Kako odabrati kondenzator. Određivanje kapacitivnosti faznih kondenzatora. Radni i startni kondenzatori

Asinhroni motori se široko koriste u industriji. Ali električne jedinice male snage mogu se uspješno koristiti u svakodnevnom životu. Za funkcionisanje je potrebno rotirajuće magnetno polje.

kako god jednofazni motori neće rotirati bez kreiranog faznog pomaka, koji je organiziran pomoću dodatni namotaj i element za pomeranje faze. MAL2118 kondenzatori su pogodni za potonje.

Kondenzator se može spojiti razne metode. Postoje tri različite šeme:

• lanser;
• radni;
• mješovito.

Vrijedi napomenuti da je najčešća shema prva (početna). Ona karakteristična karakteristika leži u činjenici da je kondenzator spojen na mrežu motora samo u trenutku njegovog pokretanja.

Tada električna jedinica samostalno održava svoju rotaciju. Takva shema povezivanja omogućuje vam ne samo uštedu novca na ugradnji komponenti (žice manjeg poprečnog presjeka), već i uštedu električne energije.

Ne smijemo zaboraviti da postoji vrlo vjerovatna opasnost od pregrijavanja, što u većini slučajeva zavisi od terena na kojem se motor koristi. Preporučuje se ugradnja termičkog releja kao zaštite.

Ova shema je povoljna prvenstveno zato što vam omogućava da ispravite izobličenja magnetsko polje, čime se smanjuju gubici vrtložnih struja i povećava efikasnost.

Kondenzator ostaje uključen tokom čitavog perioda rada motora. Međutim, ova metoda ima i muhu u masti. Uključivanje s radnim kondenzatorom značajno pogoršava početne karakteristike asinkrone mašine.

Upravo iz tog razloga inženjeri savjetuju da se dođe do kompromisa i da se koriste dva sklopa spojena u jedan.

Zahvaljujući korištenju dva kruga odjednom, početne karakteristike će biti prosječne (sa stanovišta korištenja resursa sasvim prihvatljivo).

Zapamtite! Prije uključivanja pomoću kondenzatora, neophodno je procijeniti performanse pomoću multimetra električni element(čak i ako je potpuno nov).

Alexander Shenrok će jasno pokazati metode pokretanja asinhronog motora pomoću kondenzatora:

Najlakši način za uključivanje trofaznog elektromotora jednofazna mreža, ovo koristi jedan kondenzator sa pomakom faze. Kao takav kondenzator, trebali biste koristiti samo nepolarne kondenzatore, a ne polja (elektrolitske) kondenzatore.

Fazni kondenzator.

Kada je trofazni elektromotor priključen na trofaznu mrežu, pokretanje se osigurava naizmjeničnim magnetskim poljem. A kada je motor spojen na jednofaznu mrežu, ne stvara se dovoljan pomak magnetskog polja, pa morate koristiti kondenzator za pomicanje faze.

Kapacitet faznog kondenzatora mora se izračunati na sljedeći način:

• za vezu "trougao": Sf=4800 I/U;
• za vezu "zvijezda":Sf=2800 I/U.

Možete saznati više o ovim vrstama veze :

U ovim formulama: Sf – kapacitet faznog kondenzatora, μF; ja- nazivna struja, A; U – napon mreže, V.

Ova formula sadrži sljedeće skraćenice: P – snaga elektromotora, uvijek u kW; cosf – faktor snage; n – Efikasnost motora.

Faktor snage ili odstupanje struje prema naponu, kao i efikasnost elektromotora, naznačeni su u pasošu ili na natpisnoj pločici motora. Vrijednosti ova dva indikatora često su iste i najčešće jednake 0,8-0,9.

Otprilike, možete odrediti kapacitet kondenzatora s pomakom faze na sljedeći način: Cph = 70 P. Ispada da za svakih 100 W trebate 7 μF kapaciteta kondenzatora, ali to nije točno.

U konačnici, ispravnost određivanja kapacitivnosti kondenzatora pokazat će se radom elektromotora. Ako se motor ne pokrene, to znači da je kapacitet nizak. Ako se motor jako zagrije tokom rada, to znači da ima veliki kapacitet.

Radni kondenzator.

