- Особенности трёхфазного двигателя
- Основные параметры конденсаторов
- Условия работы
- Разница между пусковым и рабочим конденсаторами
- Проверка пускового и рабочего конденсаторов
- Подключение однофазного электродвигателя через конденсатор. Чем пусковой конденсатор отличается от рабочего: описание и сравнение
- Сравнение рабочего и пускового конденсатора
- Выбор емкости рабочего конденсатора
- Выбор емкости пускового конденсатора
- Выбор типа
- Применение электролитических устройств
- Рабочее напряжение
- Если необходим конденсатор для работы с трехфазным электродвигателем
- Характеристики
- Как подобрать конденсатор для запуска электродвигателя? :
- Простые способы подключения электродвигателя
- Особенности схемы с конденсаторами
- Емкость рабочего конденсатора
- Упрощенный вариант расчета рабочего конденсатора
- Пусковой конденсатор
- Какой тип конденсаторов использовать
- Использование электролитических конденсаторов
- Рабочее напряжение
- Сравнение рабочего и пускового конденсатора
- Отличия между ними
- Специфика схем с конденсаторами
- Схемы подсоединения к линии 380 В
- Схемы включения в однофазную сеть
- Тип сборки «Треугольник»
- Назначение и преимущества
- Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора
Особенности трёхфазного двигателя
Асинхронные электродвигатели с тремя обмотками статора преобладают в различных отраслях сельского хозяйства. Они используются для работы вентиляционных устройств, удаления навоза, приготовления кормов, водоснабжения. Популярность таких двигателей обусловлена рядом преимуществ:
- простота конструкции;
- надежность в работе;
- при подключении в штатном режиме не используются дорогие и дефицитные устройства;
- количество технических служб невелико.
Можно попробовать подключить трехфазный мотор к 220, зная отличия схем подключения обмоток. Количество фаз, на которые рассчитан двигатель, можно определить по количеству клемм в его клеммной колодке: трехфазный будет иметь 6 клемм, а однофазный — два или четыре. Обмотки трехфазного двигателя подключаются по заранее определенной схеме, называемой «звезда» или «треугольник». У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. При соединении в звезду концы обмоток соединяются. В клеммной колодке эта схема подключения будет отображаться с использованием двух перемычек между клеммами, обозначенными «C6», «C4», «C5».
Если обмотки двигателя соединены треугольником, то пуск подключается с каждого конца. В клеммной колодке будут использоваться три перемычки, которые будут подключать клеммы «C1» и «C6», «C2» и «C4», «C3» и «C5». Трехфазные двигатели рассчитаны на рабочее напряжение 380 В. Но такое напряжение не всегда бывает в быту. Поэтому возникает проблема: как подключить электродвигатель через конденсатор к домашней сети?
Наиболее приемлемым и общедоступным методом является использование конденсатора фазового сдвига. В этом режиме можно достичь 50-60% номинальной мощности. Обратите внимание, что не все асинхронные двигатели будут одинаково хорошо работать при подключении к однофазной сети. Наиболее подходящими для этих условий являются двигатели с короткозамкнутым ротором, выполненные в виде двухконтактного двигателя.
Оптимальная работа электродвигателя достигается только в том случае, если емкость конденсатора изменяется с увеличением скорости вращения. На практике это требование очень сложно реализовать. В связи с этим применяется двухступенчатое управление двигателем. Пуск осуществляется двумя конденсаторами (пусковой — Cn и рабочий — Cp). Затем, когда установлена необходимая скорость вращения, пусковую установку необходимо выключить. Его основная функция — увеличение пускового момента.
Таким способом можно произвести расчет конденсатора для электродвигателя. Формула расчета имеет вид: Ср = К * (В / У). Здесь приняты следующие обозначения:
- текущая сила (номинальная) — В (А);
- напряжение (номинальное) — U (В);
K — безразмерный коэффициент.
Значение K определяется способом запуска двигателя. K = 2800, когда двигатель соединен звездой. Если он включен по схеме «треугольник», значение К = 4800.
Конденсаторы для пуска электродвигателя из бумаги рекомендуется выбирать, в частности:
- бумага запечатанная, в металлическом ящике, маркировка КБГ-МН
- бумага термостойкая, условное обозначение БНТ;
- металл, частота, МБГЧ.
