Назначение и подключение пусковых конденсаторов для электродвигателей

Для чего нужен пусковой конденсатор?

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

uslovnoe_isobragenie_kondensatora_na_sheme.jpgkondensator_v_sheme.jpgzamena_kondensatora_07.png

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

Конденсатор и емкость

Конденсаторы используются практически во всех микросхемах и являются частой причиной ее неработоспособности. Так что в случае неисправности устройства следует проверять в первую очередь именно этот элемент.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

  • вакуумные;
  • с газообразным диэлектриком;
  • с неорганическим диэлектриком;
  • с органическим диэлектриком;
  • электролитические;
  • твердотельные.

Электролитические конденсаторыОбычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

  • Электрический пробой. Обычно вызван превышением допустимого напряжения.
  • Обрыв. Связан с механическими повреждениями, встрясками, вибрациями. Причиной может служить некачественная конструкция и нарушение эксплуатационных условий.
  • Повышенные утечки. Сопротивление между обкладками изменяется, и это приводит к низкой емкости конденсатора, которая не способна сохранять заряд.

Все эти причины приводят к тому, кто конденсатор становится непригодным для дальнейшего использования.

В данном случае присутствует протечка электролитаВ данном случае присутствует протечка электролита

Габаритные размеры пусковых конденсаторов CBB61

Чем больше номинальная емкость устройства, тем более крупные габариты будет иметь его корпус. Изделие с емкостным номиналом в один микрофарад будет иметь размеры 37х14х26 мм, в 50 мкФ – 65х35х45 мм.

Схемы подключения

схема подключения электродвигателя с пусковым конденсатором

Большее распространение получила схема, которая имеет в сети пусковой конденсатор.

Данная схема имеет определенные нюансы:

  1. Пусковая обмотка и конденсатор включаются на момент старта двигателя.
  2. Дополнительная обмотка работает небольшое время.
  3. Термореле включается в цепь для защиты от перегрева дополнительной обмотки.

При необходимости обеспечения высокого момента во время пуска, в цепь включается пусковой конденсатор, который подключается вместе с рабочим. Стоит отметить, что довольно часто его емкость определяется опытным путем для достижения наибольшего пускового момента. При этом, согласно проведенным измерениям, величина его емкости должна быть в 2-3 раза больше.

К основным моментам создания цепи питания электродвигателя, можно отнести следующее:

  1. От источника тока, 1 ветка идет на рабочий конденсатор. Он работает на протяжении всего времени, поэтому и получил подобное название.
  2. Перед ним есть разветвление, которое идет на выключатель. Кроме выключателя может использоваться и другой элемент, который проводит пуск двигателя.
  3. После выключателя устанавливается пусковой конденсатор. Он срабатывает в течение нескольких секунд, пока ротор не наберет обороты.
  4. Оба конденсатора идут к двигателю.

Подобным образом можно провести подключение однофазного электродвигателя.

Стоит отметить, что рабочий конденсатор присутствует в цепи практически постоянно. Поэтому стоит помнить о том, что они должны быть подключены параллельно.

Калькулятор расчета ёмкости конденсатора

Чтобы рассчитать подходящее значение этого параметра для пускового или рабочего элемента, можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Для расчетов потребуются данные о типе соединения, сетевом напряжении, мощности и КПД используемого двигателя, коэффициенте cos φ.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

  • 400 В — 10000 часов
  • 450 В — 5000 часов
  • 500 В — 1000 часов

Ремонт электродвигателя вентилятора

Ремонт электродвигателя своими руками необходимо начинать со смазки подшипников, очень часто после этого вентилятор начинает нормально работать. Вал мотора вращается в пластмассовых втулках. как отремонтировать электродвигатель вентилятора своими рукамиДля смазки подойдет машинное масло- капните пару капель масла навал под наклоном так, что бы оно затекло во внутрь втулки, а затем повращайте вал вперед и назад по оси до тех пор, пока он не начнет легко вращаться.

Вероятность поломки ротора двигателя сравнительно мала и в моей практике ремонта бытовой техники пока не встречалась, потому что в роторе наводится ЭДС (возникает ток) под воздействием обмоток статора.

Часто в электродвигателях бытовых вентиляторов происходит обрыв в одной из обмоток статора. Если хоть одна обмотка будет оборвана, тогда двигатель не будет работать вообще. Для проверки достаточно резко крутануть лопасти по часовой стрелке. Только сразу резко убирайте руку от лопастей, что бы не получить травму. Если после этого заработает напольный вентилятор- значит сгорела одна из обмоток. Учтите, что при обрыве обмотки, подключенной от конденсатора- вентилятор не будет работать в любом случае. Для определения целостности всех обмоток, рекомендую их прозвонить мультиметром по этой инструкции. Учтите, что сопротивление обмотки не должно быть слишком высоким или нулевым.

Очень важно перед отключением проводов с обмоток не перепутать их затем при подключении, поэтому прежде чем снимать провода нанесите на них отличающую маркировку, если они одинакового цвета. Я перед снятием проводов или началом разборки своими руками любых устройств всегда делаю фотографии всех этапов. Если возникнут затем вопросы или сомнения при сборке, тогда фотографии здорово выручают.

Если оборвана или выгорела обмотка статора, учитывая цену напольного или встраиваемого вентилятора, не рекомендую заниматься перемоткой или ремонтом обмотки. В таком случае целесообразнее купить новую модель.

Срок службы электродвигателя вентилятора сокращается в несколько раз, если не очищать его периодически  от пыли и грязи, а так же если  во время не смазывать подшипники или редуктор.