Kapacitet kondenzatora za pomicanje faze, utvrđen prema predloženim formulama, dovoljan je samo za pokretanje trofaznog elektromotora koji nije opterećen. Odnosno, kada na vratilu motora nema mehaničkih zupčanika.

Proračunati kondenzator će osigurati rad elektromotora čak i kada dostigne radnu brzinu, pa se takav kondenzator naziva i radni kondenzator.

Startni kondenzator.

Ranije je rečeno da se neopterećeni elektromotor, odnosno mali ventilator ili mašina za mljevenje može pokrenuti iz jednog kondenzatora za pomjeranje faze. Evo, pokreni bušilica, kružna pila, vodena pumpa se više ne može pokrenuti iz jednog kondenzatora.

Da biste pokrenuli opterećeni elektromotor, potrebno je nakratko dodati kapacitet postojećem kondenzatoru za pomjeranje faze. Konkretno, potrebno je da povežete još jedan kondenzator za pomeranje faze paralelno sa povezanim radnim kondenzatorom. Ali samo na kratko, 2-3 sekunde. Jer kada elektromotor postigne velike brzine, povećana struja će teći kroz namotaj na koji su spojena dva kondenzatora za pomjeranje faze. Velika struja će zagrijati namotaj motora i uništiti njegovu izolaciju.

Dodatni kondenzator povezan paralelno sa postojećim kondenzatorom za pomjeranje faze (radni) naziva se početni kondenzator.

Za lagano opterećene elektromotore ventilatora, kružnih pila i strojeva za bušenje, kapacitet startnog kondenzatora odabire se jednak kapacitetu radnog kondenzatora.

Za opterećene motore vodenih pumpi i kružnih pila, morate odabrati kapacitet startnog kondenzatora dvostruko veći od radnog kondenzatora.

Veoma zgodno za precizan odabir potrebne kontejnere fazni pomerajući kondenzatori(radni i startni) sastaviti bateriju od paralelno spojenih kondenzatora. Potrebno je uzeti kondenzatore spojene zajedno male kontejnere 2, 4, 10, 15 µF.

Prilikom odabira bilo kojeg kondenzatora na temelju napona, morate koristiti univerzalno pravilo. Napon za koji je kondenzator projektovan treba da bude 1,5 puta veći od napona na koji će biti povezan.

Kada je povezan asinhroni elektromotor u monofaznoj mreži od 220/230 V potrebno je obezbijediti fazni pomak na namotajima statora kako bi se simuliralo rotirajuće magnetsko polje (RPF) koje uzrokuje rotaciju osovine rotora motora kada je spojeno na njegov “ domorodac” trofazne mreže naizmjenična struja. Poznato mnogima koji su upoznati sa elektrotehnikom, sposobnost kondenzatora da električnoj struji da „početak“ za π/2 = 90° u poređenju sa naponom pruža dobru uslugu, jer se time stvara potreban obrtni moment koji tera rotor da rotirati u već „nematičnim“ mrežama.

Ali kondenzator mora biti odabran za ove svrhe, i to mora biti učinjeno s velikom preciznošću. Zbog toga je čitateljima našeg portala omogućeno potpuno besplatno korištenje kalkulatora za izračunavanje kapaciteta radnog i startnog kondenzatora. Nakon kalkulatora, bit će data potrebna objašnjenja o svim njegovim točkama.

Kalkulator za proračun kapaciteta radnog i startnog kondenzatora

Slijedom unesite ili odaberite izvorne podatke i kliknite na dugme "Izračunajte kapacitet radnog i startnog kondenzatora". U većini slučajeva, svi početni podaci mogu se naći na pločici motora („napisna pločica“)

Odaberite način spajanja namotaja statora elektromotora (označiti na pločici mogući načini veze)

P - snaga elektromotora

Unesite snagu motora u vatima (to može biti naznačeno na pločici u kilovatima). U primjeru ispod P=0,75 kW=750 W

U - napon mreže, V

Odaberite mrežni napon. Dozvoljeni naponi su navedeni na pločici. Mora odgovarati načinu povezivanja.

