вериги. постоянен ток. При паралелна връзкаполученият капацитет се сумира. Това е важно да знаете, когато избирате необходимия капацитет за електрическа верига.

За стартиране и работа на асинхронни двигатели в монофазна верига променлив токИзползват се кондензатори:

• Пускачи.
• работници.

Стартовият кондензатор е предназначен за краткосрочна работа- стартиране на двигателя. След като двигателят достигне работна честотаи захранващият стартов кондензатор е изключен. По-нататъшната работа се извършва без участието на този елемент. Това е необходимо за определени двигатели, чиято работна схема предвижда режим на стартиране, както и за конвенционални двигатели, които в момента на стартиране имат натоварване на вала, което предотвратява свободното въртене на ротора.

Използвайте бутон, за да стартирате двигателя Kn1, който превключва стартовия кондензатор C1 за времето, необходимо за достигане на електродвигателя необходимата мощности революции. След това кондензаторът C1 се изключва и двигателят работи поради фазово изместване в работните намотки. Работното напрежение на такъв кондензатор трябва да бъде избрано, като се вземе предвид коефициентът 1,15, т.е. за мрежа от 220 V, работното напрежение на кондензатора трябва да бъде 220 * 1,15 = 250 V. Капацитетът на стартовия кондензатор може да се изчисли от първоначалните параметри на електродвигателя.

Работният кондензатор е свързан към веригата през цялото време и действа като верига за фазово изместване за намотките на двигателя. За надеждна работа на такъв двигател е необходимо да се изчислят параметрите на работния кондензатор. Поради факта, че кондензаторът и намотката на електродвигателя създават колебателна верига, в момента на преход от една фаза на цикъла към друга, върху кондензатора се появява повишено напрежение, надвишаващо захранващото напрежение.

Кондензаторът е постоянно изложен на това напрежение и при избора на неговата стойност е необходимо да се вземе предвид този фактор. Когато изчислявате напрежението на работния кондензатор, вземете коефициент 2,5-3. За мрежа от 220 V работното напрежение на кондензатора трябва да бъде 550-600 V. Това ще осигури необходимия резерв на напрежение по време на работа.

При определяне на капацитета на този елемент се вземат предвид мощността на двигателя и схемата на свързване на намотката.

Има два вида свързване на намотките на трифазен двигател:

1. Триъгълник.
2. звезда.

Всеки от тези методи на свързване има собствено изчисление.

триъгълник: Ср=4800*Ip/Up.

Пример: за двигател с мощност 1 kW - токът е приблизително 5A, напрежение 220 V. Av = 4800 * 5/220. Капацитетът на работния кондензатор ще бъде 109 mF. Закръглете до най-близкото цяло число – 110 mF.

Звезда: C р=2800*Ip/Up.

Пример: 1000 W двигател - ток е приблизително 5 A, напрежение 220 V. Av = 2800 * 5/220. Капацитетът на работния кондензатор ще бъде 63,6 mF. Закръглете до най-близкото цяло число - 65 mF.

От изчисленията става ясно, че методът на свързване на намотките значително влияе върху размера на работния кондензатор.

Сравнение на работещи и стартови кондензатори

Сравнителна таблица за използването на кондензатори за асинхронни двигатели, свързани към напрежение 220 V.

Поради факта, че тези видове кондензатори имат относително големи размери и цена, полярните (оксидни) кондензатори могат да се използват като работен и стартов кондензатор.

Те имат следното предимство: въпреки малките си размери имат много по-голям капацитет от хартиените.

Заедно с това има съществен недостатък: те не могат да бъдат свързани директно към AC мрежата. За използване във връзка с двигател трябва да използвате полупроводникови диоди. Схемата за свързване е проста, но има недостатък: диодите трябва да бъдат избрани в съответствие с токовете на натоварване. При високи токове диодите трябва да бъдат инсталирани на радиатори. Ако изчислението е неправилно или площта на радиатора е по-малка от необходимата, диодът може да се повреди и да позволи на променливото напрежение да премине във веригата. Полярните кондензатори са предназначени за постоянно напрежение и когато са изложени на променливо напрежение, те прегряват, електролитът в тях кипи и те излизат от строя, което може да причини вреда не само на електродвигателя, но и на лицето, което обслужва това устройство.

Напрежение 220 V е животозастрашаващо напрежение. За спазване на правилата безопасна работаелектрически инсталации на консуматори, запазващи живота и здравето на лицата, работещи с тези устройства, използването на тези схеми на свързване трябва да се извършва от специалист.