Измерение емкости конденсатора

Измерение ёмкостиИзмерение ёмкости

Емкость является основной характеристикой конденсатора. Она указывается на внешней оболочке прибора, и при наличии тестера можно замерить реальное значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель мультиметра переводится в диапазон измерений. Значение ставится равное или близкое к номиналу, указанному на компоненте. Сам конденсатор устанавливается в специальные отверстия –CX+ (если они есть на мультиметре) или с помощью щупов. Подключаются щупы так же, как и при измерении в режиме сопротивления.

При подключении щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор исправен. Когда расхождение полученного и номинального значений отличаются более чем на 20% , устройство пробито, и его нужно поменять.

Сравнительные характеристики пусковых конденсаторов

К основным параметрам, которыми различаются между собой данные устройства, следует отнести:

  • исполнение – оно может быть металлопропиленовым, металлобумажным, задействовать электролит;
  • параметр термостойкости;
  • строение корпуса – они бывают разными по форме (цилиндры и прямоугольники) и материалу (пластмасса, металл);
  • номинальное значение емкости и его отклонение (наиболее высокоемкие изделия имеют номинал в 200 мкФ);
  • сопротивление изоляционного материала между выводами;
  • эксплуатационное напряжение.

Обзор моделей

конденсатор CBB-60

Существует несколько популярных моделей, которые можно встретить в продаже.

Стоит отметить, что эти модели отличаются не по емкости, а по виду конструкции:

  1. Металлизированные полипропиленовые варианты исполнения марки СВВ-60. Стоимость подобного варианта исполнения около 300 рублей.
  2. Пленочные марки НТС стоят несколько дешевле. При одинаковой емкости, стоимость составляет около 200 рублей.
  3. Э92 – продукция отечественных производителей. Их стоимость небольшая – порядком 120-150 рублей при той же емкости.

Существуют и другие модели, зачастую они отличаются типом используемого диэлектрика и видом изоляционного материала.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус 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 быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

Собщ=С1+С2+…Сп

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый. 

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы   этого типа CBB60, CBB61.

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

Другие способы проверки

Можно проверить конденсатор, не выпаивая его из микросхемы. Для этого нужно параллельно подключить заведомо исправный конденсатор с такой же емкостью. Если устройство будет работать, то проблема в первом элементе, и его следует поменять. Такой способ применим только в схемах с небольшим напряжением!

Иногда проверяют конденсатор на искру. Его нужно зарядить и металлическим инструментом с заизолированной рукояткой замкнуть выводы. Должна появиться яркая искра с характерным звуком. При малом разряде можно сделать вывод, что деталь пора менять. Проводить данное измерение нужно в резиновых перчатках. К этому методу прибегают для проверки мощных конденсаторов, в том числе пусковых, которые рассчитаны на напряжение более 200 Вольт.

Использовать способы проверки без специальных приборов нежелательно. Они небезопасны – при малейшей неосторожности можно получить электрический удар. Также будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.

Сложности проверки

Основной сложностью при определении работоспособности конденсатора мультиметром является его выпаивание из схемы. Если оставить компонент на плате, на измерение будут влиять другие элементы цепи. Они будут искажать показания.

В продаже существуют специальные тестеры с пониженным напряжением на щупах, которые позволяют проверять конденсатор прямо на плате. Малое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других элементов в цепи.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

В случае наличия под рукой фирменного конденсатора той же марки, что и подлежащий замене, необходимо просто подключить новый элемент на место прежнего. Поскольку устройства принадлежат к категории неполяризованных, подключать выводы можно в любой последовательности. Электролитические изделия использовать не следует – это чревато техническим разрушением. Лучше взять неполяризованные детали с уплощенными клеммами, конструкция которых заточена под максимально простой монтаж.

При отсутствии изделия допускается получать необходимую емкость, подключив параллельно несколько малоемких элементов. Для нахождения емкостного значения такой конфигурации нужно просто суммировать номиналы входящих в нее устройств.

Таким образом, если есть 2 детали с одинаковым номиналом в 30 мФ, суммарная емкость при их параллельном объединении будет равна 60 мкФ. Эту конструкцию можно считать полностью эквивалентной одному элементу, обладающему емкостью, равной сумме таковых для компонентов соединения. Кроме того, она позволяет подобрать оптимальное емкостное значение, увеличивая или уменьшая число конденсаторных элементов. В случае, когда в процессе монтажа спутались провода, сориентироваться можно по схеме, размещенной в прилагающейся технической документации.

Типы подключения

Типы подключения

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

Отличное видео с описанием процесса проверки конденсаторов и поиска неисправностей от популярных ютуб-блогеров.

Еще одно видео:

Область применения

Сфера применения конденсаторных устройств весьма обширна: их устанавливают в радиосхемах, технике и приборах бытового и профессионального назначения. То, где может быть применен конкретный конденсатор, зависит от номинальных показателей, указываемых на его корпусе. Изделия СВВ61 и их аналоги могут применяться, например, в вентиляторах. Одна из особенностей этих деталей – вследствие небольшой емкости утрата изделием работоспособности не приносит масштабных разрушительных эффектов.

Техника безопасности при работе с конденсаторами

Чтобы предотвратить касание находящихся под напряжением токоведущих участков, последние подлежат изоляции кожуховым приспособлением или оградой в виде сетки. Нужно хорошо укрепить корпус устройства, чтобы оно не сместилось и не выпало из отводимой под него зоны из-за тряски и вибраций, возникающих при работе. Перед проведением теста и первичным подсоединением в схему надо удостовериться, что устройство полностью разряжено. Провести разрядку можно посредством резистора. Целесообразно делать это каждый раз после выключения, так как элементы данной группы склонны долго хранить накопившийся заряд.

Данные изделия относятся к устройствам небольшой емкости, подходящим для монтажа в электросхемах. Для корректного функционирования важно правильно подобрать номинал и подсоединить компоненты в схему.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...