Если необходимо изменить направление вращения двигателя, просто поменяйте местами провода, подключенные к клеммам конденсатора. Электродвигатель лучше заводить с конденсатора по схеме «треугольник». В этом случае может быть достигнута максимальная выходная мощность (до 70%). Например, рассмотрим двигатель АО2. Его номинальная мощность 2,2 кВт, частота вращения 1420 об / мин. Для запуска в режиме холостого хода (или при наличии нагрузки) требуются 2 конденсатора: первый ёмкостью 230 мкФ (рабочий) и второй ёмкостью 150 мкФ (пусковой).
Пусковые конденсаторы большой емкости.
Основные параметры конденсаторов
Емкость конденсатора характеризует энергию, которую конденсатор может хранить, а также ток, который он может проходить через себя. Измеряется в фарадах с префиксом множителя (нано, микро и т.д.). Чаще всего используются номиналы рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (мкФ) до 100 мкФ (мкФ). Номинальное напряжение конденсатора — это напряжение, при котором конденсатор способен надежно и длительное время работать, сохраняя свои параметры.
Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующее ему гарантированное время работы в часах, например:
- 400 В — 10000 часов;
- 450 В — 5000 часов;
- 500 В — 1000 часов.
Условия работы
Они разные для каждого из конденсаторов. Поскольку первый из них постоянно подключен к обмотке двигателя, этот контур образует элементарный колебательный контур. По этой причине в определенные моменты на его выводах генерируется напряжение, которое превышает входное в два с половиной-три раза. Это обстоятельство следует учитывать при выборе, необходимо ориентироваться на детали, рассчитанные на 500-600 вольт.
Пусковые конденсаторы для электродвигателей — 220 В работают в менее тяжелых условиях, в отличие от рабочих. Напряжение, приложенное к этому емкостному элементу, превышает основное напряжение примерно в 1,15 раза. Время от времени включается в цепи, что также положительно сказывается на его рабочем состоянии и значительно продлевает срок службы.
Чаще всего используются бумажные или маслонаполненные бытовые конденсаторы марок МБГО или МБГЧ. Их преимущество — устойчивость к высоким переменным напряжениям. Но есть и недостаток — большой размер. В качестве альтернативного решения можно использовать оксидные конденсаторы. Их подключают не напрямую, а через диоды, по определенным схемам.
Обычные электролитические конденсаторы, используемые в различных устройствах и рассчитанные на значительные рабочие напряжения, подходят для асинхронных двигателей только в качестве пусковых двигателей. Это связано с тем, что по ним проходит большая реактивная мощность из-за низкого сопротивления обмоток. Подключение емкостных элементов с нарушениями или отклонениями от схемы приведет к повреждению или вскипанию электролита, что может нанести вред мотору и персоналу.
Следовательно, вы можете вывести из этого несколько советов, как отличить пусковой конденсатор от рабочего конденсатора:
- Первый из них играет вспомогательную роль. Он подключается параллельно рабочему при запуске двигателя — на несколько секунд для облегчения запуска.
- Второй подключается постоянно, обеспечивая необходимый сдвиг фаз, в результате чего трехфазный двигатель может работать от однофазной сети.
Если перепутать конденсаторы, будут серьезные проблемы. Вместимость рабочего тоже не должна быть слишком большой, иначе двигатель перегреется и прирост мощности и крутящего момента от этого немного увеличится.
Источник: 220v.guru
Разница между пусковым и рабочим конденсаторами
Чтобы лучше понять, для чего нужен пусковой конденсатор, в чем особенности их применения, необходимо знать их отличия. Основные из них следующие:
- У них другое положение установки. Рабочий является частью рабочей обмотки двигателя. Стартер является частью цепи запуска двигателя.
- Конденсаторы различаются, когда именно они должны работать. Пусковая установка включается в цепь на первые несколько секунд после запуска. Потом выключается в ручном или автоматическом режиме. Рабочий выполняет свои обязанности, пока работает двигатель.
- У каждого из них свои функции. Пускатель обеспечивает фазовый сдвиг между обмотками, чтобы обеспечить основное усилие при первоначальном запуске двигателя. Рабочий вращает фазы, необходимые для нормальной работы электродвигателя.
- Для каждого типа конденсатора требования к рабочему напряжению различаются. Пусковая установка должна быть рассчитана на то, что в 2-3 раза превышает поставку. Работник должен быть рассчитан на то, что в 1,15 раза выше заявителя.
В обоих случаях часто используются конденсаторы типа МБГО, МБГЧ.
Проверка пускового и рабочего конденсаторов
проверить конденсатор можно с помощью измерителя конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра — универсального прибора, способного измерять множество параметров. Рассмотрите возможность проверки с помощью мультиметра.
- отключите кондиционер от электросети
- разрядить конденсатор, закоротив его проводники
- снимаем один из выводов (любой)
- устанавливаем прибор для измерения емкости конденсаторов
- приставьте щупы к клеммам конденсатора
- считайте значение емкости с экрана
Все устройства имеют разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы приведены ниже на рисунках. В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его нужно перевести в режим Fcc. Вставьте щупы в гнезда с обозначением Сх. Переключение предела измерения емкости выполняется вручную. Максимальное значение 100 мкФ.
Контроль пусковых и рабочих конденсаторов.
Подключение однофазного электродвигателя через конденсатор. Чем пусковой конденсатор отличается от рабочего: описание и сравнение
Конденсатор — это электронный компонент, используемый для хранения электрической энергии. По характеру работы относится к пассивным элементам. В зависимости от режима работы, в котором работает элемент, конденсаторы постоянной и переменной емкости
(как вариант — триммер).
По типу рабочего напряжения: полярное — для работы с определенной полярностью подключения, неполярное — может использоваться как в цепях переменного, так и постоянного тока. При параллельном подключении полученная емкость складывается. Это важно знать при выборе необходимой мощности для электрической цепи.
Для пуска и привода асинхронных двигателей в однофазной цепи переменного тока используются конденсаторы:
Пусковой конденсатор рассчитан на кратковременную работу
— запуск двигателя. После того, как двигатель достигнет рабочей частоты и мощности, пусковой конденсатор отключается. Дальнейшая работа ведется без участия этого элемента.
Это необходимо для некоторых двигателей, схема работы которых предусматривает пусковой режим, а также для обычных двигателей, у которых в момент пуска на валу действует нагрузка, препятствующая свободному вращению ротора.
Для запуска двигателя используйте кнопку Kn1
, который переключает пусковой конденсатор С1 на время, необходимое для достижения электродвигателем необходимой мощности и скорости.
После этого конденсатор С1 отключается и мотор запускается за счет сдвига фаз в рабочих обмотках. Рабочее напряжение такого конденсатора следует выбирать с учетом коэффициента 1,15, т.е для сети 220 В рабочее напряжение конденсатора должно быть 220 * 1,15 = 250 В.
Емкость пускового конденсатора можно рассчитать исходя из исходных параметров электродвигателя.
Рабочий конденсатор всегда подключен к цепи и действует как схема сдвига фаз для обмоток двигателя. Для надежной работы такого мотора необходимо произвести расчет параметров рабочего конденсатора.
Из-за того, что конденсатор и обмотка двигателя образуют колебательный контур, в момент перехода от одной фазы цикла к другой на конденсаторе появляется более высокое напряжение, превышающее напряжение питания.
Под действием этого напряжения конденсатор находится постоянно и при выборе его номинала необходимо учитывать этот коэффициент. При расчете напряжения рабочего конденсатора берется коэффициент 2,5-3. Для сети 220В рабочее напряжение конденсатора должно быть 550-600В
… Это обеспечит необходимый запас натяжения при работе.
- При определении емкости этого элемента учитывается мощность двигателя и схема подключения обмоток.
- Различают два типа соединения обмоток трехфазного двигателя:
- Каждый из этих способов подключения имеет свой расчет.
- Треугольник: Avg = 4800 * Ip / Up
.
Пример: для двигателя 1 кВт — ток около 5А, напряжение 220 В. Cp = 4800 * 5/220. Емкость рабочего конденсатора составит 109 мФ. Округлить до ближайшего целого — 110 мФ.
Звезда: в среднем = 2800 * Ip / Up
Пример: двигатель мощностью 1000 Вт — ток около 5 А, напряжение 220 В. Cp = 2800 * 5/220. Емкость рабочего конденсатора составит 63,6 мФ. Округление до ближайшего целого — 65 мФ
Из расчетов видно, что способ соединения обмоток очень сильно влияет на размер рабочего конденсатора.
Сравнение рабочего и пускового конденсатора
Сравнительная таблица использования конденсаторов для асинхронных двигателей, подключенных к напряжению 220 В.
РАБОЧИЙ | ПУСКОВА | |
Где это применяется | В цепи рабочих обмоток асинхронного двигателя | В стартовой цепочке |
Выполняемые функции | Создание вращающегося электромагнитного поля для работы электродвигателя | Сдвиг фаз между пусковой и рабочей обмоткой, запуск двигателя под нагрузкой |
Рабочие часы | От зажигания до конца работы | Во время запуска, пока не войдет в желаемый режим. |
Тип конденсатора | МБГО, МБГЧ и т.п необходимого номинала и напряжения на 1,15 выше питающего | МБГО, МБГЧ и т.п требуемого номинала и на рабочее напряжение в 2-3 раза превышающее напряжение питания |
В связи с тем, что эти типы конденсаторов имеют относительно большие размеры и стоимость, полярные (оксидные) конденсаторы могут использоваться как рабочий и пусковой конденсатор.
