0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Время работы двигателя от конденсатора

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.

Условное обозначение конденсаторов на схемах

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.

Конденсаторы пусковые

2. Для чего нужен пусковой конденсатор

Основное предназначение пускового конденсатора заключается в получении магнитного поля, необходимого для повышения пускового момента электродвигателя, а также для соединения с обмотками асинхронных электродвигателей, питающихся от однофазной сети частотой 50-60Гц и для перевода трехфазных двигателей на питание от однофазной сети.

Пусковым, конденсатор называют потому, что он применяется для выравнивания крутящего момента при запуске электродвигателя. В момент старта электродвигателя, пусковой ток резко возрастает, а крутящий момент в то же время растет с отставанием. Именно в этот момент на двигатель действует наибольшая нагрузка и если не использовать пусковой конденсатор, то нарастающая электрическая энергия выведет из строя обмотку двигателя.

Пусковой конденсатор позволяет реактивной энергии уходить из обмотки двигателя и накапливаться в этой ёмкости до того времени, пока двигатель не выйдет на рабочую частоту и мощность.

Пусковые конденсаторы применяются в компрессорах, насосах, стиральных машинах, холодильниках, стартерах, кондиционерах, сплит системах и в другом оборудовании, где необходима компенсация реактивных токов.

3. В чем отличие пускового и рабочего конденсатора

Для запуска и работы асинхронных двигателей в однофазной цепи переменного тока используют пусковые и рабочие конденсаторы.

Пусковой конденсатор предназначен для кратковременной работы – в момент запуска двигателя. После выхода двигателя на рабочую частоту и мощность, пусковой конденсатор отключают и мотор работает за счет сдвига фаз в рабочих обмотках. Следовательно, время работы пускового конденсатора должно быть очень коротким, около 3 секунд, так как длительное время работы пускового конденсатора, может привести к его дополнительному перегреву и электродвигателя в целом, что чревато выходом из строя элементов схемы.

Это необходимо для тех двигателей, схема работы которых, предусматривает данный режим запуска. Для остальных двигателей, только в тех случаях, когда в момент запуска, присутствует нагрузка на валу, препятствующая свободному вращению ротора.

Рабочий конденсатор рассчитан на большое количество часов наработки и подключен к цепи все время, выполняет функцию фазосдвигающей цепи для обмоток электродвигателя. В связи с тем, что конденсатор и обмотка электродвигателя создают колебательный контур, в момент перехода из одной фазы цикла в другую на конденсаторе возникает повышенное напряжение, превышающее напряжение питания. Это необходимо учитывать при выборе рабочего конденсатора.

Рабочий конденсаторПусковой конденсатор
ПрименениеВ цепи рабочих обмоток асинхронного двигателяВ пусковой цепи
Выполняемые функцииСоздание вращающегося электромагнитного поля для работы электродвигателяСдвиг фаз между пусковой и рабочей обмоткой, запуск двигателя под нагрузкой
ПодключениеПоследовательно со вспомогательной обмоткой электродвигателяПараллельно рабочему конденсатору
Время работыПостоянноПри старте до выхода скорости вращения двигателя на нужный режим
ЁмкостьНа каждые 100Вт мощности электродвигателя требуется около 6-7 мкФНа каждые 100Вт мощности электродвигателя требуется около 12-18 мкФ
Напряжение1,15*Uном2…3 * Uном
Тип конденсатораCBB60, CBB61, CBB65, CD60, МБГО, МБГЧ, МБГВ и подобные с напряжением в 1,15 раз выше напряжение питанияCBB60, CBB61, CBB65, CD60, МБГО, МБГЧ, МБГВ и подобные с напряжением в 2-3 раза выше напряжение питания

4. Подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть «звездой» и «треугольником»

Основными схемами подключения трёхфазного двигателя в однофазную сеть являются «звезда» и «треугольник«.

Для подключения пускового конденсатора к асинхронному двигателю используется кнопка, которая коммутирует пусковой конденсатор на время, необходимое для выхода электродвигателя на необходимую мощность и обороты.

Читать еще:  Двигатель cummins что это

Рабочий же конденсатор постоянно подключен к электросхеме двигателя и не нуждается в отключении.