Faktor snage, cosϕ

Unesite vrijednost faktora snage (cosϕ), što je naznačeno na pločici

Efikasnost elektromotora, η

Unesite efikasnost motora naznačenu na natpisnoj pločici. Ako je naznačeno u procentima, tada se vrijednost mora podijeliti sa 100. Ako efikasnost nije naznačena, onda se uzima η = 0,75

Za proračun su korištene sljedeće zavisnosti:

Način povezivanja namotaja i dijagram povezivanja radnih i startnih kondenzatora	Formula
Zvezdasta veza	Kapacitet radnog kondenzatora – Av
	Cr=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cr=2800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
Trokutna veza	Kapacitet radnog kondenzatora - Cp
	Cr=4800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
Kapacitet startnog kondenzatora za bilo koji način povezivanja Cp=2,5*Cr
Objašnjenje simbola u formulama: Cr – kapacitet radnog kondenzatora u mikrofaradima (μF); Cp – kapacitet startnog kondenzatora u mikrofaradima; I – struja u amperima (A); U – napon mreže u voltima (V); η – efikasnost motora, izražena kao procenat podijeljen sa 100; cosϕ – faktor snage.

Podaci dobijeni iz kalkulatora mogu se koristiti za odabir kondenzatora, ali je malo vjerovatno da će se oni naći s potpuno istim ocjenama kao što će biti izračunati. Samo u rijetkim izuzecima mogu postojati slučajnosti. Pravila odabira su:

• Ako postoji "precizno podudaranje" sa ocjenom kapaciteta koja postoji za željenu seriju kondenzatora, onda možete odabrati samo taj.
• Ako nema "pogotka", onda odaberite kontejner koji ima niži broj ocjena. Gore navedeno se ne preporučuje, posebno za radne kondenzatore, jer to može dovesti do nepotrebnog povećanja radnih struja i pregrijavanja namotaja, što može dovesti do kratkog spoja između zavoja.
• Što se tiče napona, biraju se kondenzatori čija je nominalna vrijednost najmanje 1,5 puta veća od napona mreže, jer je u trenutku pokretanja napon na stezaljkama kondenzatora uvijek povećan. Za jednofazni napon na 220 V, radni napon kondenzatora mora biti najmanje 360 ​​V, ali iskusni električari Uvijek se savjetuje korištenje 400 ili 450 V, jer napajanje, kao što znate, "ne traje u vašem džepu".

Evo tabele sa ocjenama radnih i startnih kondenzatora. Kondenzatori serije CBB60 i CBB65 su dati kao primjer. To su kondenzatori od polipropilenskog filma, koji se najčešće koriste u spojnim krugovima asinhroni motori. Serija CBB65 razlikuje se od CBB60 po tome što su smeštene u metalnom kućištu.

Kao početni kondenzatori koriste se elektrolitički nepolarni kondenzatori CD60. Ne preporučuju se za rad kao radnici, jer im dug radni vek skraćuje život.U principu, i CBB60 i CBB65 su pogodni za startovanje, ali imaju veće dimenzije od CD60 sa jednakim kapacitetima. Tabela daje primjere samo onih kondenzatora koji se preporučuju za upotrebu u strujnim krugovima elektromotora.

	Kondenzatori od polipropilenskog filma CBB60 (ruski analog K78-17) i CBB65	Elektrolitički nepolarni kondenzatori CD60
Slika
Nazivni radni napon, V	400; 450; 630 V	220-275; 300; 450 V
Kapacitet, uF	1.5; 2.0;2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 5.0; 6.0; 7.0; 8.0; 10; 12; 14; 15; 16; 20; 25; trideset; 35; 40; 45; 50; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 120; 150 µF	5.0; 10; 15; 20; 25; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 1000; 1200; 1500 uF

Da biste "dobili" potrebnu kapacitivnost, možete koristiti dva ili više kondenzatora, ali s različitim priključcima, rezultirajući kapacitet će biti drugačiji. Kada je spojen paralelno, on će se zbrajati, a kada se poveže u seriju, kapacitet će biti manji od bilo kojeg od kondenzatora. Ipak, takva veza se ponekad koristi da bi se spojila dva kondenzatora sa nižim radnim naponom da bi se dobio kondenzator čiji će radni napon biti zbir dva spojena. Na primjer, spajanjem dva kondenzatora od 150 µF i 250 V u seriju, dobijamo rezultujuću kapacitivnost od 75 µF i radni napon od 500 V.

Kalkulator za izračunavanje rezultujuće kapacitivnosti dva serijski spojena kondenzatora

Ako pogledate unutar tijela bilo kojeg električnog uređaja, možete vidjeti mnogo različitih komponenti koje se koriste u modernim strujnim krugovima. Shvatite kako je sve ovo povezano unificirani sistem otpornici, tranzistori, diode i mikro krugovi su prilično teški. Međutim, da bismo razumjeli zašto je potreban kondenzator električna kola, dovoljno znanja školski kurs fizike.

Struktura kondenzatora i njegova svojstva

Kondenzator se sastoji od dvije ili više elektroda - ploča, između kojih je postavljen dielektrični sloj. Ovaj dizajn ima sposobnost akumulacije električni naboj kada je priključen na izvor napona. Vazdušni ili čvrste materije: papir, liskun, keramika, oksidni filmovi.

Glavna karakteristika kondenzatora je konstantna ili promjenjiva električni kapacitet, mjereno u faradima. Ovisi o površini ploča, razmaku između njih i vrsti dielektrika. Kapacitet kondenzatora određuje njegova dva najvažnija svojstva: sposobnost pohranjivanja energije i ovisnost vodljivosti o frekvenciji prenesenog signala, zahvaljujući čemu se ova komponenta široko koristi u električnim krugovima.

Skladištenje energije

Ako se povežete ravni kondenzator na izvor konstantnog napona, negativni naboji će se postepeno akumulirati na jednoj od njegovih elektroda, a pozitivni na drugoj. Ovaj proces, nazvano punjenje, prikazano je na slici. Njegovo trajanje ovisi o vrijednostima kapacitivnosti i aktivni otpor elementi kola.

Prisustvo dielektrika između ploča sprječava protok nabijenih čestica unutar uređaja. Ali u samom lancu u ovom trenutku struja postojat će sve dok naponi na kondenzatoru i izvoru ne postanu jednaki. Sada, ako odvojite bateriju od kontejnera, ona će sama djelovati kao neka vrsta baterije, sposobna da isporučuje energiju kada je opterećenje priključeno.

Ovisnost otpora o frekvenciji struje

Kondenzator spojen na AC krug će se periodično puniti u skladu s promjenom polariteta napona napajanja. Dakle, razmatrani elektronska komponenta, zajedno sa otpornicima i induktorima, stvara otpor Rs=1/(2πfC), gdje je f frekvencija, C kapacitivnost.

Kao što se vidi iz prikazane zavisnosti, kondenzator ima visoku provodljivost u odnosu na visokofrekventne signale i slabo provode niskofrekventne. Otpor kapacitivni element u lancu jednosmerna strujaće biti beskonačno velika, što je ekvivalentno njegovom diskontinuitetu.

Proučavajući ova svojstva, možete razmotriti zašto je potreban kondenzator i gdje se koristi.

Gdje se koriste kondenzatori?

• Filteri su uređaji u radioelektronskim, energetskim, akustičkim i drugim sistemima dizajnirani da prenose signale u određenim frekventnim opsezima. Na primjer, u normalnom punjač Za mobilni telefon Kondenzatori se koriste za ujednačavanje napona potiskivanjem visokofrekventnih komponenti.
• Oscilatorna kola elektronske opreme. Njihov se rad temelji na činjenici da kada se kondenzatori uključe u spoju s induktorom, u krugu nastaju periodični naponi i struje.
• Formatori impulsa, tajmeri, analogni računarski uređaji. Rad ovih sistema koristi zavisnost vremena punjenja kondenzatora od vrednosti kapacitivnosti.
• Ispravljači sa multiplikacijom napona, koji se koriste, između ostalog, u rendgenskoj opremi, laserima i akceleratorima nabijenih čestica. Ovdje najvažniju ulogu igra svojstvo kapacitivne komponente da akumulira energiju, skladišti je i oslobađa.

Naravno, ovo su samo najčešći uređaji koji koriste kondenzatore. Ni jedna složena oprema za domaćinstvo, automobilsku, industrijsku, telekomunikacijsku ili elektronsku opremu ne može bez njih.