خازن راه اندازی. خازن برقی. شروع کننده و کار می کند. پارامترهای اساسی خازن ها اتصال خازن ها برای راه اندازی الکتروموتورهای تک فاز

2 نوع تک فاز وجود دارد موتورهای آسنکرون- دو رشته ای (با سیم پیچ شروع) و خازن. تفاوت آنها در این است که در موتورهای تک فاز دو رشته ای سیم پیچ راه اندازی فقط تا زمانی کار می کند که موتور شتاب بگیرد. سپس توسط یک دستگاه خاص - یک سوئیچ گریز از مرکز یا یک رله راه اندازی (در یخچال) خاموش می شود. این امر ضروری است زیرا پس از اورکلاک باعث کاهش راندمان می شود.

در موتورهای تک فاز خازن، سیم پیچ خازن همیشه کار می کند. دو سیم پیچ - اصلی و کمکی، آنها نسبت به یکدیگر 90 درجه جابجا می شوند. با تشکر از این، شما می توانید جهت چرخش را تغییر دهید. خازن در چنین موتورهایی معمولاً به محفظه متصل است و با این ویژگی به راحتی قابل شناسایی است.

نمودار اتصال موتور تک فاز از طریق خازن

هنگام اتصال یک موتور خازن تک فاز، چندین گزینه برای نمودارهای اتصال وجود دارد. بدون خازن، موتور الکتریکی زمزمه می کند، اما روشن نمی شود.

• مدار 1 - با یک خازن در مدار منبع تغذیه سیم پیچ راه اندازی - به خوبی شروع می شود ، اما در حین کار ، توان تولیدی آن دور از امتیاز است ، اما بسیار کمتر است.
• 3، مدار اتصال با یک خازن در مدار اتصال سیم پیچ کار نتیجه معکوس می دهد: عملکرد نه چندان خوب در راه اندازی، اما عملکرد خوب. بر این اساس، مدار اول در دستگاه هایی با راه اندازی سنگین و با یک خازن کار می شود - در صورت نیاز به ویژگی های عملکرد خوب.
• نمودار 2 - اتصال یک موتور تک فاز - هر دو خازن را نصب کنید. چیزی بین گزینه های توضیح داده شده در بالا معلوم می شود. این طرح بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. او در تصویر دوم است. هنگام سازماندهی این مدار، به یک دکمه نوع PNVS نیز نیاز دارید، که خازن را فقط در زمان شروع به کار متصل می کند، تا زمانی که موتور "شتاب بگیرد". سپس دو سیم پیچ به هم متصل می شوند و سیم پیچ کمکی از طریق یک خازن می پیچد.

نمودار اتصال موتور سه فاز از طریق خازن

در اینجا ولتاژ 220 ولت به 2 سیم پیچ متصل به سری تقسیم می شود که هر کدام برای این ولتاژ طراحی شده اند. بنابراین، قدرت تقریبا دو برابر از دست می رود، اما چنین موتوری را می توان در بسیاری از دستگاه های کم مصرف استفاده کرد.

حداکثر توان یک موتور 380 ولت در شبکه 220 ولت با استفاده از اتصال مثلث قابل دستیابی است. علاوه بر حداقل تلفات قدرت، دور موتور نیز بدون تغییر باقی می ماند. در اینجا، هر سیم‌پیچ برای ولتاژ کاری خاص خود استفاده می‌شود، از این رو قدرت.

مهم است که به یاد داشته باشید: الکتروموتورهای سه فاز کارآمدتر از موتورهای تک فاز 220 ولت هستند.. بنابراین، اگر ورودی 380 ولت وجود دارد، حتما به آن وصل شوید - این کار پایدارتر و اقتصادی تر دستگاه ها را تضمین می کند. برای راه اندازی موتور، به استارت ها و سیم پیچ های مختلف نیاز نخواهید داشت، زیرا بلافاصله پس از اتصال به شبکه 380 ولت، یک میدان مغناطیسی دوار در استاتور ظاهر می شود.

محاسبه آنلاین ظرفیت خازن موتور

یک فرمول ویژه وجود دارد که می توان از آن برای محاسبه دقیق ظرفیت مورد نیاز استفاده کرد، اما رسیدن به آن کاملاً ممکن است ماشین حساب آنلاینیا توصیه هایی که برگرفته از تجارب بسیاری است:

خازن کار با نرخ 0.8 μF در هر 1 کیلو وات قدرت موتور گرفته می شود.
لانچر 2-3 برابر بیشتر انتخاب می شود.

خازن ها باید غیر قطبی، یعنی الکترولیتی نباشند. ولتاژ کار این خازن ها باید حداقل 1.5 برابر ولتاژ شبکه باشد، یعنی برای شبکه 220 ولت خازن هایی با ولتاژ کاری 350 ولت و بالاتر می گیریم. برای سهولت در راه اندازی، به دنبال خازن مخصوص در مدار راه اندازی باشید. آنها عبارت Start یا Starting را در علامت گذاری خود دارند.

این خازن ها را می توان با استفاده از روش از کوچکترین به بزرگترین انتخاب کرد. بنابراین با انتخاب میانگین ظرفیت، می توانید به تدریج حالت کار موتور را اضافه و نظارت کنید تا بیش از حد گرم نشود و قدرت کافی روی شفت داشته باشد. همچنین، خازن راه‌اندازی با افزودن تا زمانی که بدون تاخیر شروع به کار کند، انتخاب می‌شود.

در حین کارکرد عادی الکتروموتورهای سه فاز ناهمزمان با استارت خازن، متصل به شبکه تک فاز، فرض بر این است که با افزایش سرعت شفت، ظرفیت خازن تغییر (کاهش) می یابد. در لحظه راه اندازی موتورهای ناهمزمان (به ویژه با بار روی شفت) در یک شبکه 220 ولت، ظرفیت افزایش یافته خازن تغییر فاز مورد نیاز است.

معکوس کردن جهت حرکت موتور

اگر پس از اتصال، موتور کار می کند، اما شفت در جهتی که می خواهید نمی چرخد، می توانید این جهت را تغییر دهید. این کار با تغییر سیم پیچ های سیم پیچ کمکی انجام می شود. این عملیات را می توان توسط یک کلید دو حالته انجام داد که کنتاکت مرکزی آن از خازن به خروجی و از "فاز" و "صفر" به دو پایانه بیرونی متصل می شود.

اگر نیاز به اتصال یک موتور الکتریکی سه فاز ناهمزمان به یک شبکه خانگی باشد، ممکن است با مشکل مواجه شوید - انجام این کار کاملا غیرممکن به نظر می رسد. اما اگر اصول مهندسی برق را بدانید، می توانید یک خازن را برای راه اندازی موتور الکتریکی در شبکه تک فاز وصل کنید. اما گزینه های اتصال بدون خازن نیز وجود دارد که هنگام طراحی یک نصب با موتور الکتریکی نیز ارزش بررسی دارند.

راه های ساده برای اتصال موتور الکتریکی

ساده ترین راه اتصال موتور با استفاده از مبدل فرکانس است. مدل هایی از این دستگاه ها وجود دارد که تبدیل را انجام می دهند ولتاژ تک فازدر سه فاز مزیت این روش واضح است - هیچ افت قدرتی در موتور الکتریکی وجود ندارد. اما هزینه چنین مبدل فرکانس بسیار بالا است - ارزان ترین نسخه 5-7 هزار روبل هزینه خواهد داشت.

روش دیگری وجود دارد که کمتر مورد استفاده قرار می گیرد - استفاده از سیم پیچ ناهمزمان سه فاز برای تبدیل ولتاژ. در این حالت، کل ساختار بسیار بزرگتر و عظیم تر خواهد بود. بنابراین محاسبه خازن هایی برای راه اندازی موتور الکتریکی و نصب آنها با اتصال آنها مطابق نمودار آسان تر خواهد بود. نکته اصلی این است که قدرت را از دست ندهید، زیرا عملکرد مکانیسم بسیار بدتر خواهد بود.

ویژگی های مدار با خازن

سیم پیچ تمام الکتروموتورهای سه فاز را می توان طبق دو طرح متصل کرد:

1. "ستاره" - در این مورد، انتهای تمام سیم پیچ ها در یک نقطه متصل می شوند. و ابتدای سیم پیچ ها به شبکه تامین وصل می شود.
2. "مثلث" - ابتدای سیم پیچ به انتهای مجاور متصل است. نتیجه این است که نقاط اتصال دو سیم پیچ به منبع تغذیه متصل می شود.

انتخاب مدار بستگی به این دارد که موتور با چه ولتاژی تغذیه می شود. به طور معمول، هنگامی که به یک شبکه AC 380 ولت متصل می شود، سیم پیچ ها در یک "ستاره" و زمانی که تحت ولتاژ 220 ولت کار می کنند - در "مثلث" متصل می شوند.

در تصویر بالا:

الف) نمودار اتصال ستاره؛

ب) نمودار اتصال مثلثی.

از آنجایی که شبکه تک فاز به وضوح فاقد یک سیم تغذیه است، باید به صورت مصنوعی ساخته شود. برای این منظور از خازن هایی استفاده می شود که فاز را 120 درجه جابجا می کند. اینها خازنهای در حال کار هستند، هنگام راه اندازی موتورهای الکتریکی با توان بیش از 1500 وات کافی نیستند. برای راه اندازی موتورهای قدرتمند، باید یک ظرف دیگر اضافه کنید، که کار را در هنگام استارت تسهیل می کند.

ظرفیت خازن کار

برای اینکه بدانید چه خازن هایی برای راه اندازی یک موتور الکتریکی در هنگام کار در شبکه 220 ولت مورد نیاز است، باید از فرمول های زیر استفاده کنید:

1. هنگامی که در یک پیکربندی ستاره متصل می شود C (slave) = (2800 * I1) / U (شبکه).
2. هنگامی که در یک "مثلث" متصل می شود C (slave) = (4800 * I1) / U (شبکه).

جریان I1 را می توان به طور مستقل با استفاده از گیره اندازه گیری کرد. اما می توانید از این فرمول نیز استفاده کنید: I1 = P / (1.73 U (شبکه) cosφ η).

مقدار توان P، ولتاژ منبع تغذیه، ضریب توان cosφ، بازده η را می توان روی برچسبی که روی محفظه موتور پرچ شده است، یافت.

یک نسخه ساده از محاسبه یک خازن کار

اگر همه این فرمول ها برای شما کمی پیچیده به نظر می رسند، می توانید از نسخه ساده شده آنها استفاده کنید: C (برده) = 66 * P (موتور).

و اگر محاسبه را تا حد امکان ساده کنیم، برای هر 100 وات توان موتور الکتریکی، ظرفیتی در حدود 7 μF لازم است. به عبارت دیگر، اگر شما یک موتور 0.75 کیلووات دارید، به خازن با ظرفیت حداقل 52.5 uF نیاز خواهید داشت. پس از انتخاب، مطمئن شوید که جریان را هنگام کار موتور اندازه گیری کنید - مقدار آن نباید از مقادیر مجاز تجاوز کند.

خازن را راه اندازی کنید

در صورتی که موتور تحت بارهای سنگین قرار گیرد یا توان آن از 1500 وات بیشتر شود، تغییر فاز به تنهایی امکان پذیر نیست. شما باید بدانید چه خازن های دیگری برای راه اندازی یک موتور الکتریکی 2.2 کیلووات و بالاتر مورد نیاز است. استارت به صورت موازی با کارگر وصل می شود، اما تنها زمانی که به دور بیکار رسید از مدار خارج می شود.

حتما خازن های راه اندازی را خاموش کنید - در غیر این صورت عدم تعادل فاز و گرم شدن بیش از حد موتور الکتریکی رخ می دهد. ظرفیت خازن شروع باید 2.5-3 برابر بزرگتر از خازن کار باشد. اگر در نظر بگیرید که برای عملکرد عادی موتور به ظرفیت 80 μF نیاز است، برای راه اندازی باید یک بلوک دیگر از خازن های 240 μF را وصل کنید. شما به سختی می توانید خازن هایی با چنین ظرفیتی را در فروش پیدا کنید، بنابراین باید اتصال را انجام دهید:

1. هنگامی که ظرفیت ها به صورت موازی اضافه می شوند، ولتاژ کاری همان چیزی است که روی المنت نشان داده شده است.
2. در اتصال سری، ولتاژها اضافه می شوند و ظرفیت کل برابر خواهد بود C (کل) = (C1*C2*..*CX)/(C1+C2+..+CX).

نصب خازن های راه اندازی بر روی موتورهای الکتریکی که قدرت آنها بیش از 1 کیلو وات است توصیه می شود. بهتر است رتبه قدرت را کمی کاهش دهید تا درجه اطمینان افزایش یابد.

از چه نوع خازن هایی استفاده کنیم

اکنون می‌دانید که چگونه خازن‌ها را برای راه‌اندازی موتور الکتریکی هنگام کار روی شبکه انتخاب کنید AC 220 V. پس از محاسبه ظرفیت، می توانید شروع به انتخاب نوع خاصی از عنصر کنید. توصیه می شود از همان نوع عناصر به عنوان عناصر کار و شروع استفاده کنید. خازن های کاغذی به خوبی کار می کنند: MBGP، MPGO، MBGO، KBP. همچنین می توانید از عناصر خارجی که در منابع تغذیه کامپیوتر نصب شده اند استفاده کنید.

ولتاژ کار و ظرفیت خازن باید روی بدنه هر خازن نشان داده شود. یکی از اشکالات سلول های کاغذی این است که اندازه آنها بزرگ است، بنابراین برای راه اندازی یک موتور قدرتمند به باتری نسبتاً بزرگی از سلول نیاز دارید. استفاده از خازن های خارجی بسیار بهتر است، زیرا اندازه آنها کوچکتر است و ظرفیت بیشتری دارند.

استفاده از خازن های الکترولیتی

شما حتی می توانید از خازن های الکترولیتی استفاده کنید، اما آنها یک ویژگی دارند - آنها باید با جریان مستقیم کار کنند. بنابراین، برای نصب آنها در سازه، باید از دیودهای نیمه هادی استفاده کنید. استفاده از خازن های الکترولیتی بدون آنها نامطلوب است - آنها تمایل به انفجار دارند.

اما حتی اگر دیودها و مقاومت ها را نصب کنید، این نمی تواند ایمنی کامل را تضمین کند. اگر نیمه هادی از بین برود، جریان متناوب به خازن ها می ریزد و منجر به انفجار می شود. پایه عنصر مدرن امکان استفاده از محصولات با کیفیت بالا، به عنوان مثال، خازن های پلی پروپیلن را برای کار بر روی جریان متناوب با نام SVV می دهد.

به عنوان مثال، تعیین عناصر SVV60 نشان می دهد که خازن در یک محفظه استوانه ای طراحی شده است. اما SVV61 دارد شکل مستطیلیقاب این عناصر تحت ولتاژ 400 ... 450 ولت کار می کنند. بنابراین، می توان آنها را بدون مشکل در طراحی هر وسیله ای که نیاز به اتصال یک موتور الکتریکی سه فاز ناهمزمان به یک شبکه خانگی دارد، استفاده کرد.

ولتاژ کاری

یکی از پارامترهای مهم خازن ها باید در نظر گرفته شود - ولتاژ کار. اگر از خازن برای راه اندازی موتور الکتریکی با ذخیره ولتاژ بسیار زیاد استفاده کنید، این امر منجر به افزایش ابعاد سازه می شود. اما اگر از عناصری استفاده کنید که برای کار با ولتاژ کمتر (مثلاً 160 ولت) طراحی شده اند، این امر منجر به خرابی سریع می شود. برای اینکه خازن ها به طور عادی کار کنند، ولتاژ کاری آنها باید تقریباً 1.15 برابر بیشتر از ولتاژ شبکه باشد.