5. Типы конденсаторов, сравнение серий конденсаторов, какие бывают

Наиболее распространённые серии пусковых конденсаторов: CBB60, CBB61, CBB65, CD60, МБГО, МБГЧ, МБГВ.

Отличаются данные серии по типу диэлектрика (полипропиленовый, металлобумажный), форме и материалу корпуса (прямоугольный или цилиндрический корпус, металлический или пластиковый), номинальному ряду ёмкостей и напряжений.

ТипХарактеристикаКорпусЁмкость, мкФРабочее напряжение, ВОткло­нение ёмкостиТангенс угла потерь, максСопротив­ление изоляции между выводами,
МОм·мкФ
CBB60металлопропиленовый герметизированныйцилиндрический пластиковый1 — 150 мкФ450, 630 В±5%0,0023000
CBB61металлопропиленовый герметизированныйпрямоугольный пластиковый1 — 50 мкФ450, 630 В±5%0,0023000
CBB65металлопропиленовый герметизированныйцилиндрический металлический4 — 150 мкФ450, 630 В±5%0,0023000
CD60электролитический герметизированныйцилиндрический металлический50 — 1500 мкФ220 — 450 В±5%
±10%
±20%
0,153000
МБГОметаллобумажный герметизированный однослойныйпрямоугольный металлический0,25 — 30 мкФ160 — 630 В±10%
±20%
0,025240;
60
МБГП*
(КМБГ)*
металлобумажный герметизированный однослойныйпрямоугольный металлический0,1 — 30 мкФ160 — 1500 В±10%
±20%
0,025240;
60
МБГТ*то же, термостойкийпрямоугольный металлический0,1 — 20 мкФ160 — 1000 В±10%
±20%
0,025240;
60
МБГЧто же, для повышенных частотпрямоугольный металлический0,25 — 10 мкФ250 — 1000 В±10%
±20%
0,025240;
60
МБГВто же, высокоёмкостныйпрямоугольный металлический60 — 200 мкФ500, 1000 В±5%
±10%
0,025240;
60

В целом, металлобумажные конденсаторы имеют лишь одно преимущество – они лучше переносят кратковременные токовые перегрузки. Но на 100% можно утверждать, что полипропиленовые конденсаторы также надёжно отрабатывают свою задачу и с каждым днём всё больше набирают свою популярность. Эта технология позволяет накапливать заряд в меньшем объёме и за гораздо меньшие деньги. В связи с этим полипропиленовые пусковые конденсаторы чаще применяются в оборудовании в качестве альтернативы металлобумажным благодаря достойному качеству, лучшим характеристикам и более низкой цене.

6. Как подобрать ёмкость конденсатора для электродвигателя (+калькулятор)

Пусковые и рабочие конденсаторы для электродвигателей подбирают исходя из необходимой ёмкости и номинального напряжения. С помощью онлайн-калькулятора можно произвести расчет ёмкости пускового и рабочего конденсатора для трехфазных электродвигателей при соединении обмоток двигателя по схеме «звезда» или «треугольник» и его подключении в однофазную сеть.

При подборе ёмкости рабочего конденсатора рекомендуется использовать не один рабочий конденсатор большой ёмкости, а несколько менее ёмких конденсаторов, соединенных параллельно. Подбор ёмкости достигается параллельным подключением или отключением дополнительных конденсаторов, (общая ёмкость при этом равна сумме ёмкостей подключенных конденсаторов).

Номинальное напряжение пускового конденсатора нужно выбирать так, чтобы в процессе работы рабочее напряжение не превышало параметры конденсатора более, чем на 10%.

Как показывает практика, на каждые 100Вт мощности электродвигателя требуется около 6-7 мкФ. При правильно подобранном конденсаторе мощность трехфазного двигателя, включенного в однофазную сеть не должна уменьшиться более, чем на 30%.

Напряжение рабочего конденсатора для подключения к асинхронному электродвигателю необходимо выбирать с учетом коэффициента 1,15, т.е. для сети 220В рабочее напряжение конденсатора должно быть 220*1,15= 250В.

Для подключения пускового конденсатора к асинхронному электродвигателю в расчетах напряжения берут коэффициент от 2 до 3. Для сети 220В напряжение пускового конденсатора должно быть 400-500 В. Это обеспечит необходимый запас по напряжению в процессе работы.