У них есть следующее преимущество: небольшие размеры, у них гораздо большая емкость, чем у бумажных.
Наряду с этим есть существенный недостаток: их нельзя напрямую подключить к сети переменного тока. Для использования с двигателем необходимо использовать полупроводниковые диоды. Схема переключения проста, но имеет недостаток: диоды нужно подбирать исходя из токов нагрузки. При больших токах на радиаторах необходимо устанавливать диоды.
Если расчет неверен или радиатор меньше требуемой площади, диод может выйти из строя и пропустить в цепи переменное напряжение.
Полярные конденсаторы рассчитаны на постоянное напряжение и при попадании на них переменного напряжения они перегреваются, электролит внутри них закипает и выходит из строя, что может повредить не только электродвигатель, но и человека, обслуживающего это устройство.
Напряжение 220 В опасно для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья людей, использующих эти устройства, использование данных схем переключения должно осуществляться специалистом.
Многие владельцы довольно часто попадают в ситуацию, когда приходится подключать такое устройство, как трехфазный асинхронный двигатель, к различному оборудованию в гараже или на даче, которым может быть болгарка или дрель.
Это создает проблему, поскольку источник рассчитан на однофазное напряжение. Что здесь делать? На самом деле эту проблему можно довольно легко решить, подключив двигатель по схемам, используемым для конденсаторных.
Чтобы реализовать эту идею, вам понадобится рабочий и пусковой конденсаторы, часто называемые конденсаторами фазового сдвига.
Выбор емкости рабочего конденсатора
Чтобы подобрать реальную емкость устройства, нужно произвести расчеты по формуле:
- I1 — номинальное значение тока статора, для измерения которого используются специальные клещи;
- Umains — однофазное сетевое напряжение, (В).
После проведения расчетов будет получена емкость рабочего конденсатора в мкФ.
Кому-то может быть сложно рассчитать этот параметр по приведенной выше формуле. Однако в этом случае для расчета емкости рабочего конденсатора можно использовать другую схему, где нет необходимости выполнять столь сложные операции. Этот метод позволяет довольно легко определить требуемый параметр, основываясь только на мощности асинхронного двигателя.
Просто помните здесь, что мощность 100 Вт
трехфазный двигатель должен соответствовать примерно 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.
В процессе расчета емкости рабочего конденсатора необходимо следить за током, протекающим в фазной обмотке статора в выбранном режиме. Считается недопустимым, если сила тока больше номинального значения.
Выбор емкости пускового конденсатора
Бывают ситуации, когда электродвигатель необходимо включить при большой нагрузке на вал. Значит рабочего конденсатора будет недостаточно, поэтому надо будет добавить пусковой конденсатор.
Особенностью его работы является то, что он будет работать только в период запуска двигателя не более 3 секунд, который используется клавишей SA.
Когда ротор достигает номинального уровня скорости, устройство отключается.
Если по недосмотру хозяин оставил пусковые конденсаторы включенными, это приведет к образованию значительного дисбаланса токов в фазах. В таких ситуациях высока вероятность перегрева двигателя.
При определении емкости следует исходить из того, что значение этого параметра должно превышать емкость рабочего конденсатора в 2,5-3 раза.
Таким образом можно гарантировать, что пусковой крутящий момент двигателя достигнет номинального значения, так что при запуске не возникнет никаких осложнений.
Для создания необходимой емкости конденсаторы можно подключать параллельно и последовательно. Следует иметь в виду работу трехфазных двигателей мощностью не более 1 кВт
допускается, если они подключены к однофазной сети при наличии исправного конденсатора. И здесь можно обойтись без пускового конденсатора.
Выбор типа
Разобравшись, как определить емкость рабочего и пускового конденсатора, пора познакомиться с тем, какой тип конденсатора можно использовать для выбранной схемы
Оптимальный вариант — использовать оба конденсатора одного типа. Обычно работа трехфазного двигателя обеспечивается бумажными пусковыми конденсаторами, заключенными в герметичный стальной корпус типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО
Большинство этих устройств выполнено в форме прямоугольника. Если посмотреть на корпус, то тут есть свои особенности:
- Емкость (мкФ);
- Рабочее напряжение (В).