علاوه بر این، یک ویژگی باید در نظر گرفته شود - اگر از خازن های کاغذی استفاده می کنید، هنگام کار در مدارهای جریان متناوب، ولتاژ آنها باید 2 برابر کاهش یابد. به عبارت دیگر، اگر محفظه نشان دهد که عنصر برای ولتاژ 300 ولت طراحی شده است، این مشخصه برای جریان مستقیم مرتبط است. چنین عنصری را می توان در یک مدار جریان متناوب با ولتاژ بیش از 150 ولت استفاده کرد. بنابراین، بهتر است باتری ها را از خازن های کاغذی جمع آوری کنید که ولتاژ کل آن حدود 600 ولت است.

اتصال موتور الکتریکی: یک مثال عملی

فرض کنید یک موتور الکتریکی ناهمزمان دارید که برای اتصال به شبکه سه فاز AC طراحی شده است. قدرت - 0.4 کیلو وات، نوع موتور - AOL 22-4. ویژگی های اصلی برای اتصال:

1. قدرت - 0.4 کیلو وات.
2. ولتاژ تغذیه - 220 ولت.
3. جریان هنگام کار از یک شبکه سه فاز 1.9 A است.
4. سیم پیچ های موتور با استفاده از یک مدار ستاره متصل می شوند.

اکنون باقی مانده است که خازن ها را برای راه اندازی موتور الکتریکی محاسبه کنیم. قدرت موتور نسبتاً کم است، بنابراین، برای استفاده از آن در یک شبکه خانگی، فقط نیازی به انتخاب یک خازن کار نیست. با استفاده از فرمول، ظرفیت خازن را محاسبه کنید: C (slave) = 66*P (موتور) = 66*0.4 = 26.4 µF.

می توانید از فرمول های پیچیده تری استفاده کنید، مقدار ظرفیت کمی با این تفاوت دارد. اما اگر هیچ خازن مناسبی برای ظرفیت خازن وجود ندارد، باید چندین عنصر را به هم وصل کنید. در اتصال موازیظروف تا شده است.

لطفا توجه داشته باشید

اکنون می دانید که از کدام خازن ها برای راه اندازی موتور الکتریکی بهتر است استفاده کنید. اما قدرت حدود 20-30٪ کاهش می یابد. اگر مکانیزم ساده ای به راه بیفتد، احساس نمی شود. سرعت روتور تقریباً همان چیزی است که در گذرنامه نشان داده شده است. لطفاً توجه داشته باشید که اگر موتور برای کار از شبکه 220 و 380 ولت طراحی شده باشد، تنها در صورتی به شبکه خانگی متصل می شود که سیم پیچ ها به صورت مثلثی متصل شوند. برچسب را با دقت مطالعه کنید اگر فقط یک مدار "ستاره" داشته باشد، برای کار در یک شبکه تک فاز باید تغییراتی در طراحی موتور الکتریکی ایجاد کنید.

هنگام اتصال یک موتور الکتریکی ناهمزمان به یک شبکه تک فاز 220/230 ولت، برای شبیه سازی چرخش لازم است از تغییر فاز در سیم پیچ های استاتور اطمینان حاصل شود. میدان مغناطیسی(VMP)، که باعث می شود شفت روتور موتور هنگامی که به شبکه سه فاز AC "بومی" وصل می شود بچرخد. شناخته شده برای بسیاری از کسانی که با مهندسی برق آشنا هستند، توانایی خازن برای دادن جریان الکتریکیدر مقایسه با ولتاژ، «هد استارت» برابر با π/2=90 درجه دارد خدمات خوب، زیرا این امر گشتاور لازم را ایجاد می کند که روتور را مجبور می کند در شبکه های "غیر بومی" از قبل بچرخد.

اما خازن باید برای این اهداف انتخاب شود و باید با دقت بالایی انجام شود. به همین دلیل است که خوانندگان پورتال ما با مطلق ارائه می شوند استفاده رایگانماشین حساب برای محاسبه ظرفیت خازن کار و شروع. بعد از ماشین حساب در مورد تمامی نکات آن توضیحات لازم داده خواهد شد.

ماشین حساب برای محاسبه ظرفیت خازن های در حال کار و راه اندازی

به ترتیب داده های منبع را وارد یا انتخاب کنید و روی دکمه کلیک کنید "محاسبه ظرفیت خازن های در حال کار و راه اندازی". در بیشتر موارد، تمام داده های اولیه را می توان در صفحه موتور ("پلاک") یافت.

روش اتصال سیم پیچ های استاتور موتور الکتریکی را انتخاب کنید (روی صفحه نشان دهید راه های ممکناتصالات)

P - قدرت موتور الکتریکی

توان موتور را بر حسب وات وارد کنید (این ممکن است روی صفحه به کیلووات نشان داده شود). در مثال زیر P=0.75 kW=750 Watt

U - ولتاژ شبکه، V

ولتاژ شبکه را انتخاب کنید. ولتاژهای مجاز روی صفحه نشان داده شده است. باید با روش اتصال مطابقت داشته باشد.

ضریب توان، cosφ

مقدار ضریب توان را وارد کنید (cosφ)، که روی پلاک مشخص شده است

راندمان موتور الکتریکی، η

راندمان موتور نشان داده شده روی پلاک را وارد کنید. اگر به صورت درصد نشان داده شود، باید مقدار بر 100 تقسیم شود.

وابستگی های زیر برای محاسبه استفاده شد:

روش اتصال سیم پیچ و نمودار اتصال برای خازن های کار و راه اندازی	فرمول
اتصال ستاره	ظرفیت خازن کار – Av
	Cр=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=2800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
اتصال مثلثی	ظرفیت خازن کار - Cp
	Cр=4800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
ظرفیت خازن راه اندازی برای هر روش اتصال Cп=2.5*Cр
توضیح نمادها در فرمول ها: Cр - ظرفیت خازن کار در میکروفاراد (μF)؛ Cp - ظرفیت خازن شروع به میکروفاراد. I - جریان بر حسب آمپر (A)؛ U – ولتاژ شبکه بر حسب ولت (V)؛ η – راندمان موتور، به صورت درصد تقسیم بر 100 بیان می شود. cosφ - ضریب توان.

داده‌های به‌دست‌آمده از ماشین‌حساب می‌تواند برای انتخاب خازن‌ها استفاده شود، اما بعید است که آنها دقیقاً با همان رتبه‌بندی‌هایی که محاسبه می‌شوند پیدا شوند. فقط در موارد استثنایی نادر ممکن است تصادفی وجود داشته باشد. قوانین انتخاب عبارتند از:

• اگر یک "ضربه دقیق" در رتبه بندی ظرفیت خازن وجود دارد که برای سری مورد نظر خازن وجود دارد، می توانید فقط آن را انتخاب کنید.
• اگر "ضربه" وجود ندارد، ظرفی را انتخاب کنید که از نظر تعدادی رتبه پایین تر باشد. موارد فوق مخصوصاً برای خازن های کار توصیه نمی شود، زیرا این امر می تواند منجر به افزایش غیرضروری جریان های کاری و گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها شود که می تواند منجر به اتصال کوتاه بین چرخشی شود.
• از نظر ولتاژ، خازن ها با مقدار اسمی حداقل 1.5 برابر بیشتر از ولتاژ در شبکه انتخاب می شوند، زیرا در زمان راه اندازی ولتاژ در پایانه های خازن ها همیشه افزایش می یابد. برای ولتاژ تک فاز 220 ولت، ولتاژ عملیاتی خازن باید حداقل 360 ولت باشد، اما برقکاران باتجربه همیشه توصیه می کنند از 400 یا 450 ولت استفاده کنند، زیرا همانطور که می دانید ذخیره، "یک جیب دوام نمی آورد."

در اینجا جدولی با رتبه بندی خازن های عملیاتی و راه اندازی آورده شده است. خازن های سری CBB60 و CBB65 به عنوان مثال آورده شده است. اینها خازن های فیلم پلی پروپیلن هستند که اغلب در مدارهای اتصال موتورهای ناهمزمان استفاده می شوند. سری CBB65 با CBB60 متفاوت است زیرا در یک محفظه فلزی قرار گرفته است.

خازن های غیر قطبی الکترولیتی CD60 به عنوان خازن های راه اندازی استفاده می شوند. آنها برای استفاده به عنوان کارگر توصیه نمی شوند، زیرا زمان کار طولانی آنها باعث کوتاهتر شدن عمر آنها می شود. جدول تنها نمونه هایی از خازن هایی را ارائه می دهد که برای استفاده در مدارهای اتصال موتور الکتریکی توصیه می شوند.

	خازن های فیلم پلی پروپیلن CBB60 ( آنالوگ روسی K78-17) و CBB65	خازن های غیر قطبی الکترولیتی CD60
تصویر
ولتاژ کاری نامی، V	400; 450; 630 V	220-275; 300; 450 ولت
ظرفیت، 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; 30; 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

برای "به دست آوردن" ظرفیت مورد نیاز، می توانید از دو یا چند خازن استفاده کنید، اما با اتصالات مختلف، ظرفیت خازن حاصل متفاوت خواهد بود. هنگامی که به صورت موازی متصل می شود، جمع می شود و در صورت اتصال سری، ظرفیت خازن کمتر از هر یک از خازن ها خواهد بود. با این وجود، گاهی اوقات از چنین اتصالی برای اتصال دو خازن با ولتاژ کاری کمتر استفاده می شود تا خازنی به دست آید که ولتاژ کاری آن مجموع دو خازن متصل خواهد بود. به عنوان مثال، با اتصال دو خازن 150 µF و 250 ولت به صورت سری، ظرفیت خازنی حاصله 75 µF و ولتاژ کاری 500 ولت به دست می‌آید.

ماشین حساب برای محاسبه ظرفیت حاصل از دو خازن به صورت سری

ظهر بخیر، خوانندگان عزیز سایت وبلاگ

در بخش "لوازم جانبی" ما خازن های تک فاز را در نظر خواهیم گرفت. برای موتورهای سه فاز، هنگام اتصال به منبع تغذیه، یک میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می شود که به دلیل آن موتور شروع به کار می کند. برخلاف موتورهای سه فاز، موتورهای تک فاز دارای دو سیم پیچ در استاتور هستند: یک سیم پیچ در حال کار و یک سیم پیچ راه اندازی. سیم پیچ کار مستقیماً به منبع تغذیه تک فاز وصل می شود و سیم پیچ راه اندازی به صورت سری با خازن متصل می شود. یک خازن برای ایجاد یک تغییر فاز بین جریان سیم‌پیچ‌های کار و راه‌اندازی لازم است. بیشترین گشتاور در موتور زمانی اتفاق می افتد که تغییر فاز جریان های سیم پیچ به 90 درجه برسد و دامنه آنها یک میدان چرخشی دایره ای ایجاد کند. خازن عنصری از مدار الکتریکی است و برای استفاده از ظرفیت آن طراحی شده است. این شامل دو الکترود یا به عبارت صحیح تر، صفحات است که توسط یک دی الکتریک از هم جدا شده اند. خازن ها قابلیت انباشتگی دارند انرژی الکتریکی. در سیستم بین‌المللی واحدهای SI، یک واحد ظرفیت به عنوان ظرفیت خازنی در نظر گرفته می‌شود که اختلاف پتانسیل آن یک ولت افزایش می‌یابد که بار یک کولن (C) به آن داده شود. ظرفیت خازن ها بر حسب فاراد (F) اندازه گیری می شود. ظرفیت یک فاراد بسیار زیاد است. در عمل، واحدهای کوچکتر میکروفاراد (μF) استفاده می شود -6 F، پیکوفاراد (pF) یک pF برابر با 10 است -12 µF. در تک فاز ناهمزمانموتورها بسته به توان، از خازن هایی با ظرفیت چند تا صد میکروفاراد استفاده می شود.

پارامترها و ویژگی های الکتریکی اساسی

پارامترهای الکتریکی اصلی عبارتند از: ظرفیت نامی خازن و ولتاژ کاری نامی. علاوه بر این پارامترها، ضریب دمایی خازن (TKE)، مماس تلفات (tgd) نیز وجود دارد. مقاومت الکتریکیانزوا

ظرفیت خازنتوانایی خازن برای جمع آوری و نگه داشتن بار الکتریکی با ظرفیت خازن آن مشخص می شود. ظرفیت خازن (C) به عنوان نسبت بار انباشته شده در خازن (q) به اختلاف پتانسیل بین الکترودهای آن یا ولتاژ اعمال شده (U) تعریف می شود. ظرفیت خازن ها به اندازه و شکل الکترودها، محل قرارگیری آنها نسبت به یکدیگر و همچنین ماده دی الکتریکی که الکترودها را جدا می کند بستگی دارد. هرچه ظرفیت خازن بیشتر باشد، بار انباشته شده توسط خازن بیشتر است. ظرفیت اسمی یک خازن، ظرفیتی است که خازن بر اساس آن دارد. اسناد نظارتی. ظرفیت واقعی هر خازن جداگانه با خازن اسمی متفاوت است، اما باید در انحرافات مجاز باشد. مقادیر ظرفیت اسمی و انحراف مجاز آن در انواع مختلفخازن های ثابت به صورت استاندارد تنظیم می شوند.

ولتاژ نامی- این مقدار ولتاژ نشان داده شده در خازن است که در آن تحت شرایط معین کار می کند مدت طولانیو در عین حال پارامترهای خود را در حدود قابل قبول حفظ می کند. مقدار ولتاژ نامی به خواص مواد مورد استفاده و طراحی خازن ها بستگی دارد. در حین کار، ولتاژ کاری خازن نباید از ولتاژ نامی تجاوز کند. برای بسیاری از انواع خازن ها، ولتاژ نامی مجاز با افزایش دما کاهش می یابد.

ضریب دمای ظرفیت (TKE)- این یک پارامتر بیان کننده است وابستگی خطیظرفیت خازن در برابر دما محیط خارجی. در عمل، TKE به عنوان تغییر نسبی در ظرفیت با تغییر دمای 1 درجه سانتیگراد تعریف می شود. اگر این وابستگی غیر خطی باشد، TKE خازن با تغییر نسبی ظرفیت در طول انتقال از دمای معمولی (20 ± 5 درجه سانتیگراد) به دمای کاری مجاز مشخص می شود. برای خازن های مورد استفاده در موتورهای تک فاز، این پارامتر مهم است و باید تا حد امکان کوچک باشد. در واقع، در حین کار موتور، دمای آن افزایش می یابد و خازن مستقیماً روی موتور در جعبه خازن قرار می گیرد.

مماس از دست دادن (tgد). از دست دادن انرژی انباشته شده در خازن به دلیل تلفات دی الکتریک و صفحات آن است. هنگامی که جریان متناوب از یک خازن عبور می کند، بردارهای جریان و ولتاژ نسبت به یکدیگر با یک زاویه (d) جابه جا می شوند. این زاویه (d) را زاویه تلفات دی الکتریک می نامند. اگر ضرری وجود نداشته باشد، d=0. مماس تلفات نسبت توان اکتیو (Pa) به توان راکتیو (Pр) در یک ولتاژ سینوسی با فرکانس معین است.

مقاومت عایق الکتریکی – مقاومت الکتریکی دی سی، به عنوان نسبت ولتاژ (U) اعمال شده به خازن به جریان نشتی تعریف می شود (I ut ) یا رسانایی کیفیت دی الکتریک مورد استفاده مقاومت عایق را مشخص می کند. برای یک خازن با ظرفیت بزرگ، مقاومت عایق با مساحت صفحه یا ظرفیت آن نسبت معکوس دارد.

تاثیر بسیار قوی روی خازن ها دارد تاثیر قویرطوبت موتورهای الکتریکی ناهمزمان مورد استفاده در تجهیزات پمپاژ آب را پمپ می کنند و احتمال ورود رطوبت به موتور و داخل جعبه کندانسور زیاد است. قرار گرفتن در معرض رطوبت منجر به کاهش مقاومت عایق (احتمال خرابی افزایش می‌یابد)، افزایش مماس تلفات و خوردگی عناصر فلزی خازن می‌شود.

علاوه بر این، در حین کار موتور، خازن ها تحت تأثیر قرار می گیرند انواع مختلفبارهای مکانیکی: لرزش، شوک، شتاب و غیره در نتیجه ممکن است لیدهای شکسته، ترک و کاهش قدرت الکتریکی ظاهر شوند.

خازن های در حال کار و راه اندازی

خازن های دارای دی الکتریک اکسیدی (که قبلاً الکترولیتی نامیده می شد) به عنوان خازن کار و راه اندازی استفاده می شود خازن برای موتورهای آسنکرونبه شبکه AC متصل هستند و باید غیر قطبی باشند. آنها دارای ولتاژ نسبتاً بزرگ 450 ولتی برای خازن های اکسیدی هستند که دو برابر ولتاژ صنعتی است. در عمل از خازن هایی با ظرفیت ده ها و صدها میکروفاراد استفاده می شود. همانطور که در بالا گفتیم، خازن اجرا برای تولید یک میدان مغناطیسی دوار استفاده می شود. خازن راه اندازی برای تولید میدان مغناطیسی لازم برای افزایش گشتاور راه اندازی موتور الکتریکی استفاده می شود. خازن راه انداز از طریق یک کلید گریز از مرکز به موازات خازن کار متصل می شود. وقتی وجود دارد ظرفیت شروعمیدان مغناطیسی دوار یک موتور ناهمزمان در لحظه راه اندازی به صورت دایره ای نزدیک می شود و شار مغناطیسی افزایش می یابد. این باعث افزایش گشتاور راه اندازی و بهبود عملکرد موتور می شود. هنگامی که موتور ناهمزمان به سرعت کافی برای خاموش کردن سوئیچ گریز از مرکز می رسد، ظرفیت استارت خاموش می شود و موتور فقط با یک خازن کار می کند. نمودار اتصال خازن های کار و راه اندازی در (شکل 1) نشان داده شده است.

مدار با خازن های در حال کار و راه اندازی

جدول ویژگی های جداگانه عملیات و شروع را نشان می دهد خازن برای موتورهای آسنکرون.

بهره برداری، نگهداری و تعمیر

هنگام کار کردن تجهیزات پمپاژ با موتور ناهمزمان تک فاز، باید به ولتاژ تغذیه توجه ویژه ای شود. شبکه برق. در صورت کم ولتاژهمانطور که مشخص است، گشتاور راه اندازی و سرعت روتور به دلیل افزایش لغزش کاهش می یابد. در ولتاژ پایین، بار روی خازن کارکرده نیز افزایش می‌یابد و زمان راه‌اندازی موتور افزایش می‌یابد. در صورت قابل توجهاگر ولتاژ تغذیه بیش از 15 درصد کاهش یابد، احتمال روشن نشدن موتور ناهمزمان زیاد است. اغلب در ولتاژ پایین، خازن کار به دلیل افزایش جریان و گرمای بیش از حد از کار می افتد. ذوب می شود و الکترولیت از آن خارج می شود. برای تعمیرات، خرید و نصب خازن جدید با ظرفیت مناسب ضروری است. اغلب اتفاق می افتد که خازن مورد نیاز در دسترس نیست. در این صورت می توانید ظرفیت مورد نیاز را از بین دو یا حتی سه و چهار انتخاب کنید خازن ها با اتصال موازی آنها. در اینجا باید به ولتاژ کاری توجه کنید که نباید کمتر از ولتاژ خازن کارخانه باشد. ظرفیت کل خازن (ها) نباید با مقدار اسمی آن بیش از 5٪ متفاوت باشد. اگر ظرفی با درجه بزرگتر نصب کنید، موتور روشن می شود و کار می کند، اما شروع به گرم شدن می کند. اگر جریان نامی موتور را با استفاده از گیره اندازه گیری کنید، جریان بیش از حد برآورد می شود. از آنجایی که مجموع مقاومت الکتریکی مدار در سیم‌پیچ‌های موتور متشکل از مقاومت فعال مدار و راکتانس سیم‌پیچ‌های موتور و ظرفیت خازنی است، پس با افزایش ظرفیت مقاومت کلافزایش می یابد. تغییر فاز جریان در سیم پیچ ها به دلیل افزایش امپدانس مدار الکتریکی سیم پیچ ها پس از راه اندازی موتور به شدت کاهش می یابد، میدان مغناطیسی از سینوسی به بیضوی تبدیل می شود و ویژگی های عملکرد موتور ناهمزمان عبارتند از به شدت خراب می شود، راندمان کاهش می یابد و تلفات حرارتی افزایش می یابد.

گاهی اوقات اتفاق می افتد که سیم پیچ راه اندازی یک موتور تک فاز همراه با خازن از کار می افتد. در چنین شرایطی، هزینه تعمیرات به شدت افزایش می یابد، زیرا نه تنها باید خازن را جایگزین کرد، بلکه باید استاتور را نیز به عقب برگردانید. همانطور که می دانید، پیچیدن استاتور یکی از گران ترین عملیات در هنگام تعمیر موتور است. بسیار نادر است، اما وضعیتی نیز وجود دارد که در ولتاژ پایین، فقط سیم پیچ شروع از کار می افتد، در حالی که خازن فعال می ماند. برای تعمیر موتور باید استاتور را به عقب برگردانید. تمام این موقعیت ها در موتور در ولتاژ پایین شبکه تغذیه تک فاز رخ می دهد. برای حل این مشکل، در حالت ایده آل به یک تثبیت کننده ولتاژ نیاز است.

از توجه شما متشکرم

ناهمزمان موتور سه فازرا می توان بدون آسیب زیاد به یک شبکه الکتریکی تک فاز معمولی از طریق خازن متصل کرد. با کمک آنها راه اندازی و دستیابی به حالت های عملیاتی مورد نظر با چنین سیستم قدرتی تضمین می شود. خازن های در حال کار و راه اندازی وجود دارد.

تفاوت بین آنها

آنها در هدف، ظرفیت، روش اتصال، و همچنین شرایط عملیاتی خود نهفته اند. اولین تفاوت این است که کارگر (اول) خازن برای جابجایی فازها عمل می کند. در نتیجه یک میدان مغناطیسی دوار بین سیم پیچ ها ظاهر می شود که برای به حرکت درآوردن موتور که بدون بار مکانیکی است لازم است. چنین موتور الکتریکی، به عنوان مثال، در یک ماشین سنگ زنی نصب می شود.

راه اندازی (دوم) باعث افزایش گشتاور راه اندازی موتور می شود، که تحت بار مکانیکی قرار دارد و به همین دلیل راحت تر به آن می رسد حالت مورد نظر. منابع یک کارگر ممکن است کافی نباشد، به همین دلیل است که روتور موتور به سادگی شروع به چرخش نمی کند. استفاده در ارتباط با ماشین ابزار، مکانیزم های بالابر، پمپ ها و تجهیزات سنگین مشابه قابل توجیه است. همچنین اگر نیروی کار کافی برای راه اندازی مطمئن وجود نداشته باشد، می توان آن را با یک موتور سه فاز قوی تر استفاده کرد.

ظرفیت هر دو خازن نیز متفاوت خواهد بود. نسبت مستقیم با توان موتور الکتریکی و برعکس با ولتاژ شبکه دارد. بسته به نمودار اتصال سیم پیچ، یک ضریب تصحیح معرفی می شود. ظرفیت شروع می تواند دو برابر ظرفیت کار باشد.

روش های اتصال

در رایج ترین حالت، اولین خازن به شکاف یکی از سیم پیچ های یک موتور الکتریکی ناهمزمان متصل می شود که اغلب به آن "کمکی" نیز می گویند. دیگری مستقیماً به شبکه برق متصل است و سومی بلااستفاده می ماند. به این نوع مدار "ستاره" می گویند. یک اتصال مثلثی نیز وجود دارد. از نظر روش اتصال و پیچیدگی متفاوت است.

عنصر خازنی دوم، بر خلاف عنصر کار، به موازات دومی از طریق یک دکمه یا سوئیچ گریز از مرکز متصل می شود. در مورد اول، کنترل توسط یک شخص انجام می شود، و در دوم - توسط خود درایو. هر دوی این کلیدها با روشن شدن موتور الکتریکی این مدار را برای مدت کوتاهی می بندند و پس از رسیدن به حالت کار، آن را باز می کنند.

شرایط کار

آنها برای هر خازن متفاوت هستند. از آنجایی که اولین آنها به طور دائم به سیم پیچ موتور متصل است، این مدار یک پایه را تشکیل می دهد مدار نوسانی. به همین دلیل، در لحظات خاصی ولتاژی در پایانه های آن ایجاد می شود که دو و نیم تا سه برابر از ولتاژ ورودی بیشتر می شود. هنگام انتخاب باید روی قطعات طراحی شده برای 500-600 ولت تمرکز کنید.

خازن‌های راه‌اندازی برای موتورهای الکتریکی - 220 ولت بر خلاف شرایط کار، تحت شرایط دیگر و کمتر شدید کار می‌کنند. ولتاژ اعمال شده به این عنصر خازنی تقریباً 1.15 برابر از ولتاژ اصلی بیشتر است. هر از گاهی به مدارها متصل می شود که این امر نیز تأثیر مثبتی بر شرایط عملکرد آن دارد و عمر مفید آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

رایج ترین کاغذهای خانگی یا خازن های پر از روغنمارک های MBGO یا MBGCH. مزیت آنها مقاومت آنها در برابر ولتاژهای AC بالا است. اما یک اشکال نیز وجود دارد - اندازه بزرگ. به عنوان یک راه حل جایگزین می توان از خازن های اکسیدی استفاده کرد. آنها نه به طور مستقیم، بلکه از طریق دیودها، طبق مدارهای خاص متصل می شوند.

خازن های الکترولیتی معمولی که در دستگاه های مختلف استفاده می شودو برای ولتاژهای عملیاتی قابل توجهی طراحی شده است، برای موتورهای آسنکرون فقط به عنوان موتورهای راه اندازی مناسب هستند. این به دلیل این واقعیت است که یک بزرگ توان راکتیوبه دلیل مقاومت کم سیم پیچ ها. اتصال عناصر خازنی با نقص یا انحراف از مدار منجر به آسیب یا جوشیدن الکترولیت می شود که می تواند به موتور و پرسنل آسیب برساند.

بنابراین می توان چند نکته را از این نتیجه گرفت، چگونه یک خازن راه اندازی را از خازن کار تشخیص دهیم:

• اولین آنها نقش مکمل را ایفا می کند. در حین روشن شدن موتور به موازات کارگر وصل می شود - برای چند ثانیه تا استارت راحت تر شود.
• دومی آنها به طور دائم متصل است و تغییر فاز لازم را فراهم می کند که در نتیجه یک موتور سه فاز می تواند از یک شبکه تک فاز کار کند.

اگر خازن ها را مخلوط کنید، مشکلات جدی ایجاد می شود. ظرفیت کارگر نیز نباید خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت موتور گرم می شود و افزایش قدرت و گشتاور کمی افزایش می یابد.