7. Рекомендации по подключению

Перед подключением конденсаторов следует удостовериться в отсутствии накопленного заряда. Поскольку конденсатор сохраняет накопленный заряд длительное время, то после каждого отключения необходимо проводить его разряд. У некоторых конденсаторов конструктивно предусмотрено наличие встроенного разрядного резистора. Сопротивление разрядного резистора подбирается так, чтобы по истечении 50 секунд полностью снять остаточное напряжение с конденсатора.

Читать еще:  Что такое главное реле двигателя

Для предотвращения случайного прикосновения к токоведущим частям, находящихся под напряжением, их следует изолировать с помощью кожуха или ограждения. Корпус конденсаторов необходимо надежно закрепить – в процессе эксплуатации под воздействием вибраций и сотрясений возможно смещение конденсаторов и попадание их в рабочие устройство.

Напряжение 220В является опасным для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья лиц, эксплуатирующих устройства, применение схем включения должен проводить специалист.

8. Видео: Конденсаторы пусковые и рабочие — обзор, популярные серии

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?

Конденсатор используется неполярный, на напряжение не менее 400 В. Либо современный, специально на это рассчитанный (3-й рисунок), либо советский типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис.4).

Итак, для расчета емкостей пускового и рабочего конденсаторов для асинхронного электродвигателя введите данные в форму ниже, эти данные вы найдете на шильдике электродвигателя, если данные неизвестны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые подставлены в форму по умолчанию, но мощность электродвигателя нужно указать обязательно.

Для расчета того, какие конденсаторы для запуска электродвигателя лучше использовать, применяется следующая формула:

  • С = k х If : Uc,
  • k – коэффициент, он отличается в зависимости от типа подключения, 4800 — треугольник и 2800 — звезда;
  • If – ток стартера (указывается на двигателе);
  • Uc – напряжение сети, в данном случае 220 вольт.

На выходе получается емкость, измеряемая в мкФ (одна миллионная часть Фарада). Рассчитать ее можно и другим способом, используя в качестве основного параметра мощность.

Каждые 100 Вт мощности двигателя соответствуют 7 мкФ. Следует не забывать о том, что на обмотку стартера должен поступать ток не выше, чем номинальный.

Выбор ёмкости

Для обеспечения правильной работы электродвигателя нужно рассчитать определённые параметры.

Для рабочего конденсатора

Чтобы подобрать эффективную емкость устройства, необходимо выполнить расчеты по формуле:

  • I1 – номинальный показатель тока статора, для измерения которого применяют специальные клещи;
  • Uсети – напряжение сети с одной фазой, (В).

После выполнения расчетов получится емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Возможно для кого-то будет затруднительно рассчитать этот параметр по приведенной выше формуле. Однако в этом случае можно воспользоваться и другой схемой расчета емкости, где не нужно проводить столь сложных операций. Этот метод позволяет достаточно просто определить необходимый параметр на основании только мощности асинхронного двигателя.

Здесь достаточно помнить о том, что 100 Ватт мощности трехфазного агрегата должно соответствовать около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

При расчётах нужно следить за током, который поступает на фазную обмотку статора в выбранном режиме. Недопустимым считается, если ток имеет большее значение, нежели номинальный показатель.

Для пускового конденсатора

Бывают ситуации, когда электродвигатель приходится включать в условиях большой нагрузки на валу. Тогда одного рабочего конденсатора будет недостаточно, поэтому к нему придется добавить пусковой конденсатор. Особенностью его работы является то, что он будет работать лишь в период пуска аппарата не более 3 секунд, чего используется ключ SA. Когда же ротор выйдет на уровень номинальной частоты вращения, прибор отключается.

Если по недосмотру владелец оставил включенными пусковые устройства, это приведет к образованию существенного перекоса по токам в фазах. В таких ситуациях высока вероятность перегрева двигателя. При определении емкости следует исходить из того, что величина этого параметра должна в 2,5-3 раза превосходить емкость рабочего конденсатора. Действуя подобным образом, можно добиться того, что пусковой момент двигателя достигает номинального показателя, в результате чего во время его запуска не возникает осложнений.

Для создания требуемой емкости конденсаторы могут подключаться по параллельной и последовательной схеме. Следует иметь в виду эксплуатация трехфазных агрегатов мощностью не более 1 кВт допускается в том случае, если их подключение осуществляется к однофазной сети при наличии исправного устройства. Причем здесь можно обойтись и без пускового конденсатора.