Много собственици доста често се оказват в ситуация, в която трябва да свържат устройство като трифазен асинхронен двигател към различно оборудване в гараж или селска къща, което може да бъде шлифовъчна машина или бормашина. Това създава проблем, тъй като източникът е предназначен за еднофазно напрежение. Какво да правя тук? Всъщност този проблем е доста лесен за решаване чрез свързване на двигателя според схемите, използвани за кондензатори. За да реализирате тази идея, ще ви е необходим работещ и стартиращ кондензатор, често наричан кондензатор с фазово изместване.

Избор на капацитет на работния кондензатор

За да изберете ефективния капацитет на устройството, е необходимо извършете изчисления по формулата:

• I1 е номиналната стойност на статорния ток, за измерване на който се използват специални клещи;
• Umains – еднофазно мрежово напрежение, (V).

След като извършите изчисленията, ще получите капацитета на работния кондензатор в микрофаради.

За някои може да е трудно да изчислят този параметър с помощта на горната формула. В този случай обаче можете да използвате друга схема за изчисляване на капацитета на работния кондензатор, където не е необходимо да извършвате такива сложни операции. Този метод ви позволява съвсем просто да определите необходимия параметър само въз основа на мощността на асинхронния двигател.

Тук е достатъчно да запомните това 100 вата мощносттрифазен двигател трябва да съответства на около 7 µF от работния кондензатор.

В процеса на изчисляване на капацитета за работния кондензатор трябва да наблюдавате тока, който протича към фазовата намотка на статора в избрания режим. Счита се за неприемливо, ако токът има по-висока стойностотколкото номиналната стойност.

Избор на капацитет на началния кондензатор

Има ситуации, когато електродвигателят трябва да се включи при условия на голямо натоварване на вала. Тогава един работещ кондензатор няма да е достатъчен, така че ще трябва да добавите начален кондензатор към него. Особеността на работата му е, че той ще работи само по време на стартиране на двигателя от не повече от 3 секунди, което Използва се SA ключ. Когато роторът достигне номиналното ниво на скорост, устройството се изключва.

Ако поради недоглеждане собственикът остави стартовите кондензатори включени, това ще доведе до образуване на значителен дисбаланс на токовете във фазите. В такива ситуации има голяма вероятност от прегряване на двигателя. При определяне на капацитета трябва да се приеме, че стойността на този параметър трябва да бъде 2,5-3 пъти по-голяма от капацитета на работния кондензатор. Правейки това, можете да постигнете Стартов въртящ моментдвигателят достига номиналната си стойност, в резултат на което не възникват усложнения при стартирането му.

За да се създаде необходимия капацитет, кондензаторите могат да бъдат свързани в паралелни или последователни вериги. Трябва да се има предвид работата на трифазни двигатели с мощност не повече от 1 kWразрешени, ако са свързани към еднофазна мрежа с работещ кондензатор. Освен това тук можете да правите без стартов кондензатор.

Избор на тип

След като разбрахме как да определим капацитета на работния и стартовия кондензатор, е време да се запознаем с какъв тип кондензатор може да се използва за избраната верига

Най-добър вариант, когато един и същи тип се използва и за двата кондензатора. Обикновено работата на трифазен двигател се осигурява от хартиени стартови кондензатори, обвити в запечатан стоманен корпус. тип MPGO, MBGP, KBP или MBGO.

Повечето отна тези устройства е направен под формата на правоъгълник. Ако погледнете случая, техните характеристики са дадени там:

• Капацитет (uF);
• Работно напрежение (V).

Приложение на електролитни устройства

Когато използвате хартиени стартови кондензатори, трябва да запомните следния отрицателен момент: те имат доста големи размери, като същевременно гарантира малък капацитет. Поради тази причина, за ефективна работа на трифазен двигател с малка мощност, е необходимо да се използва достатъчно голям бройкондензатори. Ако желаете, могат да бъдат хартиени кондензатори сменете с електролитни. В този случай те трябва да бъдат свързани по малко по-различен начин, където трябва да присъстват допълнителни елементи, представени от диоди и резистори.

Експертите обаче не препоръчват използването на електролитни стартови кондензатори. Това се дължи на наличието на сериозен недостатък в тях, който се проявява в следното: ако диодът не се справи със задачата си, променливият ток ще започне да се подава към кондензатора и това е изпълнено с неговото нагряване и последващо експлозия.

Друга причина е, че днес на пазара можете да намерите подобрени полипропиленови AC стартови модели от типа SVV с метализирано покритие.

Най-често те са проектирани да работят с напрежение 400-450 V. На тях трябва да се даде предимство, като се има предвид, че многократно са се показали като добри.

Избор на напрежение

Имайки в предвид Различни видовестартови токоизправители на трифазен двигател, свързан към еднофазна мрежа, трябва да се вземе предвид и такъв параметър като работно напрежение.

Би било грешка да се използва токоизправител, чието напрежение е с порядък по-високо от необходимото. В допълнение към високите разходи за закупуването му, ще трябва да отделите повече място за него поради големите си размери.

В същото време не трябва да разглеждате модели, при които напрежението има по-ниска стойност от мрежовото напрежение. Устройствата с такива характеристики няма да могат ефективно да изпълняват функциите си и скоро ще се повредят.

За да избегнете грешки при избора на работно напрежение, трябва да се придържате към следната схема за изчисление: крайният параметър трябва да съответства на произведението на действителното мрежово напрежение и коефициент 1,15, докато изчислената стойност трябва да бъде поне 300 V.

В случай, че са избрани хартиени токоизправители за мрежова работа AC напрежение, тогава тяхното работно напрежение трябва да се раздели на 1,5-2. Следователно работното напрежение за хартиен кондензатор, за което производителят е посочил напрежение от 180 V, при условия на работа в променливотокова мрежа ще бъде 90-120 V.

За да разберем как идеята за свързване на трифазен електродвигател към еднофазна мрежа се прилага на практика, нека проведем експеримент с помощта на двигател AOL 22-4 с мощност 400 (W). Основната задача, която трябва да се реши, е стартирането на двигателя от еднофазна мрежа с напрежение 220 V.

Използван двигател има следните характеристики:

Като се има предвид, че използваният електродвигател има малка мощност, когато го свързвате към еднофазна мрежа, можете да закупите само работещ кондензатор.

Изчисляване на капацитета на работния токоизправител:

Използвайки горните формули, приемаме средната стойност на капацитета на работния токоизправител за 25 μF. Тук беше избран малко по-голям капацитет, равен на 10 μF. Така че ще се опитаме да разберем как подобна промяна засяга стартирането на двигателя.

Сега трябва да купим токоизправители, като последните ще бъдат кондензатори тип MBGO. След това, въз основа на подготвените токоизправители, се сглобява необходимия капацитет.

По време на работа трябва да се помни, че всеки такъв токоизправител има капацитет от 10 μF.

Ако вземете два кондензатора и ги свържете един към друг паралелна верига, след това финал капацитетът ще бъде 20 µF. В този случай работното напрежение ще бъде равно на 160V. За да постигнете необходимото ниво от 320 V, трябва да вземете тези два токоизправителя и да ги свържете към друга двойка кондензатори, свързани паралелно, но използвайки серийна верига. В резултат на това общият капацитет ще бъде 10 μF. Когато батерията на работещите кондензатори е готова, ние я свързваме към нашия двигател. След това остава само да стартирате двигателя в еднофазна мрежа.

По време на експеримента за свързване на двигателя към еднофазна мрежа работата изисква по-малко време и усилия. Когато използвате подобен двигател с избрана токоизправителна банка, трябва да се отбележи, че неговата полезна мощностще бъде на ниво до 70-80% от номиналната мощност, докато скоростта на ротора ще съответства на номиналната стойност.

Важно: ако използваният двигател е проектиран към мрежа 380/220 V, тогава когато се свързвате към мрежата, трябва да използвате схема „триъгълник“.

Обърнете внимание на съдържанието на етикета: случва се да има изображение на звезда с напрежение 380 V. В този случай правилна работадвигател в мрежата може да се осигури чрез извършване следните условия. Първо ще трябва да „изкормите“ обикновената звезда и след това да свържете 6 края към клемния блок. Търсене обща точкатрябва да е в предната част на двигателя.

Заключение

Решението за използване на стартов кондензатор трябва да се вземе въз основа на конкретни условия. Най-често се оказва един работещ кондензатор е достатъчен. Въпреки това, ако двигателят, който се използва, е подложен на повишено натоварване, не се препоръчва двигателят да работи без него. В този случай е необходимо правилно да се определи необходимия капацитет на устройството, за да се гарантира ефективна работадвигател.