Применение электролитических устройств
При использовании бумажных пусковых конденсаторов следует помнить о следующем отрицательном моменте: они довольно большие, но обеспечивают небольшую емкость.
По этой причине для правильной работы маломощного трехфазного двигателя необходимо использовать достаточно большое количество конденсаторов. При желании бумажные конденсаторы можно заменить электролитическими.
В этом случае их нужно подключить немного иначе, где должны присутствовать дополнительные элементы, представленные диодами и резисторами.
Однако специалисты не рекомендуют использовать электролитические пусковые конденсаторы. Это связано с тем, что у них есть серьезный недостаток, который проявляется следующим образом: если диод не справляется со своей задачей, переменный ток уйдет на конденсатор, а это уже чревато его нагревом и последующий взрыв.
Другая причина в том, что сегодня на рынке можно найти улучшенные модели пускателей переменного тока с металлизированным полипропиленовым покрытием типа SVV.
Чаще всего они рассчитаны на работу с напряжением 400-450 В
… Им следует отдать предпочтение, поскольку они неоднократно проявляли себя с хорошей стороны.
Рабочее напряжение
Необходимо учитывать важный параметр конденсаторов — рабочее напряжение. Если для пуска электродвигателя использовать конденсаторы с очень большим запасом напряжения, это приведет к увеличению габаритов конструкции. Но если использовать элементы, рассчитанные на работу с более низким напряжением (например, 160В), это приведет к быстрой поломке. Для нормальной работы конденсаторов их рабочее напряжение должно быть примерно в 1,15 раза выше сетевого.
И нужно учитывать одну особенность: если вы используете бумажные конденсаторы, то при работе в цепях переменного тока их напряжение необходимо снизить в 2 раза. Другими словами, если указано в том случае, если элемент рассчитан на напряжение 300 В, то эта характеристика актуальна для постоянного тока. Такой элемент можно использовать в цепи переменного тока с напряжением не более 150 В. Поэтому аккумуляторы лучше собирать из бумажных конденсаторов, суммарное напряжение которых составляет около 600 В.
Если необходим конденсатор для работы с трехфазным электродвигателем
необходимо правильно рассчитать емкость конденсатора электродвигателя, что можно сделать по сложной формуле или по упрощенной методике. Для этого мощность электродвигателя указывается на каждые 100 Вт, от емкости конденсатора потребуется примерно 7-8 мкФ.
Но при расчетах необходимо учитывать уровень воздействия напряжения на обмоточную часть статора. Он не может превышать номинальный уровень.
Если двигатель может запускаться только при максимальной нагрузке, вам потребуется добавить пусковой конденсатор. Он отличается небольшой продолжительностью работы, так как используется примерно за 3 секунды до достижения максимальной скорости вращения ротора.
Следует иметь в виду, что для него потребуется повышенная мощность в 1,5 раза и емкость примерно в 2,5 — 3 раза больше, чем у сетевого варианта конденсатора.
Характеристики
Напряжение, создаваемое на биполярных пластинах, равно разности потенциалов:
Конденсаторы высокого напряжения
U = ϕ1 — ϕ2.
Зная напряжение и заряд, можно рассчитать емкость (C). Это одна из основных характеристик двухпортовой сети:
= q / U,
где это находится:
- C — емкость, Ф (фарад);
- q — заряд, накопленный биполярным полем, Кл (кулон);
- U — напряжение, В.
Электрическая емкость — это физическая величина, определяемая делением заряда пластины на разность потенциалов между пластинами. Единица измерения C — фарад (F).
Довожу до вашего сведения. Емкость, равная 1 Ф, является большой величиной, поэтому на практике ее измеряют: в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пФ), нанофарадах (нФ).
Таблица измерения емкости
К остальным параметрам двухпортовой сети относятся:
- плотность энергии;
- номинальное напряжение;
- полярность.
Когда масса части тела значительно меньше общей массы электролита и пластин, достигается максимальная плотность энергии.
Номинальное напряжение — это такое напряжение, при котором элемент может работать длительное время, не нарушая (отклоняя) работоспособность.
Двухполюсные емкостные сети бывают:
- неполярный;
- полярный (электролитический).
При подключении неполярные части не ориентируются по полярности зарядных клемм блока питания. Особенность электролитических ячеек связана с химической реакцией между диэлектриком и электролитом. Эти модели имеют анод (положительный вывод) и катод (отрицательный вывод).
Как подобрать конденсатор для запуска электродвигателя? :
Если нужно подключить трехфазный асинхронный электродвигатель к домашней сети, может возникнуть проблема — это сделать кажется совершенно невозможным.
Но если вы знаете основы электротехники, вы можете подключить конденсатор для запуска электродвигателя в однофазной сети.
Но есть и варианты безконденсаторного подключения, которые тоже стоит учесть при проектировании агрегата с электродвигателем.
Простые способы подключения электродвигателя
Самый простой способ — подключить двигатель с помощью преобразователя частоты. Есть модели этих устройств, которые преобразуют однофазное напряжение в трехфазное. Преимущество этого метода очевидно: нет потери мощности в электродвигателе. Но стоимость такого преобразователя частоты довольно высока: самый дешевый экземпляр обойдется в 5-7 тысяч рублей.
Есть еще один метод, который используется реже, — использование трехфазной асинхронной обмотки для преобразования напряжения. В этом случае вся конструкция будет намного крупнее и массивнее.
Таким образом будет проще рассчитать, какие конденсаторы нужны для запуска электродвигателя и установить их, подключив по схеме.
Главное не терять мощность, так как работа механизма будет намного хуже.
Особенности схемы с конденсаторами
Обмотки всех трехфазных электродвигателей можно соединять двумя способами:
- «Звезда» — в этом случае концы всех обмоток соединены в одной точке. И начало обмоток подключаем к сети.
- «Треугольник» — начало обмотки соединяется с концом соседней. В итоге получается, что точки соединения двух обмоток подключены к источнику питания.
Выбор схемы зависит от напряжения, которым питается двигатель. Обычно при подключении к переменному току 380 В обмотки соединяются «звездой», а при работе от напряжения 220 В — «треугольником».
Изображенный выше:
а) схема соединения звездой”;
б) схема подключения «треугольник”.
Поскольку в однофазной сети силового кабеля явно недостаточно, его приходится делать искусственно. Для этого используются конденсаторы, сдвигающие фазу на 120 градусов.
Важный
Это рабочие конденсаторы, их недостаточно при пуске электродвигателей мощностью выше 1500Вт.
Для запуска мощных двигателей также потребуется активировать другой танк, что облегчит работу при запуске.
Емкость рабочего конденсатора
Чтобы узнать, какие конденсаторы нужны для запуска электродвигателя при работе в сети 220 В, нужно воспользоваться следующими формулами:
- При подключении по схеме «звезда» C (ведомое устройство) = (2800 * I1) / U (сеть).
- При подключении к «треугольнику» C (раб) = (4800 * I1) / U (сеть).
Ток I1 можно измерить независимо с помощью токовых клещей. Но вы также можете использовать следующую формулу: I1 = P / (1,73 U (сеть) cosφ η).
Значение мощности P, напряжение питания, коэффициент мощности cosφ, КПД η можно найти на приклепанной пластине на корпусе двигателя.
Упрощенный вариант расчета рабочего конденсатора
Если все эти формулы кажутся вам немного сложными, вы можете использовать их упрощенную версию: C (ведомый) = 66 * P (перемещение).
И если максимально упростить расчет, то на каждые 100 Вт мощности электродвигателя потребуется емкость около 7 мкФ. Другими словами, если у вас двигатель мощностью 0,75 кВт, вам понадобится рабочий конденсатор емкостью не менее 52,5 мкФ. После выбора обязательно измерьте ток при работающем двигателе: его значение не должно превышать допустимых значений.
Пусковой конденсатор
В случае, если двигатель подвергается большим нагрузкам или его мощность превышает 1500 Вт, без фазового сдвига не обойтись. Вам нужно будет знать, какие еще конденсаторы необходимы для запуска электродвигателя мощностью 2,2 кВт и выше. Стартер подключается параллельно рабочему, но исключается из схемы только при достижении минимума.
обязательно отключите пусковые конденсаторы, иначе произойдет разбаланс фаз и перегрев электродвигателя. Пусковой конденсатор должен быть в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора.
Если вы чувствуете, что для нормальной работы двигателя требуется емкость 80 мкФ, для начала вам необходимо подключить еще один блок конденсаторов на 240 мкФ.
В продаже вряд ли можно найти конденсаторы с такой емкостью, поэтому необходимо произвести подключение:
- Когда конденсаторы добавляются параллельно, рабочее напряжение остается таким, как указано на элементе.
- При последовательном подключении напряжения складываются, и общая емкость будет равна C (общая) = (C1 * C2 * .. * CX) / (C1 + C2 + .. + CX).
Пусковые конденсаторы рекомендуется устанавливать на электродвигатели мощностью более 1 кВт. Лучше немного снизить мощность, чтобы повысить степень надежности.
Какой тип конденсаторов использовать
Теперь вы знаете, как выбрать конденсаторы для запуска электродвигателя при работе от сети переменного тока 220 В. Рассчитав емкость, можно приступить к выбору конкретного типа элементов.
Рекомендуется использовать один и тот же тип работы и элементов автозагрузки. Хорошо показывают себя бумажные конденсаторы, их обозначения следующие: МБГП, МПГО, МБГО, КБП.
Совет
также можно использовать посторонние предметы, установленные в блоках питания компьютера.
В случае любого конденсатора необходимо указать рабочее напряжение и емкость. Недостатком бумажных элементов является их большой размер, поэтому для работы мощного двигателя требуется довольно большая батарея. Намного лучше использовать зарубежные конденсаторы, так как они меньше по размеру и больше по емкости.
Использование электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы тоже можно использовать, но у них есть особенность: они должны работать с постоянным током. Следовательно, для их установки в конструкцию необходимо будет использовать полупроводниковые диоды. Без них не рекомендуется использовать электролитические конденсаторы — они могут взорваться.
Но даже если вы установите диоды и резисторы, это не может гарантировать полной безопасности. Если полупроводник сломается, переменный ток потечет к конденсаторам, что приведет к взрыву. Современная база элемента позволяет использовать качественную продукцию, например, полипропиленовые конденсаторы для работы на переменном токе с обозначением UHV.
Например, обозначение элементов СВВ60 свидетельствует о том, что конденсатор имеет конструкцию в цилиндрическом корпусе. Но у SVV61 корпус прямоугольной формы. Эти элементы работают с напряжением 400… 450 В. Поэтому их можно без проблем использовать в конструкции любого устройства, в котором необходимо подключить трехфазный асинхронный электродвигатель к домашней сети.
Рабочее напряжение
Необходимо учитывать важный параметр конденсаторов — рабочее напряжение. Если для пуска электродвигателя использовать конденсаторы с очень большим запасом напряжения, это приведет к увеличению габаритов конструкции.
Но если использовать элементы, рассчитанные на работу с более низким напряжением (например, 160В), это приведет к быстрой поломке.
Для нормальной работы конденсаторов их рабочее напряжение должно быть примерно в 1,15 раза выше сетевого.
И нужно учитывать одну особенность: если вы используете бумажные конденсаторы, то при работе в цепях переменного тока их напряжение необходимо снизить в 2 раза.
Другими словами, если указано в том случае, если элемент рассчитан на напряжение 300 В, то эта характеристика актуальна для постоянного тока. Такой элемент можно использовать в цепи переменного тока с напряжением не более 150 В.
Поэтому аккумуляторы лучше собирать из бумажных конденсаторов, суммарное напряжение которых около 600 В.
Сравнение рабочего и пускового конденсатора
Сравнительная таблица использования конденсаторов для асинхронных двигателей, подключенных к напряжению 220 В.
Сравнительная таблица характеристик.
В связи с тем, что эти типы конденсаторов имеют относительно большие размеры и стоимость, полярные (оксидные) конденсаторы могут использоваться в качестве рабочего и пускового конденсатора. У них есть следующее преимущество: небольшие размеры, у них гораздо большая емкость, чем у бумажных. Наряду с этим есть существенный недостаток: их нельзя напрямую подключить к сети переменного тока. Для использования с двигателем необходимо использовать полупроводниковые диоды.
Схема переключения проста, но у нее есть недостаток: диоды нужно подбирать исходя из токов нагрузки. При больших токах на радиаторах необходимо устанавливать диоды. Если расчет неверен или радиатор меньше требуемой площади, диод может выйти из строя и пропустить в цепи переменное напряжение. Полярные конденсаторы рассчитаны на постоянное напряжение и при попадании на них переменного напряжения они перегреваются, электролит внутри них закипает и выходит из строя, что может повредить не только электродвигатель, но и человека, обслуживающего это устройство.
Напряжение 220 В опасно для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья людей, использующих эти устройства, использование данных схем переключения должно осуществляться специалистом.
Отличия между ними
Они заключаются в их назначении, возможностях, способе подключения, а также условиях работы. Первое отличие состоит в том, что рабочий конденсатор (первый) служит для сдвига фаз. В результате между обмотками возникает вращающееся магнитное поле, необходимое для работы двигателя без механической нагрузки. Такой электродвигатель установлен, например, в шлифовальном станке.
Пуск (второй) предполагает увеличение пускового момента двигателя под механической нагрузкой, чтобы ему было легче достичь желаемого режима. Ресурсов рабочего может не хватить, поэтому ротор двигателя просто не заводится. Использование оправдано в сочетании со станками, подъемными механизмами, насосами и подобными тяжелыми устройствами. Его также можно использовать с более мощным трехфазным двигателем, если не хватает рабочего, чтобы надежно запустить его.
Емкость обоих конденсаторов также будет разной. Оно прямо пропорционально мощности электродвигателя и обратно пропорционально напряжению сети. В зависимости от схемы подключения обмоток вводится поправочный коэффициент. Способность метателя может быть вдвое больше, чем у рабочего.
Специфика схем с конденсаторами
При выборе типов зажигания электрических машин с помощью пусковых и управляющих биполярных устройств в сети 220 вольт выделяют:
- включение в «треугольник»;
- связь со «звездой».
Довожу до вашего сведения. В чем разница между запускающими и действующими биполярными сетями? «Пусковыми установками» называют элементы, которые используются только для запуска и «рабочие» используются постоянно в работе.
Схемы подсоединения к линии 380 В
В использовании емкостных элементов при подключении трехфазного двигателя к сети 380 вольт нет необходимости.
Схемы включения в однофазную сеть
При установке однофазного двигателя в однофазную сеть его запускают с помощью дополнительной обмотки. Этот двигатель имеет три проводника:
- с рабочей катушки;
- дополнительными;
- общий вывод для обеих обмоток.
При отсутствии маркировки катушки «обзваниваются» тестером для определения правильности подключения.
Тип сборки «Треугольник»
Соединение «треугольником» можно использовать для подключения трехфазной асинхронной машины к однофазной линии. Пусковая мощность активируется по схеме.
Назначение и преимущества
Конденсаторы рассматриваемого типа используются в системе подключения асинхронного двигателя. В этом случае он работает только в момент пуска, до достижения рабочей скорости.
Наличие этого элемента в системе определяет следующее:
- Пусковая емкость позволяет приблизить состояние электрического поля к круговому.
- Произведено значительное увеличение показателя магнитного потока.
- Увеличивается пусковой крутящий момент, значительно улучшаются характеристики двигателя.
Без этого элемента в системе срок службы двигателя значительно сокращается. Это связано с тем, что сложный старт приводит к определенным трудностям.
Преимущества сети, в которой есть такой элемент, заключаются в следующем:
- Более легкий запуск двигателя.
- Срок службы двигателя намного больше.
Пусковой конденсатор работает несколько секунд при запуске двигателя.
Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора
Если есть оригинальный конденсатор, то понятно, что его просто надо поставить на место старого и все. Полярность не имеет значения, т. Е. Выводы конденсатора не имеют маркировки плюс «+» и минус «-» и могут быть подключены по своему усмотрению. Категорически нельзя использовать электролитические конденсаторы (их можно узнать по меньшим размерам, с такой же емкостью и обозначениями плюсов и минусов на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы для быстрого монтажа.
Если требуемого номинала нет, его можно получить, подключив конденсаторы параллельно. Общая емкость будет равна сумме двух конденсаторов:
Общий = C1 + C2 +… Cn
То есть, если подключить два конденсатора по 35 мкФ, мы получим общую емкость 70 мкФ, напряжение, при котором они могут работать, будет соответствовать их номинальному напряжению.
- https://ElectroInfo.net/kondensatory/chem-otlichaetsja-puskovoj-kondensator-ot-rabochego.html
- https://instrument16.ru/instrument/chem-otlichaetsya-rabochij-kondensator-ot-puskovogo.html
- https://m-strana.ru/articles/dlya-chego-nuzhen-kondensator-v-elektrodvigatele/
- https://sosh16zernograd.ru/prochee/chem-puskovoj-kondensator-otlichaetsya-ot-rabochego-opisanie-i-sravnenie.html
- https://EiBiTechno.ru/processy/puskovoj-kondensator-eto-2.html
- https://electro-agregat.ru/nachinayushchim/otlichie-puskovogo-kondensatora-ot-rabochego.html
- https://el-come.ru/profi/kak-otlichit-rabochij-kondensator-ot-puskovogo.html
- https://orenburgelectro.ru/baza-znanij/kondensatory-dlya-zapuska-elektrodvigatelya-sovety-elektrika.html
- https://moy-instrument.ru/masteru/otlichie-puskovogo-kondensatora-ot-rabochego.html
- https://menestrels.ru/teoriya-i-opyt/chem-otlichaetsya-puskovoj-kondensator-ot-rabochego.html
- https://InstrumentBaza.ru/tehnologii/trehfaznyj-kondensator-dlya-chego-nuzhen.html