Читать еще:  Вибрация двигателя на холостых свечи

После расчетов нужно определить, какой тип конденсатора может использоваться для выбранной схемы

Наилучший вариант, когда применяется аналогичный тип для обоих конденсаторов. Обычно работу трехфазного двигателя обеспечивают бумажные пусковые конденсаторы, облаченные в стальной герметичный корпус типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.

Большая часть этих устройств выполнена в виде прямоугольника. Если взглянуть на корпус, то там приведены их характеристики:

  • Емкость (мкФ);
  • Рабочее напряжение (В).

Выбор пускового конденсатора для электродвигателя

Современный подход к данному вопросу предусматривает использование специальных калькуляторов в интернете, которые проводят быстрый и точный расчет.

Для проведения расчета следует знать и ввести нижеприведенные показатели:

  1. Тип соединения обмоток двигателя: треугольник или звезда. От типа соединения зависит также и емкость.
  2. Мощность двигателя является одним из определяющих факторов. Этот показатель измеряется в Ваттах.
  3. Напряжение сети учитывается при расчетах. Как правило, оно может быть 220 или 380 Вольт.
  4. Коэффициент мощности – постоянное значение, которое зачастую составляет 0,9. Однако, есть возможность изменить этот показатель при расчете.
  5. КПД электродвигателя также оказывает влияние на проводимые расчеты. Эту информацию, как и другую, можно узнать, изучив нанесенную информацию производителем. Если ее нет, следует ввести модель двигателя в интернете для поиска информации о том, какой КПД. Также, можно ввести приблизительное значение, которое свойственно для подобных моделей. Стоит помнить, что КПД может изменяться в зависимости от состояния электродвигателя.

Подобная информация вводится в соответствующие поля и проводится автоматический расчет. При этом, получаем емкость рабочего конденсата, а пусковой должен иметь показатель в 2,5 раза больше.

Провести подобный расчет можно самостоятельно.

Для этого можно воспользоваться следующими формулами:

  1. Для типа соединения обмоток «звезда», определение емкости проводится при использовании следующей формулы: Cр=2800*I/U. В случае соединения обмоток «треугольником», используется формула Cр=4800*I/U. Как видно из вышеприведенной информации, тип соединения является определяющим фактором.
  2. Вышеприведенные формулы определяют необходимость расчета величины тока, который проходит в системе. Для этого используется формула: I=P/1,73Uηcosφ. Для расчета понадобятся показатели работы двигателя.
  3. После вычисления тока можно найти показатель емкости рабочего конденсатора.
  4. Пусковой, как ранее было отмечено, в 2 или 3 раза должен превосходить по показателю емкости рабочий.

При выборе, стоит также учесть нижеприведенные нюансы:

  1. Интервал рабочей температуры.
  2. Возможное отклонение от расчетной емкости.
  3. Сопротивление изоляции.
  4. Тангенс угла потерь.

Обычно на вышеуказанные параметры не обращают особого внимания. Однако их можно учесть для создания идеальной системы питания электродвигателя.

Габаритные размеры также могут стать определяющим фактором. При этом, можно выделить следующую зависимость:

  1. Увеличение емкости приводит к увеличению диаметрального размера и расстояния выхода.
  2. Наиболее распространенный максимальный диаметр 50 миллиметров при емкости 400 мкФ. При этом, высота составляет 100 миллиметров.

Как подключить пусковой и рабочий конденсаторы

На рисунке указана простейшая схема подключения пускового и рабочего элементов. Первый из них устанавливается сверху, а второй – снизу. Одновременно к двигателю подключается кнопка включения и выключения. Самое главное – внимательно разобраться с проводами, чтобы не перепутать концы.

Данная схема позволяет выполнить предварительную проверку с неточной прикидкой. Она же используется и после окончательного выбора наиболее оптимального значения.

Такой подбор осуществляется экспериментальным путем с использованием нескольких конденсаторов разной емкости. При параллельном подключении их суммарная мощность будет увеличиваться. В это время нужно контролировать работу двигателя. Если работа устойчивая и ровная, в этом случае можно покупать конденсатор с емкостью, равной сумме емкостей проверочных элементов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector