Как подобрать конденсатор на 220: Расчёт ёмкости конденсатора для трехфазного асинхронного двигателя в однофазной сети

Содержание

Как выбрать конденсаторы для подключения однофазного и трехфазного электродвигателя в сеть 220 в

Как подобрать конденсатор

Конденсаторы для трехфазного двигателя нужны достаточно большой емкости — речь идет о десятках и сотнях микрофарад. Однако конденсаторы электролитические для этой цели не годятся. Они требуют подключения однополярного, то есть специально для них придется городить выпрямитель из диодов и сопротивлений. Кроме того, со временем в электролитических конденсаторах высыхает электролит и они теряют емкость. Поэтому если будете ставить такой на двигатель, необходимо делать на это скидку, а не верить тому, что на них написано. Ну и еще одно за ними числится: электролитические конденсаторы имеют свойство иногда взрываться.

Поэтому задачу, как выбрать конденсатор под трехфазный двигатель, часто решают в несколько этапов

Сначала подбираем приблизительно. Надо рассчитать емкость конденсатора по простейшему соотношению как 7 мкФ на каждые 100 ватт мощности.

То есть 700 ватт дает нам 49 мкФ первоначально. Емкость выбираемого пускового конденсатора берется в диапазоне 1–3-кратного превышения емкости рабочего конденсатора. Выберите 2*50 = 100 мкФ — будет само то. Ну, для начала можно взять побольше, потом подобрать конденсаторы, ориентируясь на работу двигателя. От емкости конденсаторов зависит реальная мощность движка. Если ее мало, двигатель при тех же оборотах потеряет мощность (обороты не зависят от мощности, а только от частоты напряжения), так как ему будет не хватать тока. При чрезмерной емкости конденсаторов у него будет перегрев от избытка тока.

Нормальная работа двигателя, без шума и рывков — это неплохой критерий правильно выбранного конденсатора. Но для большей точности можно сделать расчет конденсаторов по формулам, а такую проверку оставить на потом в качестве окончательного подтверждения успешности результатов подбора конденсаторов.

Однако надо все-таки подключить конденсаторы.

Что такое конденсатор

Это устройство для накопления электрического заряда. Он состоит из пары проводящих пластин, находящихся на малом отстоянии друг от друга и разделенных слоем изолирующего материала.

Широко распространены следующие виды накопителей электрического заряда:

Полярные. Работают в цепях с постоянным напряжением, подключаются в соответствии с указанной на них полярностью.
Неполярные. Работают в цепях с переменным напряжение, подключать можно как угодно
Электролитические. Пластины представляют собой тонкие оксидные пленки на листе фольги.

Неполярный конденсатор

Электролитические лучше других подходят на роль конденсатора для пуска электродвигателя.

Блиц-советы

Самой важное при «звездном» подключении определить путь обмотки, потому что если не угадали хоть одну пару обмоток и, допустим начало-конец, начало-конец, конец-начало, то работа будет плохой и это будет сразу же видно, есть также возможность спалить двигатель в этом случае.

Не во всех двигателях есть маркировка клемм, чаще всего помечена «масса», остальные нужно «прозванивать» с помощью мультиметра, либо же читать инструкцию, зачастую производители указывают данную информацию там.

Все зависит от напряжения сети в которую будет включен двигатель; если сеть 220 В, то нужно использовать схему – треугольник, а вот для 380 В в ходу будет – звезда.

При подключении к сети в 660 В некоторые используют метод комбинированного запуска. То есть запуск происходит на «треугольнике», а при достижении необходимой мощности идет переход на звезду

Но это все-таки рискованный случай, может произойти сгорание обмоток. Лучше использовать специализированные двигатели, которые работают при заданном напряжении.

Для того чтоб изменить направление вращения ротора в статоре нужно подсоединить конденсатор не к нулю, а к фазе. Это также является маячком при неправильном подключении.

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:

Тип соединения обмоток двигателя: треугольник или звезда. От типа соединения зависит также и емкость.
Мощность двигателя является одним из определяющих факторов. Этот показатель измеряется в Ваттах.
Напряжение сети учитывается при расчетах. Как правило, оно может быть 220 или 380 Вольт.
Коэффициент мощности – постоянное значение, которое зачастую составляет 0,9. Однако, есть возможность изменить этот показатель при расчете.

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:

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.

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.
После вычисления тока можно найти показатель емкости рабочего конденсатора.
Пусковой, как ранее было отмечено, в 2 или 3 раза должен превосходить по показателю емкости рабочий.

При выборе, стоит также учесть нижеприведенные нюансы:

Интервал рабочей температуры.
Возможное отклонение от расчетной емкости.
Сопротивление изоляции.
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:

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

Использование электролитических конденсаторов

Конденсаторы с диэлектриком из бумаги отличаются малой удельной емкостью и значительными габаритами. Для двигателя даже не самой большой мощности они будут занимать много места. Теоретически их можно заменить электролитическими, обладающими в несколько раз более высокой удельной емкостью.

Разновидности устройства электролитического конденсатора

Для этого электрическую схему придется дополнить несколькими элементами: диодами и резисторами. Такой вариант неплох для эпизодически работающего двигателя. Если же планируются продолжительные нагрузки, то от экономии места и веса лучше отказаться — при случайном выходе диода из строя он начнет пропускать на накопитель переменный ток, что приведет к его пробою и взрыву.

Выходом могут служить полипропиленовые конденсаторы с металлическим напылением серии СВВ, разработанные для использования в качестве пусковых.

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.

Читайте далее:

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 вольт

Как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети

Онлайн расчет конденсатора для двигателя

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:

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.

Пусковой конденсатор позволяет организовать начальный момент вращения вала ротора электромотора. Подключение электрических двигателей в сеть напряжением 220 вольт требует кратковременного присоединения пусковой обмотки через подобную электрическую ёмкость.

Схема подключения «Треугольник»

Само подключение является относительно легким, происходит присоединения токопроводящего провода к пусковому конденсатору и к клеммам двигателя (или мотора). То есть если более упрощенно взять есть мотор в нем находятся три токопроводящие клеммы. 1 – ноль, 2 – рабочая, 3 –фаза.

Провод питания заголяется и в нем есть два основных провода в синей и коричневой обмотке, коричневая присоединяется к 1 клемме, ней же присоединяется и один из проводов конденсатора, ко второй рабочей клемме происходит присоединение второго провода конденсатора, ну а к фазе подключается синий провод питания.

Если мощность двигателя является маленькой, до полтора кВт, о в принципе можно использовать только один конденсатор. Но при работе с нагрузками и с большими мощностями обязательное использование двух конденсаторов, они между собой последовательно соединены, но между ними установлен пусковой механизм, в народе называемый «тепловой», который отключает конденсатор при достижении необходимого объёма.

Небольшое напоминание, что конденсатор с меньшей мощностью, пусковой, будет включаться на небольшой промежуток времени для увеличения пускового момента. Кстати модно использовать механический выключатель, который пользователь сам будет включать на заданное время.

Нужно понять – сама обмотка двигателя уже имеет подключение по схеме «звезда», но электрики ее с помощью проводов превращают в «треугольник». Тут главное распределить провода, которые входят в распределительную коробку.

Схема подключения “Треугольник” и “Звезда”

Использование электролитических конденсаторов

Можно применять даже электролитические конденсаторы, но у них есть особенность – они должны работать на постоянном токе. Поэтому, чтобы установить их в конструкцию, потребуется использовать полупроводниковые диоды. Без них использовать электролитические конденсаторы нежелательно – они имеют свойство взрываться.

Но даже если вы установите диоды и сопротивления, это не сможет гарантировать полную безопасность. Если полупроводник пробивается, то на конденсаторы поступит переменный ток, в результате чего произойдет взрыв. Современная элементная база позволяет использовать качественные изделия, например конденсаторы полипропиленовые для работы на переменном токе с обозначением СВВ.

Например, обозначение элементов СВВ60 говорит о том, что конденсатор имеет исполнение в цилиндрическом корпусе. А вот СВВ61 имеет прямоугольной формы корпус. Эти элементы работают под напряжением 400… 450 В. Поэтому они могут без проблем использоваться в конструкции любого аппарата, где требуется подключение асинхронного трехфазного электродвигателя в бытовую сеть.

Виды пусковых конденсаторов

Небольшие электродвигатели, мощность которых не превышает 200-400 ватт, могут работать без пускового устройства. Для них вполне достаточно одного рабочего конденсатора. Однако при наличии значительных нагрузок на старте, обязательно используются дополнительные пусковые конденсаторы. Он подключается параллельно с рабочим конденсатором и в период разгона удерживается во включенном положении с помощью специальной кнопки или реле.

Для расчета емкости пускового элемента необходимо умножить емкость рабочего конденсатора на коэффициент, равный 2 или 2,5. В процессе разгона двигатель требует емкость все меньше и меньше. В связи с этим, не стоит держать пусковой конденсатор постоянно включенным. Высокая емкость при больших оборотах приведет к перегреву и выходу из строя агрегата.

В стандартную конструкцию конденсатора входят две пластины, расположенные напротив друг друга и разделенные слоем диэлектрика. При выборе того или иного элемента, необходимо учитывать его параметры и технические характеристики.

Все конденсаторы представлены тремя основными видами:

Полярные. Не могут работать с электродвигателями, подключенными к переменному току. Разрушающийся слой диэлектрика может привести к нагреву агрегата и последующему короткому замыканию.
Неполярные. Получили наибольшее распространение. Могут работать в любых вариантах включения за счет одинакового взаимодействия обкладок с диэлектриком и источником тока.
Электролитические. В этом случае электроды представляют собой тонкую оксидную пленку. Они могут достигать максимально возможной емкости до 100 тыс. мкФ, идеально подходят к двигателям с низкой частотой.

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Для двух соединений обмоток берутся несколько разные соотношения.

В формуле введен коэффициент соединения Кс, который для треугольника равен 4800, а для звезды — 2800.

Где значения Р (мощность), U (напряжение 220 В), η (КПД двигателя, в процентном значении деленном на 100) и cosϕ (коэффициент мощности) берутся с шильдика двигателя.

Вычислить значение можно с помощью обычного калькулятора или воспользовавшись чем-то вроде подобной вычислительной таблицы. В ней нужно подставить значения параметров двигателя (желтые поля), результат получается в зеленых полях в микрофарадах

Однако не всегда есть уверенность, что параметры работы двигателя соответствуют тому, что написано на шильдике. В этом случае нужно измерить реальный ток измерительными клещами и воспользоваться формулой Cр = Кс*I/U.

Как определить оптимальную величину емкости

Для этого потребуется несколько конденсаторов, соединяемых параллельно. По ходу соединений амперметром измеряется ток, потребляемый электромотором. Он будет уменьшаться по мере увеличения суммарной емкости. Но с определенной величины ее ток начнет увеличиваться. Минимальному значению величины силы тока соответствует оптимальное значение емкости рабочего конденсатора. Для нормальной работы движка применяются два конденсатора с возможностью параллельного соединения между собой. Схема подключения, содержащая пусковой и рабочий конденсатор, показана далее.

Схемы движков с пусковым и рабочим конденсаторами

При пуске они соединяются, образуя наилучшую по величине емкость для разгона движка. Зачем применять отдельный пусковой конденсатор такой же емкости, если установка получится неоправданно громоздкой. Поэтому выгодно использовать емкость, составленную из двух частей. Хотя в нее входит и рабочий конденсатор, он при пуске становится частью пускового виртуального конденсатора. А отключаемые так и называются — пусковые конденсаторы.

Расчет рабочей емкости

Экспериментальное определение емкости конденсаторов наиболее точное. Однако эксперименты эти занимают немалое время и довольно трудоемки. Поэтому на практике в основном используются оценочные методы. Для них потребуется значение мощности движка и коэффициенты. Они соответствуют схеме «звезда» (12,73) и «треугольник» (24). Величина мощности необходима для расчета силы тока. Для этого ее паспортное значение делится на 220 (величина действующего напряжения электросети). Мощность принимается в ваттах.

Полученное число умножается на соответствующий коэффициент и дает величину микрофарад.

Подбор пусковой емкости

Но упомянутым способом определяется емкость рабочего конденсатора. Если движок задействован в электроприводе, с ним он может не запуститься. Потребуется дополнительный пусковой конденсатор. Чтобы не утруждать себя, выполняя подбор, можно начать с такого же по величине емкости. Если двигатель так и не запускается из-за нагрузки со стороны привода, надо добавлять параллельно конденсаторы для запуска электродвигателя.

После каждого подсоединяемого экземпляра нужно подавать напряжение на движок для проверки запуска. После пуска движка последний из подсоединенных конденсаторов завершит формирование емкости, необходимой для двигателя в режиме запуска. Если по какой-либо причине после пребывания в подсоединенном состоянии к электросети конденсатор отсоединяется от нее, его надо обязательно разрядить.

Для этого следует использовать резистор номиналом в несколько килоом. Предварительно, перед тем как подключить, его выводы надо согнуть так, чтобы их концы получились на том же расстоянии, что и клеммы. Резистор берут за один из выводов пассатижами с изолированными рукоятками. Прижимая выводы резистора к клеммам на несколько секунд, разряжают конденсатор. После этого желательно удостовериться мультиметром-вольтметром, сколько вольт на нем. Желательно, чтобы напряжение либо обнулилось, либо осталось менее 36 В.

Расчет емкости

Емкость конденсатора для электродвигателя рассчитывается исходя из схемы соединения обмоток – звездой или треугольником.

В обоих случаях применяется общая расчетная формула: С_раб = к х I_ф/U_сети, к которой все параметры имеют следующие обозначения:

к – является специальным коэффициентом. Его значение составляет 2800 для схемы «звезда» и 4800 для схемы «треугольник».
Iф – номинальный ток статора, указанный на информационной табличке. При невозможности прочтения, выполняются измерения с помощью специальных измерительных клещей.
Uсети – напряжение питающей сети, величиной в 220 вольт.

Подставив все необходимые значения, можно легко рассчитать, какая емкость будет у рабочего конденсатора (мкФ). Во время расчетов необходимо учитывать ток, поступающий к фазной обмотке статора. Он не должен превышать номинальное значение, точно так же, как нагрузка двигателя с конденсатором должна быть не выше 60-80% номинальной мощности, обозначенной на информационной табличке.

Устройство и предназначение конденсаторов

Этот элемент электрической схемы состоит из двух пластин (обкладок). Обкладки расположены по отношению друг к другу так, что между ними оставлен зазор. При включении конденсатора в цепь электрического тока на обкладках накапливаются заряды. Из-за физического зазора между пластинами устройство обладает маленькой проводимостью.

Внимание! Этот зазор бывает воздушным или заполнен диэлектриком. В качестве диэлектрика применяются: бумага, электролит, оксидные плёнки

Главная особенность такого двухполюсника – способность накапливать энергию электрического поля и мгновенно отдавать её на нагрузку (заряд и разряд).

Устройство детали

Первым прототипом ёмкости стала Лейденская банка, созданная в 1745 году в городе Лейдене немцем фон Клейстом. Банку изнутри и снаружи выстилали медной фольгой. Так появилась идея создания обкладок.

Лейденские банки, соединённые параллельно

Графическое обозначение двухполюсника на схемах и чертежах – две вертикально расположенные черты (как обкладки) с зазором между ними.

Обозначение на схемах

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Обмотки электродвигателя соединяют двумя способами: звезда (Y) или треугольник (Δ).

При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети предпочтительнее соединение типа треугольник. На шильдике двигателя об этом есть информация, и когда там обозначено Y — звезда, самым лучшим вариантом было бы открыть его кожух, найти концы обмоток и правильно переключить обмотки в треугольник. Иначе потери мощности будут слишком большими.

Включение двигателя на одну фазу питающей сети требует создания из нее и двух остальных. Это можно сделать по следующей схеме

При запуске двигателя в работу в самом начале требуется высокий стартовый ток, поэтому емкости рабочего конденсатора обычно не хватает. Чтобы «ему помочь», используют специальный стартовый конденсатор, который подключается к рабочему конденсатору параллельно. В самом простом случае (невысокая мощность двигателя) его выбирают точно таким же, как и рабочий. Но для этой цели выпускаются и специально стартовые конденсаторы, на которых так и написано: starting.

Стартовый конденсатор должен быть включен в работу только во время пуска и разгона двигателя до рабочей мощности. После этого его отключают. Используется кнопочный выключатель. Или двойной: одной клавишей включается сам двигатель и кнопка фиксируется во включенном положении, кнопка же, замыкающая цепь рабочего конденсатора, каждый раз размыкается.

Специфика схем с конденсаторами

Когда подбирают типы включения электромашин при помощи пусковых и рабочих двухполюсников к сети 220 вольт, то выделяют следующие:

включение в «треугольник»;
подсоединение в «звезду».

К сведению. Какие отличия между пусковыми и рабочими двухполюсниками? «Пусковыми» называются элементы, применяемые только для запуска, а «рабочими» – используемые в работе постоянно.

Схемы подсоединения к линии 380 В

В применении емкостных элементов, при подключении 3-х фазного мотора к сети 380 вольт, нет необходимости.

Включение мотора в трёхфазную сеть

Схемы включения в однофазную сеть

При монтаже однофазного мотора в однофазную линию его запуск осуществляют, используя дополнительную обмотку. Такой двигатель имеет три вывода:

от рабочей катушки;
от дополнительной;
общий вывод для обеих обмоток.

Когда отсутствует маркировка, катушки «прозваниваются» тестером для определения правильности подсоединения.

Схема для запуска однофазного двигателя

Тип сборки «Треугольник»

Для присоединения асинхронной трёхфазной машины в однофазную линию возможно применение соединения «треугольник». Пусковая емкость включается согласно схеме.

Включение мотора по соединению «треугольник»

Тип сборки «Звезда»

Аналогичный принцип сборки цепи запуска 3-х фазного двигателя, обмотки которого соединены «звездой». Когда есть возможность самостоятельно выполнить такое соединение обмоток, то его осуществляют на клеммнике.

Подключение «звездой»

Как подобрать и рассчитать гасящий конденсатор

Конденсатор — двухполюсник с постоянным или переменным значением ёмкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

В самом начале темы, относительно подбора гасящего конденсатора, рассмотрим цепь, состоящую из резистора и конденсатора, последовательно подключенных к сети. Полное сопротивление такой цепи будет равно:

Эффективная величина тока, соответственно, находится по закону Ома, напряжение сети делить на полное сопротивление цепи:

В результате для тока нагрузки и входного и выходного напряжений получим следующее соотношение:

А если напряжение на выходе достаточно мало, то мы имеем право считать эффективное значение тока приблизительно равным:

Однако давайте рассмотрим с практической точки зрения вопрос подбора гасящего конденсатора для включения в сеть переменного тока нагрузки, рассчитанной на напряжение меньшее стандартного сетевого.

Допустим, у нас есть лампа накаливания мощностью 100 Вт, рассчитанная на напряжение 36 вольт, и нам по какой-то невероятной причине необходимо запитать ее от бытовой сети 220 вольт. Лампе необходим эффективный ток, равный:

Тогда емкость необходимого гасящего конденсатора окажется равна:

Имея такой конденсатор, мы обретаем надежду получить нормальное свечение лампы, рассчитываем, что она по крайней мере не перегорит. Такой подход, когда мы исходим из эффективного значения тока, приемлем для активных нагрузок, таких как лампа или обогреватель.

Но что делать, если нагрузка нелинейна и включена через диодный мост? Допустим, необходимо зарядить свинцово-кислотный аккумулятор. Что тогда? Тогда зарядный ток окажется для батареи пульсирующим, и его значение будет меньше эффективного значения:

Иногда радиолюбителю может быть полезным источник питания, в котором гасящий конденсатор включен последовательно с диодным мостом, на выходе которого имеется в свою очередь конденсатор фильтра значительной емкости, к которому присоединена нагрузка постоянного тока. Получается своеобразный бестрансформаторный источник питания с конденсатором вместо понижающего трансформатора:

Здесь нагрузка в целом будет нелинейной, а ток станет уже далеко не синусоидальным, и вести расчеты необходимо будет несколько иначе. Дело в том, что сглаживающий конденсатор с диодным мостом и нагрузкой внешне проявят себя как симметричный стабилитрон, ведь пульсации при значительной емкости фильтра станут пренебрежимо малыми.

Когда напряжение на конденсаторе будет меньше какого-то значения — мост будет закрыт, а если выше — ток пойдет, но напряжение на выходе моста расти не будет. Рассмотрим процесс более подробно с графиками:

В момент времени t1 напряжение сети достигло амплитуды, конденсатор C1 также заряжен в этот момент до максимально возможного значения минус падение напряжения на мосте, которое будет равно приблизительно выходному напряжению. Ток через конденсатор C1 равен в этот момент нулю. Далее напряжение в сети стало уменьшаться, напряжение на мосте — тоже, а на конденсаторе C1 оно пока не изменяется, да и ток через конденсатор C1 пока что нулевой.

Далее напряжение на мосте меняет знак, стремясь уменьшиться до минус Uвх, и в тот момент через конденсатор C1 и через диодный мост устремляется ток. Далее напряжение на выходе моста не меняется, а ток в последовательной цепочке зависит от скорости изменения питающего напряжения, словно к сети подключен только конденсатор C1.

По достижении сетевой синусоидой противоположной амплитуды, ток через C1 опять становится равным нулю и процесс пойдет по кругу, повторяясь каждые пол периода. Очевидно, что ток течет через диодный мост только в промежутке между t2 и t3, и величину среднего тока можно вычислить, определив площадь закрашенной фигуры под синусоидой, которая будет равна:

Если выходное напряжение схемы достаточно мало, то данная формула приближается к полученной ранее. Если же выходной ток положить равным нулю, то получим:

То есть при обрыве нагрузки выходное напряжение станет равно амплитуде сетевого!!! Значит следует применять такие компоненты в схеме, чтобы каждый из них выдержал бы амплитуду напряжения питания.

Кстати, при снижении тока нагрузки на 10%, выражение в скобках уменьшится на 10%, то есть напряжение на выходе увеличится примерно на 30 вольт, если изначально имеем дело, скажем, с 220 вольтами на входе и с 10 вольтами на выходе. Таким образом, использование стабилитрона параллельно нагрузке строго обязательно!!!

А что если выпрямитель однополупериодный? Тогда ток необходимо рассчитывать по такой формуле:

При небольших значениях выходного напряжения ток нагрузки станет вдвое меньшим, чем при выпрямлении полным мостом. А напряжение на выходе без нагрузки окажется вдвое большим, так как здесь мы имеем дело с удвоителем напряжения.

Итак, источник питания с гасящим конденсатором рассчитывается в следующем порядке:

Первым делом выбирают, каким будет выходное напряжение.
Затем определяют максимальный и минимальный токи нагрузки.
Далее определяют максимум и минимум напряжения питания.
Если ток нагрузки предполагается непостоянный, стабилитрон параллельно нагрузке обязателен!
Наконец, вычисляют емкость гасящего конденсатора.

Для схемы с двухполупериодным выпрямлением, для сетевой частоты 50 Гц, емкость находится по следующей формуле:

Полученный по формуле результат округляют в сторону емкости большего номинала (желательно не более 10%).

Следующим шагом находят ток стабилизации стабилитрона для максимального напряжения питания и минимального тока потребления:

Для однополупериодной схемы выпрямления гасящий конденсатор и максимальный ток стабилитрона вычисляют по следующим формулам:

Выбирая гасящий конденсатор, лучше ориентироваться на пленочные и металлобумажные конденсаторы. Конденсаторы пленочные небольшой емкости — до 2,2 мкф на рабочее напряжение от 250 вольт хорошо работают в данных схемах при питании от сети 220 вольт. Если же вам нужна большая емкость (более 10 мкф) — лучше выбрать конденсатор на рабочее напряжение от 500 вольт.

Ранее ЭлектроВести писали, что в работе первого энергоблока Запорожской атомной электростанции (АЭС) произошел сбой.

По материалам: electrik.info.

Расчет емкости конденсатора для трехфазного двигателя

Назначение и преимущества

Используются конденсаторы рассматриваемого типа в системе подключения асинхронного двигателя. В данном случае, он работает только на момент пуска, до набора рабочей скорости.

Наличие подобного элемента в системе определяет следующее:

Пусковая емкость позволяет приблизить состояние электрического поля к круговому.
Проводится значительное повышение показателя магнитного потока.
Повышается пусковой момент, значительно улучшается работа двигателя.

Без наличия этого элемента в системе, срок службы двигателя значительно уменьшается. Это связано с тем, что сложный пуск приводит к определенным сложностям.

Сеть переменного тока может служить источником питания в случае с использованием рассматриваемого типа конденсатора. Практически все используемые варианты исполнения неполярные, они имеют сравнительно больше для оксидных конденсаторов рабочее напряжение.

Преимущества сети, которая имеет подобный элемент, заключаются в следующем:

Более простой пуск двигателя.
Срок службы двигателя значительно больше.

Пусковой конденсатор работает на протяжении нескольких секунд на момент старта двигателя.

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

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

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.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Если имеется необходимость подключить асинхронный трехфазный электромотор в бытовую сеть, можно столкнуться с проблемой – сделать это, кажется, совершенно невозможно. Но если знаете основы электротехники, то можно подключить конденсатор для запуска электродвигателя в однофазной сети. Но существуют и бесконденсаторные варианты подключения, их тоже стоит рассмотреть при проектировании установки с электромотором.

Разновидности емкостных элементов

Емкостные двухполюсники различают по следующим видам:

по типу диэлектрика – вакуумный, газообразный, жидкий, твёрдый, электролит, оксидно-полупроводниковый;
по конструктивной особенности изменять C – постоянные, переменные, подстроечные;
по назначению – общие, специальные.

Пусковые конденсаторы относятся к двухполюсникам специального назначения.

Простые способы подключения электродвигателя

Самый простой способ подключения трехфазного электродвигателя к бытовой электросети – применение частотного преобразователя. Потери мощности будут минимальны, но стоит такое устройство зачастую дороже самого двигателя.

Частотный преобразователь станет экономически эффективным лишь при большом объеме использования оборудования.

При другом способе для преобразования питающего напряжения используется обмотка самого асинхронного электродвигателя. Схема получится громоздкая и массивная. Конденсатор для запуска электродвигателя подключают по одной из двух популярных схем

треугольник;
звезда.

Подключение двигателя по схемам «звезда» и «треугольник»

При реализации подключения этими способами важно свести к минимуму потери по мощности.

Виды пусковых конденсаторов

Как подключить пусковой и рабочий конденсаторы

Читайте далее:

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 вольт

Как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети

Онлайн расчет конденсатора для двигателя

Замена конденсатора без выпаивания с платы

Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате — это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.

Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.

А если опыта нет, то попытка ремонта вполне может закончится плачевно. Как раз для таких случаев спешу поделиться способом замены конденсаторов без выпаивания из печатной платы. Способ внешне довольно не аккуратный и в некоторой степени более опасный, чем предыдущий, но для личного пользования сгодится.

Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.

Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.

Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.

На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).

Расчёт конденсатора онлайн для трёхфазного двигателя

Для удобства расчётов предлагаю вам воспользоваться онлайн-калькуляторами

Схемы подключения для рабочего напряжения в 220 В

Из-за того, что существует два основных варианта подключения обмоток электродвигателей, схем подвода бытовой сети будет тоже две. Обозначения:

«П» – выключатель, осуществляющий пуск;
«Р» – специальный переключатель, предназначенный для реверса двигателя;
«Сп» и Ср» – пусковой и рабочий конденсаторы соответственно.

При подключении к сети 220 В у трехфазных электродвигателей появляется возможность менять направление вращения на противоположное. Это можно осуществлять при помощи тумблера «Р».

Схема подвода бытовой сети.

Внимание! Менять направление вращения можно лишь при отключении питающего напряжения и полной остановке электродвигателя, чтобы не сломать его.

«Сп» и «Ср» (рабочие и пусковые конденсаторы) можно рассчитать по специальной формуле: Ср=2800*I/U, где I – потребляемый ток, U – номинальное напряжение электродвигателя. После вычисления Ср можно подобрать и Сп. Емкость конденсаторов пусковых должна быть больше минимум в два раза, чем у Ср. Для удобства и упрощения выбора можно принять за основу следующие значения:

М = 0,4 кВт Ср = 40 мкФ, Сп = 80 мкФ;
М = 0,8 кВт Ср = 80 мкФ, Сп = 160 мкФ;
М = 1,1 кВт Ср = 100 мкФ, Сп = 200 мкФ;
М = 1,5 кВт Ср = 150 мкФ, Сп = 250 мкФ;
М = 2,2 кВт Ср =230 мкФ, Сп = 300 мкФ.

Где М – номинальная мощность используемых электродвигателей, Ср и Сп – рабочие и пусковые конденсаторы.

Как подключить с реверсом

Обеспечить вращение ротора в обратную сторону не представляет затруднения. В схему подключения двигателя необходимо добавить двухпозиционный переключатель. Средний контакт переключателя подсоединяется к одному из контактов конденсаторов, а крайние к выводам двигателя.

ВНИМАНИЕ! Сначала необходимо переключателем выбрать направление вращения, и только потом запустить двигатель. При работающем электродвигателе переключателем направления вращения пользоваться нельзя.

Рассмотренные варианты подключения промышленных двигателей в бытовую сеть не представляют большой сложности при их реализации. Важно только внимательно отнестись к некоторым нюансам и оборудование, хоть и с небольшой потерей мощности, прослужит долго и принесет пользу.

Как подобрать конденсаторы: 3 важных критерия

Трехфазный двигатель создает вращающееся магнитное поле статора за счет равномерного прохождения синусоид токов по каждой обмотке, разнесенных в пространстве на 120 градусов.

В однофазной сети такой возможности нет. Если подключить одно напряжение на все 3 обмотки сразу, то вращения не будет — магнитные поля уравновесятся. Поэтому на одну часть схемы подают напряжение, как есть, а на другую сдвигают ток по углу вращения конденсаторами.

Сложение двух магнитных полей создает импульс моментов, раскручивающих ротор.

От характеристик конденсаторов (величины емкости и допустимого напряжения) зависит работоспособность создаваемой схемы.

Для маломощных двигателей с легким запуском на холостом ходу в отдельных случаях допустимо обойтись только рабочими конденсаторами. Всем остальным движкам потребуется пусковой блок.

Обращаю внимание на три важных параметра:

емкость;
допустимое рабочее напряжение;
тип конструкции.

Как подобрать конденсаторы по емкости и напряжению

Существуют эмпиреческие формулы, позволяющие выполнять простой расчет по величине номинального тока и напряжения.

Однако люди в формулах часто путаются. Поэтому при контроле расчета рекомендую учесть, что для мощности в 1 киловатт требуется подбирать емкость на 70 микрофарад для рабочей цепочки. Зависимость линейная. Смело ей пользуйтесь.

Доверять всем этим методикам можно и нужно, но теоретические расчеты необходимо проверить на практике. Конкретная конструкция двигателя и прилагаемые нагрузки на него всегда требуют корректировок.

Конденсаторы рассчитываются под максимальное значение тока, допустимого по условиям нагрева провода. При этом расходуется много электроэнергии.

Если же электродвигатель преодолевает нагрузки меньшей величины, то емкость конденсаторов желательно снизить. Делают это опытным путем при наладке, замеряя и сравнивая токи в каждой фазе амперметром.

Чаще всего для пуска асинхронного электродвигателя используют металлобумажные конденсаторы.

Они хорошо работают, но обладают низкими номиналами. При сборке в конденсаторную батарею получается довольно габаритная конструкция, что не всегда удобно даже для стационарного станка.

Сейчас
промышленностью выпускаются малогабаритны электролитические конденсаторы, приспособленные для работы с электродвигателями на переменном токе.

Их внутреннее устройство изоляционных материалов приспособлено для работы под разным напряжением. Для рабочей цепочки оно составляет не менее 450 вольт.

У пусковой схемы с условиями кратковременного включения под нагрузку оно уменьшено до 330 за счет снижения толщины диэлектрического слоя. Эти конденсаторы меньше по габаритам.

Это важное условие следует хорошо понимать и применять на практике. Иначе конденсаторы на 330 вольт взорвутся при длительной работе.

Скорее всего для конкретного двигателя одним конденсатором не отделаться. Потребуется собирать батарею, используя последовательное и параллельное соединение их.

При параллельном подключении общая емкость суммируется, а напряжение не меняется.

Последовательное соединение конденсаторов уменьшает общую емкость и делит приложенное напряжение на части между ними.

Какие типы конденсаторов можно использовать

Номинальное напряжение сети 220 вольт — это действующая величина. Ее амплитудное значение составляет 310 вольт. Поэтому минимальный предел для кратковременной работы при запуске выбран 330 V.

Запас напряжения до 450 V для рабочих конденсаторов учитывает броски и импульсы, которые создаются в сети. Занижать его нельзя, а использование емкостей с большим резервом значительно увеличивает габариты батареи, что нерационально.

Для фазосдвигающей цепочки допустимо использовать полярные электролитические конденсаторы, которые созданы для протекания тока только в одну сторону. Схема их включения должна содержать токоограничивающий резистор в несколько Ом.

Без его использования они быстро выходят из строя.

Перед установкой любого конденсатора необходимо проверить его реальную емкость мультиметром, а не полагаться на заводскую маркировку. Особенно это актуально для электролитов: они зачастую преждевременно высыхают.

Описание разновидностей конденсаторов

Различным типам электродвигателей соответствуют подходящие им по своим характеристикам накопители.

Так, для низкочастотных высоковольтных (50 герц, 220-600 вольт) двигателей хорошо подходит электролитический конденсатор. Такие устройства обладают высокой емкостью, доходящей до 100 тысяч микрофарад. Нужно внимательно следить за соблюдением полярности, в противном случае из-за перегрева пластин возможно возгорание.

Неполярные накопители не имеют таких ограничений, но стоят они с несколько раз дороже.

Различные виды конденсаторов

Кроме перечисленных выше, производятся также вакуумные, газовые, жидкостные устройства, но как пусковой или рабочий конденсатор в схеме подключения электромотора, они не применяются.

Рабочее напряжение

После емкости напряжение является важнейшим параметром. Если взять слишком большой запас по напряжению — сильно вырастут габариты, вес и цена всего устройства. Еще хуже – взять устройства, которым не хватает рабочего напряжения. Такое использование приведет к их быстрому износу, выходу из строя, пробою. При этом возможно возгорание или даже взрыв.

Оптимальный запас по напряжению — 15-20%.

Важно! Для конденсаторов с диэлектриком из бумаги в цепях с переменным напряжением номинальное напряжение, указанное для постоянного тока, нужно поделить на 3.

Если указано 600 вольт, то в цепях переменного тока безопасно применять такие конденсаторы можно до 300 вольт.

Схема сдвига фаз токов конденсаторами и дросселем: что мне не понравилось

Это третья обещанная в заголовке конструкция, которую я реализовал два десятка лет назад, проверил в работе, а потом забросил. Она позволяет использовать до 90% трехфазной мощности двигателя, но обладает недостатками. О них позже.

Собирал я преобразователь трехфазного напряжения на мощность 1 киловатт.

В его состав входят:

дроссель с индуктивным сопротивлением на 140 Ом;
конденсаторная батарея на 80 и 40 микрофарад;
регулируемый реостат на 140 Ом с мощностью 1000 ватт.

Одна фаза работает обычным способом. Вторая с конденсатором сдвигает ток вперед на 90 градусов по ходу вращения электромагнитного поля, а третья с дросселем формирует его отставание на такой же угол.

В создании фазосдвигающего магнитного момента участвуют токи всех трех фаз статора.

Корпус дросселя пришлось собирать механической конструкцией из дерева на пружинах с резьбовой настройкой воздушного зазора для наладки его характеристик.

Конструкция реостата — это вообще «жесть». Сейчас его можно собрать из мощных сопротивлений, купленных в Китае.

Мне даже приходила мысль использовать водяной реостат.

Но я от нее отказался: уж слишком опасная конструкция. Просто намотал на асбестовой трубе толстую стальную проволоку для проведения эксперимента, положил ее на кирпичи.

Когда запустил двигатель циркулярной пилы, то он работал нормально, выдерживал приложенные нагрузки, нормально распиливал довольно толстые колодки.

Все бы хорошо, но счетчик намотал двойную норму: этот преобразователь берет такую же мощность на себя, как и двигатель. Дроссель и проволока неплохо нагрелись.

Из-за высокого потребления электроэнергии, низкой безопасности, сложной конструкции я не рекомендую такой преобразователь.

Реверс направления движения двигателя

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».

Пусковой конденсатор

Если выбирать в качестве пускового элемента один из металлобумажных типов, то можно остановиться на таком, как – мбгч.

Это герметизированный и высоковольтный запускающий элемент. Его выпускают с величиной постоянной ёмкости до 10 мФ и рассчитанным на напряжение 250-1000 В. Применяют такой двухполюсник в сетях любого рода тока.

Двухполюсник МБГЧ

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

Источник

Какой тип использовать

Требования к конденсаторам для запуска электродвигателей простые:

величина ёмкости достаточная для запуска мотора;
номинальное напряжение подбирают на 10-15% выше, чем подключаемое;
двухполюсник обязан работать с приложенным видом тока.

Есть небольшие нюансы для электрических машин, различающихся по принципу работы.

Для работы с трехфазным электродвигателем

В этом случае деталь осуществляет сдвиг фазы у обмотки асинхронной машины, и ее ёмкость должна быть высокой. Создание пускового момента и дальнейшая работа под нагрузкой требуют более точного подбора этой характеристики элемента.

Включение с однофазным электродвигателем

Пусковые конденсаторы здесь применяются для присоединения дополнительной обмотки. Она предназначена для запуска мотора и может быть включена как постоянно, через двухполюсник, так и кратковременно без него.

Особенности выбора детали

Выбранные конденсаторы пусковые соответствуют подаваемому напряжению. Величина их ёмкости не должна позволять двигателю перегреваться во время работы и легко запускать его в момент включения. Особых сложностей с подбором элементов не возникает.

Устройство и предназначение конденсаторов

Устройство детали

Лейденские банки, соединённые параллельно

Обозначение на схемах

Калькулятор расчета результирующей емкости двух последовательно соединенных конденсатора

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Источник

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Для вычисления емкости основного конденсатора применяют формулу:

k- коэффициент, принимаемый за 4800 при схеме «треугольник» и 2800 при схеме «звезда»;
Iφ-ток статора, его берут из паспорта или таблички на корпусе;
U- напряжение сети.

Результат получается в микрофарадах. Вместо точной формулы можно применять правило: на каждые 100 ватт мощности — 7 микрофарад емкости.

Если при старте двигателю приходится преодолевать большой момент инерции подключенного к валу оборудования, то в помощь основному на время запуска и набора номинальных оборотов подключают пусковой конденсатор.

Емкость пускового накопителя принимают в 2-3 раза больше основного.

Подключение трехфазного электродвигателя к сети

После выхода на режим его обязательно отключают — вручную или с помощью автоматики. Если на рассчитанную емкость нет точно подходящего по номиналу прибора, конденсаторы можно подключать параллельно.

Какой двигатель поставить на циркулярку 220в

Как выбрать конденсатор для электродвигателя

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (к примеру, трехфазный двигатель к однофазовой сети)? Такая необходимость может появиться, а именно, если необходимо подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному либо наждачному станку и пр.). В данном случае употребляются конденсаторы, которые, но, могут быть различного типа. Соответственно, нужно иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее верно высчитать.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные движки, рассчитанные на работу в однофазовой сети, обычно подключаются на 220 вольт. Но если в трехфазном движке момент подключения задается конструктивно (размещение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазовом нужно сделать вращательный момент смещения ротора, зачем при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется с помощью конденсатора.

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, необходимо принять во внимание ряд характеристик.

Чтоб подобрать емкость для рабочего конденсатора, нужно применить последующую расчетную формулу: Сраб.=kIф / U сети, где:

k – особый коэффициент, равный 4800 для подключения «треугольник» и 2800 для «звезды»;
Iф – номинальное значение тока статора, это значение обычно указывается на самом электродвигателе, если же оно затерто либо неразборчиво, то его определяют особыми клещами;
U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким макаром вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Очередной вариант расчета – принять во внимание значение мощности мотора. 100 Ватт мощности соответствуют приблизительно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не запамятовывайте смотреть за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не обязан иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда запуск мотора делается под нагрузкой, т.е. его пусковые свойства добиваются наибольших величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность состоит в том, что он работает приблизительно в течение 3-х секунд в период запуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения. Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость – в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора. Чтоб сделать нужную емкость, вы сможете подключить конденсаторы как поочередно, так и параллельно.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из 2-ух пластинок, расположенных друг напротив друга. Меж ними помещается диэлектрик. Его задачка – снимать поляризацию, т.е. заряд близлежащих проводников.

Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, присоединенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий куцее замыкание.
Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки идиентично ведут взаимодействие с диэлектриком и с источником.
Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает узкая оксидная пленка. Числятся безупречным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т.к. имеют очень вероятную емкость (до 100000 мкФ).

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

В большинстве случаев значение общей емкости СрабСпуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы движков подобного типа:

Пусковой конденсатор дополнительная обмотка (подключаются на время пуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности мотора.
Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) дополнительная обмотка, которая находится в присоединенном состоянии в течение всего времени работы.
Рабочий конденсатор пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Все же, необходимо непременно проследить за работой и нагревом мотора после его подключения. К примеру, при приметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как избрать конденсатор для электродвигателя – вопрос сложный. Для обеспечения действенной работы агрегата необходимо очень пристально высчитать все характеристики и исходить из определенных критерий его работы и нагрузки.

Особенности подбора конденсаторов.

Конденсаторы как рабочие, так и пусковые можно подбирать способом от наименьшего к большему. Так подобрав среднюю емкость, можно равномерно добавлять и смотреть за режимом работы мотора, чтоб он не перегревался и имел довольно мощности на валу. Также и пусковой конденсатор подбирают добавляя, пока он не будет запускаться плавненько без задержек.

Не считая обозначенного выше типа конденсатора — МБГО, можно использовать тип — МБГЧ, МБГП, КГБ и тому подобные.

Как подключить электродвигатель 380в на

220в

Бывает, что в руки попадает трехфазный электродвигатель. Конкретно из таких движков изготавливают самодельные циркулярные пилы, наждачные станки и различного рода измельчители. В общем, неплохой владелец знает, что можно с ним сделать. Но вот неудача, трехфазная сеть в личных домах встречается очень изредка, а провести ее не всегда бывает вероятным. Но есть несколько методов подключить таковой мотор к сети 220в.

Следует понимать, что мощность двигателя при таком подключении, как бы вы ни старались — заметно упадет. Так, подключение «треугольником» использует только 70% мощности двигателя, а «звездой» и того меньше — всего 50%.

В связи с этим двигатель желательно иметь помощнее.

Итак, в любой схеме подключения используются конденсаторы. По сути, они выполняют роль третьей фазы. Благодаря ему, фаза к которой подключен один вывод конденсатора, сдвигается ровно настолько, сколько необходимо для имитации третьей фазы. Притом что для работы двигателя используется одна емкость (рабочая), а для запуска, еще одна (пусковая) в параллель с рабочей. Хотя не всегда это необходимо.

Например, для газонокосилки с ножом в виде заточенного полотна, достаточно будет агрегата 1 кВт и конденсаторов только рабочих, без надобности емкостей для запуска. Обусловлено это тем, что двигатель при запуске работает на холостом ходу и ему хватает энергии раскрутить вал.

Если взять циркулярную пилу, вытяжку или другое устройство, которое дает первоначальную нагрузку на вал, то тут без дополнительных банок конденсаторов для запуска не обойтись. Кто-то может сказать: «а почему не подсоединить максимум емкости, чтобы мало не было?» Но не все так просто. При таком подключении мотор будет сильно перегреваться и может выйти из строя. Не стоит рисковать оборудованием.

Схема подключения 3-х фазного двигателя в сеть

220в соединенного звездой.

Как видно, напряжение 220в распределяется на две последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому теряется мощность почти в два раза, но использовать такой двигатель можно во многих маломощных устройствах.

Максимальной мощности двигателя на 380в в сети 220в можно достичь, только используя соединение в треугольник. Кроме минимальных потерь по мощности, неизменным остается и число оборотов двигателя. Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность. Схема подключения такого электродвигателя изображено на рисунке 1.

На рис.2, изображено брно с клеммой на 6 выводов для возможности подключения треугольником. На три получившихся вывода, подается: фаза, ноль и один вывод конденсатора. От того, куда будет подключен второй вывод конденсатора ― фаза или ноль, зависит направление вращения электродвигателя.

На

Если на вал будет начальная нагрузка, необходимо использовать конденсаторы для запуска. Они соединяются в параллель с рабочими, используя кнопку или переключатель на момент включения. Как только двигатель наберет максимальные обороты, емкости для запуска должны быть отключены от рабочих. Если это кнопка, просто отпускаем ее, а если выключатель, то отключаем. Дальше двигатель использует только рабочие конденсаторы. Такое соединение изображено на фото.

Рассмотрим сначала как подключается трехфазный двигатель в сеть 380в.

Трехфазные двигатели бывают, как с тремя выводами — для подключения только на «звезду», так и с шестью соединениями, с возможностью выбора схемы ― звезда или треугольник. Классическую схему можно видеть на рисунке. Здесь на рисунке слева изображено подключение звездой. На фото справа, показано как это выглядит на реальном брне мотора.

Видно, что для этого необходимо установить специальные перемычки на нужные вывода. Эти перемычки идут в комплекте с двигателем. В случае когда имеется только 3 вывода, то соединение в звезду уже сделано внутри корпуса мотора. В таком случае изменить схему соединения обмоток попросту невозможно.

Некоторые говорят, что так делали для того, чтобы рабочие не воровали агрегаты по домам для своих нужд. Как бы там ни было, такие варианты двигателей, можно с успехом использовать для гаражных целей, но мощность их будет заметно ниже, чем соединенных треугольником.

Как подобрать конденсаторы для трехфазного двигателя, используя его в сети

220в.

Первое, что нужно знать ― конденсаторы должны быть неполярными, то есть не электролитическими. Лучше всего использовать емкости марки ― МБГО. Их с успехом использовали в СССР и в наше время. Они прекрасно выдерживают напряжение, скачки тока и разрушающее воздействие окружающей среды.

Также они имеют проушины для крепления, помогающие без проблем расположить их в любой точке корпуса аппарата. К сожалению, достать их сейчас проблематично, но существует множество других современных конденсаторов ничем не хуже первых. Главное, чтобы, как уже говорилось выше, рабочее напряжение их не было меньше 400в.

Расчет конденсаторов. Емкость рабочего конденсатора.

Чтобы не обращаться к длинным формулам и мучить свой мозг, есть простой способ расчета конденсатора для двигателя на 380в. На каждые 100 Вт (0,1 кВт) берется — 7 мкФ. Например, если двигатель 1 кВт, то рассчитываем так: 7 10 = 70 мкФ. Такую емкость в одной банке найти крайне трудно, да и дорого. Поэтому чаще всего емкости соединяют в параллель, набирая нужную емкость.

Емкость пускового конденсатора.

Это значение берется из расчета в 2-3 раза больше, чем емкость рабочего конденсатора. Следует учитывать, что эта емкость берется в сумме с рабочей, то есть для двигателя 1 кВт рабочая равна 70 мкФ, умножаем ее на 2 или 3, и получаем необходимое значение. Это 70-140 мкФ дополнительной емкости — пусковой. В момент включения она соединяется с рабочей и в сумме получается — 140-210 мкФ.

Реверс.

Иногда возникает необходимость менять направление вращения электродвигателя. Такая возможность есть и у двигателей на 380в, используемых в однофазной сети. Для этого нужно сделать так, чтобы конец конденсатора, подключенный к отдельной обмотке, оставался неразрывным, а другой мог перебрасываться с одной обмотки, где подключен «ноль», к другой где — «фаза».

Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».

Общие правила

Перед началом включения обязательно проверяется величина напряжения, на которое рассчитан электродвигатель – если подключить разность потенциалов больше указанной, обмотки перегреются, если низкое, он не запустится.

Как правило, на асинхронных машинах указывается сразу два параметра, реже только один:

660/380 В;
380/220 В;
220/127 В.

Номинал определяется совместно со схемой соединения обмоток – звезда или треугольник. В первом случае обмотки имеют общую точку, а фазные провода соединяются с остальными тремя выводами катушек. Во втором, конец одной обмотки присоединяется к началу следующей таким образом, что образуется замкнутый контур. Одни агрегаты включаются только звездой, другие, треугольником, а некоторые можно самостоятельно подключать любым из способов, обе характеристики указаны на шильде электродвигателя.

Для треугольника используется меньшее напряжение, а для звезды большее из двух указанных. Отличие в том, что трехфазные двигатели, соединенные звездой, будут иметь плавный пуск, а треугольник сможет выдать большую мощность.

Физически подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть не принесет никакого результата – вращение вала так и не произойдет. Причина этого в отсутствии переменного электрического поля, обеспечивающего попеременное воздействие на ротор. Поэтому проблему можно решить, обеспечив смещение электрического напряжения и тока в фазных обмотках. Чтобы получить желаемый результат от одной фазы, можно дополнительно включить в цепь конденсатор, который обеспечит отставание напряжения до.90º.

Однако полноценного смещения напряжения в обмотках статора добиться не получится. Хоть на электродвигатель подается и номинальное напряжение, КПД составит всего 30 – 50%, что будет определяться схемой соединения обмоток асинхронного электродвигателя.

Не включайте электродвигатель без нагрузки. Так как он не предназначен для такого режима, электрическая машина быстро выйдет со строя. Минимизируйте холостой ход насколько это возможно.

Используя пускатель

Если в работе электродвигатель создает большую пусковую и рабочую нагрузку, то лучше подключить его через магнитный пускатель или контактор. Который обеспечит надежную коммутацию и последующую защиту электрической машины от аварийных ситуаций.

Схема включения через магнитный пускатель

Как видите на схеме, включение осуществляется за счет нажатия кнопки Пуск, которая замыкает цепь управления катушкой пускателя и подает напряжение на пусковой конденсатор Спуск. При протекании тока по катушке пускателя К1 происходит замыкание ее контактов К1.1 и К1.2. Первые предназначены для замыкания питающей косильной лески электродвигателя. Вторые шунтируют кнопку Пуск, которая возвращается в отключенное состояние и размыкает цепь питания пускового конденсатора.

Без конденсаторов

Чтобы подключить асинхронный электродвигатель к сети 220В вовсе не обязательно использовать емкостной элемент. Благодаря развитию полупроводниковых ключей и схем с их использованием вы можете избежать ненужных потерь мощности. Для этого применяется транзисторный или динисторный ключ.

Схема бесконденсаторного пуска треугольник

Приведенная выше схема предназначена для пуска электродвигателей с малыми оборотами до 1500 об/мин и относительно небольшой мощностью.

Работа схемы производится следующим образом:

Если же подключение электрического агрегата предусматривает большую пусковую нагрузку и требует работы на высоких оборотах – до 3000об/мин, то необходимо применять аналогичную схему электронного ключа с двумя симисторами и отдельными времязадающими элементами для каждого из них. Но обмотки электрической машины будут подключаться по схеме разомкнутой звезды. Работа схемы аналогична предыдущей:

Способы и схемы подключения

В зависимости от типа используемой нагрузки для электродвигателя, его конструктивных особенностей и характеристик, желаемого результата могут использоваться различные схемы подключения. Чаще всего, чтобы подключить трехфазный агрегат в качестве бытовой однофазной нагрузки используются конденсаторы, но их количество и способ введения в работу зависят от многих параметров. Поэтому далее мы рассмотрим различные варианты схем подключения электродвигателей.

С конденсаторами

Использование емкостных элементов, чтобы подключить электродвигатель, является наиболее распространенным способом. Для этого используются два конденсатора, один из которых пусковой, а второй рабочий. Пусковой вводится кратковременно, дополнительная емкость позволяет увеличить сдвиг напряжения в соответствующей обмотке и создать большее усилие.

Как видите из рисунка выше, на электродвигатель подается однофазное напряжение между точками L и N. Асинхронный двигатель АД подключается к ним двумя обмотками, а к третей та же фаза подключается через контакты кнопочного переключателя SA1 и SA2, коммутирующие параллельно включенные конденсаторы C1 и C2.

Включение асинхронного электродвигателя происходит по такому принципу:

Нажатием кнопки Пуск приводятся в движение две пары контактов — SA1 и SA2, после чего в обмотках начинает протекать электроток;
После отпускания кнопки контакт SA2 остается замкнутым, подавая фазу со смещением через конденсатор C1, а SA1 размыкается, выводя из цепи пусковой конденсатор C2;
Пусковые характеристики возвращаются к номинальным и двигатель работает в штатном режиме.

Но при таком подключении асинхронного двигателя в сеть 220В будет обеспечиваться вращение ротора лишь в одну сторону. Поэтому для выполнения реверсивных движений понадобится полностью перебирать точки подключения или использовать другой способ.

С реверсом

Для некоторых технологических операций требуется осуществлять прямое и обратное вращение вала электродвигателя, поэтому подключение должно менять последовательность чередования напряжения на обмотках. Разумеется, что вручную выполнять подобные операции нецелесообразно, особенно, когда смена направления производится по нескольку раз в час.

Поэтому осуществление реверса электродвигателя, гораздо эффективнее сделать через коммутатор с двумя парами контактов, имеющих противоположную логику. Это может быть тумблер или поворотный переключатель, включаемый в схему вместо обычной кнопки:

Включение трехфазного двигателя с реверсом

Как видите на рисунке, принцип подключения ничем не отличается от рассмотренной схемы с конденсатором с той лишь разницей, что переключатель SA имеет два устойчивых положения. В одном случае он подает напряжение на конденсаторы с фазы, во втором с нулевого проводника. Поэтому чередование обмоток меняется на противоположное простым переключением тумблера.

Как подключить электродвигатель с 380 на 220 В?

Многими практиками доказана эффективность трехфазных асинхронных электродвигателей. Однако для ее использования необходимо подключение трехфазного питания, которое, увы, присутствует далеко не у каждого в доме. Но если вы задаетесь вопросом, как подключить электродвигатель с 380 на 220 В, мы рассмотрим возможные варианты включения трехфазных электрических машин в домашних условиях.

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

Управление вращением за счет изменения электромагнитного поля статора: частотное регулирование и изменение числа пар полюсов.

Изменение скольжения электромотора за счет уменьшения или увеличения напряжения (может применяться для АД с фазным ротором).

Описание 4 схем регуляторов оборотов электродвигателя

Переключение числа пар полюсов

Данный метод применяется для многоскоростных двигателей со сложной обмоткой, позволяющей изменять число пар ее полюсов. Самое широкое применение получили двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные АД. Принцип регулировки проще всего рассмотреть на основе двухскоростного АД. В такой машине обмотка каждой фазы состоит из двух полуобмоток. Скорость вращения изменяется при подключении их последовательно или параллельно.

В четырехскоростном электродвигателе обмотка выполнена в виде двух независимых друг от друга частей. При изменении числа пар полюсов первой обмотки производится изменение скорости работы электромотора с 3000 до 1500 оборотов в минуту. При помощи второй обмотки производится регулировка вращения 1000 и 500 оборотов в минуту.

При изменении числа пар полюсов происходит и изменение критического момента. Для его сохранения неизменным, требуется одновременно с изменением числа пар полюсов регулировать и питающее напряжение, например, переключением схемы звезда-треугольник и их вариациями.

жесткие механические характеристики двигателя;
высокий КПД.

ступенчатая регулировка;
большой вес и габаритные размеры;
высокая стоимость электромотора.

Обычные асинхронники

Электрические машины трехфазного тока, несмотря на простоту в эксплуатации, обладают рядом характеристик, которые нужно учитывать. Если просто изменять питающее напряжение, будет в небольших пределах меняться момент, но не более. Чтобы в широких пределах регулировать обороты, необходимо довольно сложное оборудование, которое просто так собрать и наладить сложно и дорого.

Для этой цели промышленностью налажен выпуск частотных преобразователей, помогающих менять обороты электродвигателя в нужном диапазоне.

Асинхронник набирает обороты в согласии с выставленными на частотнике параметрами, которые можно менять в широком диапазоне. Преобразователь – самое лучшее решение для таких двигателей.

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

Ковбойские остроносые сапогиПринцип работы самодельного замка заключается в следующем. В одной его половине находится постоянный магнит. а в другой – металлическая пластина. Одна из них крепится к двери. Вторая, с удаленной металлической пластиной, оснащается герконом КЭМ-1 и крепится к дверной коробке. Если дверь находится в закрытом положении, две части замка прижимаются, магнит оказывает действие на геркон, замыкая его контакты. Если же дверь открывается, магнит уходит, и контакты геркона размыкаются.

Батарея, системный блок компьютера, даже блок питания для ноутбука — это все лучшие друзья. Я уже молчу, про такие хорошие грелки, как мы с мужем.

Берите наполнитель и набивайте куклу. Когда полностью равномерно распределите набивку, зашейте изделие. Ручки необходимо пришивать к туловищу практически около самой шеи.

Из одной паллеты, отшлифованной, пропитанной и лакированной, получается садовый столик вроде журнального, слева на рис. Если в наличии есть пара, из них буквально за полчаса можно сделать настенный рабочий стол-стеллаж, в центре и справа. Цепи для него также можно сплести самому из мягкой проволоки, обтянутой трубкой из ПВХ или, лучше, термоусаживаемой. Для полного поднятия столешницы мелкий инструмент укладывают на полку настенной паллеты.

Ну а если стеклянную чашу, вазу, конфетницу, сосуд для пунша или обыкновенные бокалы наполнить водой, разбросав на дне морскую гальку, и отпустить в «свободное плавание» свечи-таблетки, получим волшебную подсветку для романтического Нового года. Для более интересного и неожиданного эффекта можно поэкспериментировать с цветом воды.Как производится установка шипов на резину?

Игрушки ручной работы для детей – это красиво, дешево и приятно. Каждый ребенок нуждается в оригинальных и обучающих игрушках, но не всегда есть возможность их приобрести. Сегодня мы покажем вам 5 примеров веселых игрушек, которые вы можете сделать самостоятельно. Они могут быть сделаны из картона, бумаги или дерева. В общем вдохновляйтесь и чаще радуйте своих детей.

Для основания такой конструкции можно использовать толстую фанеру, а для её верхней части – поликарбонат. Найти в сети солнечные батареи сегодня тоже не проблема.

Внимание! При стыковке панелей не стоит прилагать слишком большие усилия, вы можете повредить место стыка. Именно столько ножей должно быть у хозяйки на кухне, чтобы процесс приготовления пищи всегда был простым и приятным.

Именно столько ножей должно быть у хозяйки на кухне, чтобы процесс приготовления пищи всегда был простым и приятным.

Для изготовления кормушки своими руками нам потребуется:

Расчет древесины. Доски, носящие название клепки, имеют двояковыпуклые стороны для придания бондарному изделию выпуклости. Чтобы их сделать такими, нужно взять нижнюю часть ствола дерева и расколоть подобием рубки дров. Если его аккуратно пилить, то нарушится природная целостность волокон, что плохо для такого изделия. Сразу приступать к фигурному выпиливанию не стоит – поленья нужно просушить в течение 2 месяцев. Причем сушить не под палящим солнцем, а в темном прохладном помещении.

Первая схема

На транзисторе VT1 (однопереходном) реализован генератор пилообразного напряжения (частота 150 Гц). Операционный усилитель DA1 играет роль компаратора, создающего ШИМ на базе транзистора VT2. В результате получается ШИМ регулятор оборотов двигателя.

Изменяют скорость вращения переменным резистором R5, который меняет длительность импульсов. Так как, амплитуда ШИМ импульсов постоянна и равна напряжению питания электродвигателя, то он никогда не останавливается даже при очень малой скорости вращения.

Вторая схема

Она схожа с предыдущей, но в роли задающего генератора применен операционный усилитель DA1 (К140УД7).

Этот ОУ функционирует как генератор напряжения вырабатывающий импульсы треугольной формы и имеющий частоту 500 Гц. Переменным резистором R7 выставляют частоту вращения электродвигателя.

Что такое предпусковой подогреватель двигателя

Перед тем как установить механизм на свой автомобиль, следует разобраться в принципе его действия. Дело в том, что подогреватель нагревает не сам агрегат, а жидкость-антифриз. Устроен он следующим образом: вольфрамовая спираль помещена в специальный блок.

Он размещается под двигателем, работает временно, пока не разогреется механизм, и автомобиль не начнет работать в своем обычном режиме. То есть, устройство выполняет ту же функцию, что и длительный прогрев двигателя, только при этом не затрачивается топливо. Его достаточно просто включить на некоторое время, после чего завести автомобиль и начать движение.

Независимо от того, на бензине или дизеле работает мотор автомобиля, устройство будет одинаково эффективным для обоих типов моторов. Особенно актуальным предпусковой подогреватель является для дизельных агрегатов, которые запустить при низких температурах намного сложнее, чем бензиновые.

Как установить предпусковой подогреватель на 220 В своими руками

Установка подогревателя своими руками не потребует много времени и каких-то особенных знаний. Справиться с задачей сможет практически каждый автолюбитель, который знает, где расположены основные рабочие компоненты автомобиля. Сам процесс установки займет не более 3-х часов. Видео инструкция по установке предпускового механизма поможет в выполнении всех необходимых работ:

Но если нет уверенности в том, что установка будет выполнена нормально, лучше, все-таки, посетить техстанцию.

В случае самостоятельной установки следует придерживаться подробной инструкции. Как правило, она идет в комплекте с устройством.

Электрические предпусковые подогреватели 220 В

Как уже говорилось ранее, электрический подогреватель имеет довольно простое устройство. Всю основную работу выполняет блок с небольшим элементом, призванным нагревать охлаждающую жидкость. В данном случае она будет наоборот, подогревать агрегат. Кроме того, предпусковой подогреватель имеет кабель питания, подключаемый к розетке 220 В. Именно этот вариант предпускового подогревателя чаще всего умельцы делают вручную.

В зависимости от комплектации, подогреватель может быть оснащен следующими опциями:

устройство для подзарядки аккумулятора питания устройства;
таймер с терморегулятором;
вентилятор;
пульт дистанционного управления.

Цена предпускового подогревателя, как правило, невысока и в основном зависит от наличия тех или иных опций. Схема установки электрического предпускового подогревателя довольно проста. Монтаж не потребует определенных навыков, потому для установки можно обойтись и без посещения сервисного центра.

Автономные предпусковые подогреватели

Автономные устройства монтируются для того, чтобы машину можно было заводить в любое время года, при любой температуре, и независимо от того, есть ли рядом розетка 220 В. Они просты в исполнении и основаны на принципе рециркуляции воздуха.

В целом, подогреватель работает примерно так же, как и аналог, работающий от 220 В. Охлаждающая жидкость нагревается прямо в блоке устройства. Подогретый антифриз поднимается верх по системе, когда выходит из блока. В радиаторе она снова остывает, и посредством естественной циркуляции поступает снова в нагреватель. Так жидкость циркулирует до тех пор, пока полностью не обогреет агрегат.

В зависимости от особенностей устройства, оно может быть смонтировано двумя способами:

подключение к электросистемам автомобиля;
подключение к системе охлаждения.

Кроме стандартных функций, подогреватели достаточно быстро обогревают салон автомобиля. Установить их можно в любое свободное место под капотом авто.

Последовательность действий при установке предпускового подогревателя на

220В.

Сливаем антифриз из системы. Объем слитой жидкости должен составлять не менее 2-х литров.
Отсоединяем патрубок от печки. При этом лучше не резать «родные» шланги, которыми оснащена система охлаждения. Лучше подсоединить купленные шланги нужного диаметра. При соединении всех элементов не забываем использовать хомутики для шлангов, которые обычно идут в комплекте с подогревателем.
Устанавливаем подогреватель при помощи кронштейна, идущего в комплекте с нагревателем.
Подключаем его к печке при помощи шлангов.
Собираем всю систему, при этом важно не забыть закрутить обратно все предварительно открученные гайки и хорошенько их затянуть.
Заливаем тосол или антифриз до нужного уровня.

Как установить предпусковой подогреватель двигателя 220 В

Предпусковой подогреватель – устройство, незаменимое для большинства водителей в холодное время года. Благодаря простому, но эффективному прибору, запуск двигателя при минусовой температуре будет происходить в считанные минуты. Но при этом не придется долго прогревать его на холостых оборотах.

Многие, наверное, подумают, что это невозможно. Ведь прогрев двигателя в холодный период года просто необходим, а для этого нужно завести агрегат и некоторое время постоять при заведенном моторе. Только после этого можно трогаться с места, и то, не разгоняясь до большой скорости.

Данный процесс обычно требует значительных затрат времени и бензина. И чем ниже температура окружающей среды, тем дольше придется прогревать мотор. Конечно, этот фактор не очень благоприятно влияет на состояние окружающей среды. Разумная альтернатива – это установка предпускового нагревателя для мотора. Далее расскажем, как действует данный механизм и как его можно установить на свой автомобиль. А заодно – об особенностях эксплуатации предпускового механизма. Также предоставим видео по установке предпускового подогревателя 220В на авто.

Какими бывают предпусковые подогреватели двигателя

На данный момент отбросим вариант самодельного устройства, так как большинство специалистов склоняются к мысли, что эксперименты в данной области приемлемы только при определенных навыках и знаниях. В противном случае они будут опасны.

Что касается подогревателей от производителя, они разделяются на два основных вида:

электрические предпусковые подогреватели 220 В, установку которых мы рассмотрим ниже более подробно. Одно из преимуществ – невысокая стоимость и простота, потому установить такое устройство на свое авто сможет практически каждый желающий;
автономные предпусковые подогреватели, для работы которых не требуется подключение к электросети. Такие механизмы очень удобны. Для того, чтобы их задействовать, достаточно просто нажать на кнопку. Питание происходит от топливной системы либо от бензина, находящегося в специальном топливном баке. Но их стоимость значительно выше тех устройств, которые питаются от электросети.

Как выбрать и подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя

Чтобы подключить трехфазный двигатель к однофазной сети используют конденсаторы для запуска электродвигателей. Они могут быть разной модификации, поэтому вопрос о том, как их правильно рассчитать и на что обращать внимание при выборе, совсем не праздный. Перед тем как ответить на вопрос, какой конденсатор необходим, стоит вспомнить, что же это вообще такое?

Устройство и принцип работы

Устройство конденсатора и его изображение на схемах

Конденсатор использует свойство проводников заряжаться, находясь на близком расстоянии друг от друга. Это называется поляризацией. Но чтобы этот заряд можно было снять, используют две пластины, одна напротив другой, с диэлектриком между ними. Если их разъединить, заряд снять не удастся.

Современные технологии позволяют выпускать емкостные приборы всевозможных моделей и назначений. Это и приборы, работающие только в цепях постоянного тока, и для запуска электродвигателей, и выравнивающие модели. Все, что остается конечному потребителю – выбрать подходящий, произвести расчет параметров и поставить в электрическую схему.

Практическое применение

Электродвигатели делятся на две большие категории: постоянного и переменного тока. Каждая категория, в свою очередь, тоже имеет свои деления. Как пример, электромашины переменного тока: однофазные и трехфазные, синхронные и асинхронные, с фазным ротором и короткозамкнутые. Многие из этих моделей можно подключать к сети различным образом, отличающимся от паспортных данных.

Во многих случаях используют фазосдвигающий конденсатор, который позволяет произвести пуск двигателя в однофазной сети 220в. Чтобы рассчитать его значения, необходимо учитывать некоторые параметры, а именно: какой тип электродвигателя используется, его мощность, потребляемый ток. Однофазная сеть в нашей местности преимущественно 220 вольт, поэтому расчет емкостей тоже будет описан именно для этого напряжения.

Существует большой выбор типов этих накопительных приборов. Очень хорошо, если кроме расчета параметров, учитывается также этот момент.

Самый удачный вариант – бумажный, типа МБГЧ. Его цена, в зависимости от емкости, будет несколько варьироваться, однако всегда можно найти элементы б/у. В некоторых случаях допустимо использовать приборы постоянного тока, однако стоит знать о некоторых особенностях их использования.

Трехфазная сеть

Трехфазные двигатели

Схема включения трехфазных электродвигателей по звезде

Основные схемы включения трехфазных электродвигателей: звезда и треугольник. Для их работы предпочтительнее будет «треугольник». Формула расчета: Сраб.=k*Iф / U сети. Теперь немного подробнее.

Iф – значение тока, которое потребляет электродвигатель в номинальном режиме. Проще всего посмотреть на нем самом. Иногда, если есть возможность, измерить клещами.
Uсети – с этим все понятно. Это напряжение питания – 220 вольт.
K – специальный коэффициент. Для треугольника он равен 4800, а для звезды – 2800. Он просто подставляется к формуле расчета.

В некоторых случаях, а именно когда пусковые характеристики достигают значительных величин (пуск двигателя под нагрузкой), необходимо использовать дополнительные, пусковые, конденсаторы для запуска электродвигателя. Их параметры считают так: берут рабочий элемент и умножают его значения на 2,5…3. Также рабочее напряжение этой запчасти должно быть минимум в 1,5 раза выше сетевого.

Стоит отметить, что при включении трехфазного двигателя к 220в происходит потеря мощности до 30% и с этим ничего не сделать.

Однофазные двигатели

Также существует большая группа асинхронных машин, изначально рассчитанных на работу в однофазной сети. Их, как правило, подключают на 220 вольт, но это не значит, что все так гладко. Хотя они, в отличие от трехфазников, момент не теряют, однако момент пусковой у них достаточно низок, а значит конденсаторы необходимы и для этих двигателей.

На поверку, это двухфазные электродвигатели: у них две обмотки, смещенные на 90 градусов друг относительно друга. И если подать 220в с таким же смещением, то никакой фазосдвигатель для запуска не нужен!

Но такого не происходит и поэтому для его запуска на 220 нужен пусковой элемент

Один конденсатор рабочий, для постоянного подключения, другой – пусковой. Он отключается после разгона электродвигателя до расчетных значений и больше схеме 220 вольт не нужен. В качестве приборов запуска на 220в применяются только в приводах до 1 кВт. Дело в том, что при более высоких мощностях цена на необходимые фазосдвигатели настолько высока, что их применение экономически невыгодно.

Что касается расчета основной емкости, то можно пользоваться такой зависимостью: на каждые 100 ватт берется 1 мкФ. Дальше – дело арифметики уровня второго класса. Значение пускового прибора – в 2…2,5 раза выше.

Обратите внимание! Это не значение отдельного конденсатора, а общей емкости Сраб+Спуск.!

Для 220 вольт необходимо брать элементы запуска с напряжением хотя бы на 450 вольт, так как на них напряжение отличается от сетевого 220в!

Другие виды двигателей

Какой конденсатор необходим для запуска двигателя постоянного тока? Такие двигатели в емкостных элементах для этой цели не нуждаются. Их ставят на щеточный механизм для того, чтобы устранить искрение и помехи в сеть. Работают же такие электрические машины несколько по иному принципу.

Электролитические емкости

Схема электролитического катализатора

В некоторых маломощных двигателях для их запуска в работу используют электролитические конденсаторы. Иногда некоторые неопытные электрики, увидев такое устройство у соседа, сталкиваются с проблемой: нагрев и взрыв элемента. В чем же дело, какой вариант необходим?

Электролитические конденсаторы – приборы постоянного напряжения. Для использования их в качестве фазосдвигающих элементов необходимо выполнить подключение по специальной схеме.

При параллельном соединении емкость суммируется, при последовательном – вычитается. Однако для кратковременного включения на 220в такие элементы использовать допускается.

Конденсаторы, несмотря на кажущуюся простоту, требуют тщательного подбора. При включении двигателя к 220 вольтам нужно все внимательно посчитать, выбрать нужные элементы и тогда проблем не возникнет.

Статья

Как подобрать пусковые конденсаторы для запуска электродвигателя

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть возможно только через фазосдвигающие конденсаторы. При этом необходимо использовать пусковой конденсатор, служащий только для запуска мотора, и рабочий конденсатор.
В первую очередь необходимо рассчитать емкость рабочего конденсатора. Она определяется по формуле Ср = 2800*I/U для соединения обмотки двигателя типа «звезда», и Ср = 4800*I/U для соединения «треугольник». Здесь: Ср – емкость рабочего конденсатора (мкФ), I – ток потребляемый двигателем (А), U – номинальное напряжение электродвигателя (В).
Определив емкость рабочего конденсатора, можно выбрать пусковой конденсатор. Его емкость должна быть больше в 2-3 раза. При этом значение емкости пускового конденсатора (Сп) необходимо выбирать тем больше, чем более высокое механическое сопротивление приходится преодолевать двигателю при запуске. Другими словами, это значение будет зависеть от рабочей нагрузки на двигатель.

Для упрощения выбора можно принять ориентировочные значения емкости рабочего и пускового конденсатора в зависимости от емкости двигателя:
для P = 0,4 кВт Ср = 40 мкФ, Сп = 80 мкФ;
для P = 0,8 кВт Ср = 80 мкФ, Сп = 160 мкФ;
для P = 1,1 кВт Ср = 100 мкФ, Сп = 200 мкФ;
для P = 1,5 кВт Ср = 150 мкФ, Сп = 250 мкФ;
для P = 2,2 кВт Ср =230 мкФ, Сп = 300 мкФ.

При этом необходимо учесть, что в данной таблице приводится минимальное значение емкости пускового конденсатора. Также важно учесть, что номинальное напряжение фазосдвигающих конденсаторов должно превосходить напряжение сети не менее чем в 1,5 раза. То есть, для сети 220 вольт номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 500 вольт.
При необходимости использования блока конденсаторов они соединяются между собой параллельно. Подсоединение конденсаторов к двигателю осуществляется по соответствующей схеме (для соединения «звезда» и «треугольник»). Обозначения на схеме:
• Сп и Ср – пусковой и рабочий конденсаторы,
• П – тумблер для включения пускового конденсатора,
• Р – переключатель направления вращения ротора.

Калькулятор расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя — MOREREMONTA

Результаты расчетов

Информация носит справочно-информационный характер

Для чего необходим расчет емкости конденсатора

Запустить асинхронный трехфазный электродвигатель, рассчитанный на напряжение 380 и даже 220 Вольт, от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В напрямую не получится, так как при таком подключении обмоток статора невозможно сгенерировать вращающееся магнитное поле. Добиться необходимых условий для возникновения вращения магнитного потока можно включением в питающую сеть конденсаторов, которые и вызовут сдвиг фазы на 90° и трансформируют однофазный ток в некое подобие трехфазного. Чтобы двигатель работал с наименьшей потерей номинальной мощности и не вышел из строя, нужно правильно подобрать емкость пусковых и рабочих конденсаторов или конденсаторных батарей. С этой целью нами был разработан калькулятор емкости конденсаторов.

Как работает калькулятор емкости конденсаторов онлайн

Для расчета необходимых емкостей достаточно выбрать схему подключения обмоток статора и ввести в специальные окна технические характеристики подключаемого электродвигателя:

мощность, Вт
КПД, %
коэффициент мощности (cos φ )

После внесения всех необходимых данных, которые указаны на шильдике двигателя, требуется нажать на кнопку «Рассчитать»

Программа выполнит расчет пускового конденсатора и вычислит необходимую емкость рабочего конденсатора. Данные отразятся в соответствующих окнах.

Теперь Вам не требуется выполнять вычисления с помощью формул, наш калькулятор рассчитает емкость конденсаторов онлайн.

Способ пуска трехфазного асинхронного электродвигателя с использованием фазосдвигающих конденсаторов является наиболее простым в реализации; для пуска двигателя предполагается подключение емкости к его двум статорным обмоткам. Подробно о конденсаторном пуске можно почитать в статье Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Калькулятор расчета пускового и рабочего конденсаторов

Для лучшей работы трехфазного двигателя при его пуске в однофазной сети целесообразно использовать две конденсаторные емкости; одну только для пуска («разгона» двигателя — до достижения номинальной частоты вращения), вторую для работы (подключенную постоянно к двум статорным обмоткам).

Необходимая для пуска и работы трехфазного двигателя в однофазной сети емкость конденсаторов напрямую зависит от мощности и схемы соединения его обмоток. Так, для пуска электродвигателя с обмотками, скоммутированными по схеме “треугольник” потребуется значительно большая емкость чем для пуска при их соединении “звездой”.

Рассчитанные предложенным калькулятором пусковые и рабочие емкости могут быть набраны как одним так и несколькими параллельно соединенными конденсаторами. В случаях частой работы электродвигателя в холостом или недогруженном режиме будет целесообразно снизить емкость пускового конденсатора.

Использование фактических вместо предложенных в калькуляторе предустановленных значений напряжения в сети, КПД и коэффициент мощности двигателя позволит получить более точные результаты требуемой для пуска и работы электродвигателя емкости.

Главная
Расчеты по электротехнике
Расчет конденсатора для трехфазного двигателя

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

ПТЭЭП

ПОТЭУ

При подключении асинхронного трехфазного электродвигателя на 380 В в однофазную сеть на 220 В необходимо рассчитать емкость фазосдвигающего конденсатора, точнее двух конденсаторов — рабочего и пускового конденсатора. Онлайн калькулятор для расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя в конце статьи.

Как подключить асинхронный двигатель?

Подключение асинхронного двигателя осуществляется по двум схемам: треугольник (эффективнее для 220 В) и звезда (эффективнее для 380 В).

На картинке внизу статьи вы увидите обе эти схемы подключения. Здесь, я думаю, описывать подключение не стоит, т.к. это описано уже тысячу раз в Интернете.

Во основном, у многих возникает вопрос, какие нужны емкости рабочего и пускового конденсаторов.

Пусковой конденсатор

Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает. Другое дело, если электродвигатель стартует со значительной нагрузкой, то тогда лучше использовать и пусковой конденсатор, который подключается параллельно рабочему конденсатору нажатием и удержанием кнопки на время разгона электродвигателя, либо с помощью специального реле. Расчет емкости пускового конденсатора осуществляется путем умножения емкостей рабочего конденсатора на 2-2.5, в данном калькуляторе используется 2.5.

При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.

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.

Пусковые конденсаторы двигателя

— Caldwell Electric

Пусковые конденсаторы

используются для увеличения пускового момента однофазных электродвигателей за счет увеличения тока через пусковые обмотки во время запуска. Обычно они остаются в цепи всего несколько секунд, прежде чем отключатся центробежным или электронным переключателем внутри двигателя. Если ваш однофазный двигатель не запускается, очень часто пусковой конденсатор (если он есть) может быть неисправен. Это типичный вид отказа однофазных двигателей.

Однофазный двигатель обычно имеет как пусковые, так и рабочие конденсаторы. Рабочие конденсаторы имеют меньшую емкость, чем пусковой конденсатор, и предназначены для непрерывной работы, поскольку они все время остаются в цепи. Важно никогда не использовать пусковой конденсатор вместо рабочего конденсатора, потому что пусковые конденсаторы не предназначены для непрерывной работы.

Caldwell Electric может диагностировать проблемы с электродвигателем и предложить решения для ремонта или замены.Пусковые конденсаторы также можно приобрести прямо на нашем веб-сайте на этой странице.

Выбор пускового конденсатора

Двумя наиболее важными показателями при замене конденсатора являются емкость и номинальное напряжение. Физический размер — третий критерий.

Емкость: Для электродвигателей это измеряется в мкФ. Обычно печатается на конденсаторе в виде числа или диапазона чисел, за которым следуют буквы MFD или мкФ. Заменяемый конденсатор должен почти точно соответствовать первоначальной емкости.
Номинальное напряжение: Запасной конденсатор должен иметь номинальное напряжение , по крайней мере, на больше, чем у исходного конденсатора. Это нормально и даже лучше, если запасной конденсатор будет иметь на более высокое номинальное напряжение , чем исходный. Однако более высокое номинальное напряжение обычно приводит к образованию конденсатора большой емкости. Так что размер также следует учитывать.
Размер: Физический размер заменяемого конденсатора должен быть таким, чтобы он мог поместиться в корпус конденсатора двигателя.Обычно увеличение емкости или напряжения приводит к увеличению емкости конденсатора.

Общие сведения и выбор конденсаторов | Новости промышленного оборудования (IEN)

Двигатель может быть сердцем любой системы HVAC, но он бесполезен без качественных конденсаторов, которые, как автомобильный аккумулятор, обеспечивают правильную работу двигателя и системы. Насколько вы понимаете критическую функцию конденсаторов в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?

Эта статья поможет вам разобраться в некоторых отраслевых стандартах, установленных в отношении качества, безопасности и производительности конденсаторов, и даст вам представление о выборе конденсаторов на рабочем месте.

Что делают конденсаторы

Почти каждый двигатель снабжен пусковым конденсатором, рабочим конденсатором или и тем, и другим.

Пусковой конденсатор включен в электрическую цепь двигателя в состоянии покоя. Он дает двигателю первоначальный «толчок» при запуске, ненадолго увеличивая его пусковой момент и позволяя двигателю быстро включаться и выключаться. Типичный диапазон номинальных значений пускового конденсатора составляет от 25 мкФ до 1400 мкФ и от 110 до 330 В пер. Тока.

Когда двигатель достигает определенной скорости, пусковой конденсатор отключается от цепи обмотки переключателем (или реле).Если скорость двигателя упадет ниже этой скорости, конденсатор снова включится в электрическую цепь, чтобы двигатель набрал требуемую скорость.

Разработанный для непрерывной работы, рабочий конденсатор всегда остается под напряжением и включен в электрическую цепь двигателя. Типичный рабочий конденсатор находится в диапазоне от 2 мкФ до 80 мкФ и рассчитан на 370 или 440 В переменного тока.

Рабочий конденсатор надлежащего размера повысит эффективность работы двигателя за счет обеспечения правильного «фазового угла» между напряжением и током для создания вращательного электрического поля, необходимого для двигателя.

Правильная установка / замена конденсаторов

Насколько важно соответствие номинальной емкости двигателя? Короче говоря, это очень важно, даже критично. Чтобы обеспечить надлежащую работу двигателя, для которой он был разработан производителем, и предотвратить повреждение двигателя, всегда используйте тот же номинальный номинал емкости, который указан на паспортной табличке двигателя.

Всегда существует уровень допуска для номинального значения микрофарад (мкФ). Типичный допуск емкости рабочего конденсатора двигателя для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха составляет +/- 6%.С учетом вышесказанного это означает, что конденсатор на 40 мкФ может иметь номинал от 37,6 до 42,4 мкФ и при этом считаться проходным конденсатором.

Когда инженеры проектируют двигатели, они принимают во внимание этот тип диапазона допусков. В них указывается номинальный (40 мкФ) номинальный ток и допуск (+/- 6%), чтобы гарантировать, что в случае замены конденсатора двигатель будет обеспечивать те же характеристики, для которых он был разработан.

Учитывая приведенное выше объяснение диапазонов допуска, не рекомендуется использовать 35 мкФ вместо 40 мкФ.

40 мкФ ± 6% = от 37,6 до 42,4 мкФ 35 мкФ ± 6% = от 32,9 до 37,1 мкФ

Как видите, верхняя сторона допуска емкости 35 мкФ (37,1 мкФ) не соответствует нижней стороне допустимого отклонения емкости конденсатора 40 мкФ (37,6 мкФ), которым вы пытаетесь его заменить. То же самое для конденсаторов 5 мкФ и 4 мкФ.

5 мкФ ± 6% = от 4,7 до 5,3 мкФ 4 мкФ ± 6% = от 3,76 до 4,24 мкФ

Использование конденсаторов неправильного размера может иметь различные пагубные последствия для двигателя.Если номинал конденсатора в мкФ меньше, чем рассчитан на двигатель, ток обмотки двигателя будет слишком большим. Если номинальная емкость конденсатора в мкФ выше, чем рассчитана на двигатель, ток обмотки двигателя будет слишком низким. Любой сценарий может привести к одному или нескольким из следующих событий:

Пониженная скорость двигателя

снижает воздушный поток / охлаждение системы
увеличивает системный шум

Повышение температуры

вызывает износ подшипников и потери смазки
приводит к изоляции поломка
увеличивает шум

Снижение КПД двигателя

увеличивает потребление энергии
сокращает срок службы системы и двигателя

Неправильная работа оборудования

приводит к неправильному циклу работы
Повышенный шум
вызывает напряжение других компонентов

Двигатели проектируются с определенными номинальными характеристиками и допусками.

Если что-то выходит за пределы этого номинала, двигатель будет работать либо быстрее, либо медленнее. В любом случае, конечный результат будет заключаться в том, что машина не будет работать должным образом, а двигатель, конденсатор или любой другой компонент в машине будут испытывать дополнительную нагрузку, которая вызовет повреждения, создаст шум и потребует ремонта.

Также были вопросы, какое напряжение использовать при замене конденсаторов. Практическое правило — всегда использовать напряжение, большее или равное номинальному напряжению, требуемому двигателем.Требуемое напряжение всегда указано на заводской табличке двигателя. НИКОГДА не используйте более низкое напряжение, чем требуется, поскольку это значительно снижает срок службы конденсатора. Использование конденсатора с более низким номинальным напряжением не повредит систему, но ускорит истечение срока службы конденсатора.

Номинальное напряжение — это рабочее напряжение, при котором конденсатор может работать до 60 000 часов. Если блок обогрева или кондиционирования воздуха увеличивает напряжение на конденсаторе (например: конденсатор рассчитан на 370 В переменного тока, а напряжение на выходе блока составляет 440 В переменного тока), срок службы конденсатора значительно сократится.С другой стороны, если блок обогрева или кондиционирования воздуха снижает напряжение на конденсаторе (например: конденсатор рассчитан на 440 В переменного тока, но выдает 370 В переменного тока из блока), то срок службы конденсатора увеличивается.

Даже несмотря на то, что конденсатор является недорогим компонентом, установка неправильного размера может иметь серьезные последствия для всей системы!

Отраслевые стандарты

Итак, вопрос в том, как узнать, какой конденсатор имеет качество и надежность, необходимые производителям двигателей, без необходимости годами и годами размещать конденсаторы в реальном блоке HVAC и проверять, работают ли они?

Существуют различные инструменты для обеспечения хорошего качества конденсаторов, в том числе электрические и механические испытания, описанные в нескольких отраслевых стандартах конденсаторов.Для обеспечения долговременной надежности основным и единственным инструментом является высокоускоренное испытание на срок службы (HALT). Сегодня на рынке представлено множество отраслевых стандартов, основными из которых являются:

Tecumseh H-115
IEC-60252-1
EIA-456-A

На рынке наблюдается рост спроса на качественные конденсаторы. за последние несколько лет. Кажется, что многие производители урезали углы в отношении качества материалов и производственных процессов, так что, хотя конденсаторы хорошо тестируются в готовом виде, они не прослужат более 6–12 месяцев в полевых условиях.Очевидно, что с более дешевыми материалами и отказом от некоторых производственных процессов цена конденсаторов упала до очень низкого уровня. Наряду с такими низкими ценами на рынке появились конденсаторы с чрезвычайно низким сроком службы.

Ключом к качественному конденсатору, помимо использования качественных материалов в производстве, являются конструкция конденсатора, системы контроля качества и тестирование производительности на протяжении всего производственного процесса, чтобы изготовить конденсатор, который пройдет тестирование HALT.Большинство, если не все конденсаторы, будут тестироваться одинаково с полки, но в течение срока службы конденсатора вы увидите резкие изменения от одного поставщика к другому. Здесь в игру вступают отраслевые стандарты.

Tecumseh H-115

Tecumseh H-115 был одной из первых попыток стандартизации критериев тестирования пленочных конденсаторов. Этот стандарт использовался и до сих пор в основном используется в США и применяется только к приложениям, работающим с конденсаторными двигателями. Этот стандарт включает испытание на надежность с двумя факторами ускорения, которые включают приложенное напряжение и приложенную температуру.

Условия испытаний:

Количество протестированных конденсаторов: 12 единиц
Приложенное напряжение: 126% от номинального напряжения
Прикладываемая температура: 80ºC (рабочий конденсатор двигателя обычно рассчитан на 70ºC)
Время испытания (часы) : 500 часов
Моделирование срока службы (часы): 60 000 часов

Рассматриваемые отказы:

Микрофарад (мкФ) Потери: более 5%
Коэффициент рассеяния: не обсуждает
Допустимые отказы: 1 единица из 12 единиц

IEC-60252-1

IEC-60252-1, созданный Международной электротехнической комиссией (IEC), использовался и до сих пор в основном используется в Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе.Как и в случае с Tecumseh H-115, этот стандарт распространяется только на конденсаторные двигатели. В этом стандарте для проверки надежности используется только один коэффициент ускорения (приложенное напряжение).

В этом стандарте разные номинальные классы определяют разный срок службы конденсаторов в полевых условиях. Различные рейтинги классов зависят от количества часов испытаний, которые проходит конденсатор.

Класс A определяет прикладной срок службы 30 000 часов
Класс B определяет прикладной срок службы 10 000 часов
Класс C определяет прикладной срок службы 3000 часов
Класс D определяет прикладной срок службы 1000 часов

Эта статья фокусируется только на спецификации класса B стандарта IEC-60252-1.

Условия испытаний для спецификации класса B:

Количество протестированных конденсаторов: не указано
Приложенное напряжение: 125% от номинального напряжения
Прикладываемая температура: 70ºC (рабочий конденсатор двигателя обычно рассчитан на 70ºC)
Время испытания (часы): 2000 часов
Моделирование срока службы (часы): 10000 часов

Рассматриваемые отказы:

Микрофарад (мкФ) Потери: более 3%
Коэффициент рассеяния: не обсуждает
Допустимые сбои: предстоит определить между заказчиком и поставщиком

EIA-456-A

EIA-456-A, созданный Electronics Industries Alliance (EIA), использовался и до сих пор в основном используется в Великобритании. .S. EIA взял оба вышеупомянутых стандарта и улучшил их, опубликовав всеобъемлющий стандарт для металлизированных пленочных конденсаторов для приложений переменного тока.

Он не только охватывает приложения, работающие с двигателями, но также включает конденсаторы, используемые в системах освещения с высокой интенсивностью разряда, а также в приложениях общего назначения, таких как источники питания и блоки коррекции коэффициента мощности.

Условия испытаний:

Количество протестированных конденсаторов: 12 единиц
Приложенное напряжение: 125% от номинального напряжения
Прикладываемая температура: + 10 ° C выше номинальной максимальной рабочей температуры
Время испытания (часы): 2000 часов
Моделирование срока службы (часы): 60 000 часов

Рассматриваемые отказы:

Микрофарад (мкФ) Потери: более 3%
Коэффициент рассеяния: более 0.15%
Допустимые отказы: будут определены заказчиком и поставщиком

При сравнении этих трех стандартов EIA-456-A является самым жестким и тщательным. Это также основа для многих, если не для большинства, стандартов надежности конденсаторов от производителей оригинального оборудования (OEM) HVAC.

Многие производители конденсаторов заявляют, что у них есть конденсатор емкостью 60 000 часов, но реальный вопрос заключается в том, какой тест был применен к их продуктам? При сравнении Tecumseh H-115 (500 часов испытаний) и EIA-456-A (2000 часов испытаний) разница множителей увеличивается в четыре раза.

Поскольку условия испытаний Tecumseh H-115 и EIA-456-A одинаковы, можно видеть, что 500 часов испытаний по шкале EIA-456-A равны примерно 15000 часов работы (см. Таблицу 5). Применяемые часы Tecumseh H-115 очень похожи на стандарт IEC-60252-1 класса B на 10 000 прикладных часов.

В США стандартным считается 5 000 часов работы; Таким образом, вы можете предположить, что стандарт EIA-456-A, который определяет 60000 часов работы конденсатора, оценивает срок службы конденсатора примерно от 10 до 12 лет, в то время как Tecumseh H-115 оценивает, что конденсатор прослужит всего от 2 до С тех пор прошло 3 года, а вместо 60 000 часов наработано 15 000 часов.

Получаете ли вы то, за что заплатили?

Это было много деталей, но, надеюсь, они помогли вам лучше понять номиналы конденсаторов и стандарты, используемые в индустрии HVAC.

Главное помнить, что все конденсаторы будут хорошо протестированы сразу после установки, но важен срок службы конденсатора. Рекомендуется сделать домашнюю работу перед покупкой конденсаторной продукции. Это может сэкономить вам деньги и сэкономить головные боли в будущем.

Спросите производителей, насколько их продукция соответствует отраслевому стандарту EIA-456-A.Не бойтесь спрашивать производителей об их возможностях по тестированию надежности. Любой уважаемый производитель сможет обсудить это с вами. Исходя из этого, вы сможете сами оценить качество конденсаторного изделия. Экономия нескольких долларов на конденсаторах может в конечном итоге обойтись вам в сотни, поэтому важно понимать, что вы получаете.

Перепечатано с разрешения RSES Journal

Типы конденсаторов: работа и их применение

В каждой электронной или электрической цепи конденсатор играет ключевую роль.Таким образом, каждый день может производиться от тысяч до миллионов конденсаторов различных типов. У каждого типа конденсатора есть свои преимущества, недостатки, функции и области применения. Таким образом, очень важно знать о каждом типе конденсатора при выборе для любого приложения. Эти конденсаторы варьируются от малых до больших, включая различные характеристики в зависимости от типа, что делает их уникальными. Маленькие и слабые конденсаторы можно найти в радиосхемах, тогда как большие конденсаторы используются в сглаживающих цепях.Конструкция небольших конденсаторов может быть выполнена с использованием керамических материалов, запечатанных эпоксидной смолой, в то время как конденсаторы промышленного назначения спроектированы с металлической фольгой с использованием тонких листов майлара, иначе пропитанных парафином бумаги.

Типы конденсаторов и их применение

Конденсатор — один из наиболее часто используемых компонентов в разработке электронных схем. Он играет важную роль во многих встроенных приложениях. Он доступен с разными рейтингами. Он состоит из двух металлических пластин , разделенных непроводящим веществом, или диэлектриком .Часто это хранилища для аналоговых сигналов и цифровых данных.

Сравнение между различными типами конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, небольшие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. Итак, вот несколько наиболее распространенных типов доступных конденсаторов. Посмотрим на них.

Диэлектрический конденсатор

Как правило, эти типы конденсаторов являются переменным типом, который требует непрерывного изменения емкости для передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников для настройки.Различные типы диэлектриков доступны в многопластинчатом исполнении и с воздушным зазором. Эти конденсаторы имеют набор фиксированных и подвижных пластин для перемещения между фиксированными пластинами.

Положение подвижной пластины по сравнению с неподвижными пластинами определяет приблизительное значение емкости. Как правило, емкость максимальна, когда два набора пластин полностью соединены. Настроечный конденсатор с высокой емкостью имеет довольно большие промежутки, в противном случае между двумя пластинами есть воздушные промежутки, в которых напряжение пробоя достигает нескольких тысяч вольт.

Конденсатор слюдяной

Конденсатор, в котором в качестве диэлектрического материала используется слюда, известен как слюдяной конденсатор. Эти конденсаторы доступны в двух типах: зажимные и серебряные. Зажимной тип сейчас считается устаревшим из-за его более низких характеристик, но вместо него используется серебряный тип.

Эти конденсаторы изготавливаются путем размещения листов слюды с металлическим покрытием на обеих сторонах. После этого эта конструкция покрывается эпоксидной смолой для защиты от окружающей среды.Как правило, эти конденсаторы используются всякий раз, когда требуются стабильные конденсаторы с относительно небольшими номиналами.

Минералы слюды чрезвычайно постоянны химически, механически и электрически из-за ее точной кристаллической структуры, которая включает типичные слои. Таким образом, возможно изготовление тонких листов толщиной от 0,025 до 0,125 мм.

Наиболее часто используемые слюда — флогопит и мусковит. В этом мусковит обладает хорошими электрическими свойствами, а второй — жаростойкостью.Слюда исследуется в Индии, Южной Америке и Центральной Африке. Большая разница в составе сырья приводит к высокой стоимости экспертизы и категоризации. Слюда не реагирует на кислоты, воду и масляные растворители.
Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяном конденсаторе

Поляризованный конденсатор

Конденсатор с определенной полярностью, такой как положительная и отрицательная, называется поляризованным конденсатором. Всякий раз, когда эти конденсаторы используются в схемах, мы должны проверять, что они соединены с идеальной полярностью.Эти конденсаторы делятся на два типа: электролитические и суперконденсаторы.

Пленочные конденсаторы

— это наиболее часто готовые из множества типов конденсаторов, состоящие из, как правило, обширной группы конденсаторов, различающихся их диэлектрическими свойствами. Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт. Они бывают с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса.

Существует два типа пленочных конденсаторов: с радиальными выводами и с осевыми выводами. Электроды пленочных конденсаторов могут быть из металлизированного алюминия или цинка, нанесенного на одну или обе стороны пластиковой пленки, в результате чего получаются металлизированные пленочные конденсаторы, называемые пленочными конденсаторами. Пленочный конденсатор показан на рисунке ниже:

Пленочные конденсаторы Пленочные конденсаторы

иногда называют пластиковыми конденсаторами, потому что в качестве диэлектриков они используют полистирол, поликарбонат или тефлон. Этим типам пленок требуется намного более толстая диэлектрическая пленка, чтобы уменьшить опасность разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Пленочные конденсаторы физически больше и дороже, они не поляризованы, поэтому их можно использовать в приложениях с переменным напряжением, и они имеют гораздо более стабильные электрические параметры. Зависимость емкости от коэффициента рассеяния, может применяться в устройствах класса 1 со стабильной частотой, заменяя керамические конденсаторы класса 1.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио в ВЧ. Они также являются лучшим выбором для компенсации высоких частот в аудиосхемах.Эти конденсаторы также называют дисковыми конденсаторами. Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. В керамических конденсаторах можно добиться как низкой, так и высокой емкости, изменяя толщину используемого керамического диска. Керамический конденсатор показан на рисунке ниже:

Керамические конденсаторы

Имеются номиналы от нескольких пикофарад до 1 микрофарад. Диапазон напряжения составляет от нескольких вольт до многих тысяч вольт.Керамика недорогая в производстве и бывает нескольких типов диэлектрика. Переносимость керамики невысока, но для той роли, которую она играет в жизни, они прекрасно работают.

Конденсаторы электролитические

Это наиболее часто используемые конденсаторы с большой допустимой емкостью. Электролитические конденсаторы доступны с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя самые высокие значения емкости недоступны при высоком напряжении, а устройства с более высокой температурой доступны, но редко.Обычно существует два типа электролитических конденсаторов: танталовые и алюминиевые.

Танталовые конденсаторы обычно лучше выставляются, имеют более высокую стоимость и готовы только к более ограниченным параметрам. Диэлектрические свойства оксида тантала намного превосходят свойства оксида алюминия, что обеспечивает более легкий ток утечки и лучшую емкость емкости, что делает их пригодными для создания препятствий, развязки и фильтрации.

Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно высокие значения емкости для их размера.В конденсаторе фольговые пластины анодированы постоянным током, таким образом устанавливая край материала пластины и подтверждая полярность его стороны.

Танталовые и алюминиевые конденсаторы показаны на рисунке ниже:

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы делятся на два типа

Алюминиевые электролитические конденсаторы
Конденсаторы электролитические танталовые
Конденсаторы электролитические ниобиевые

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше об электролитических конденсаторах

Суперконденсаторы

Конденсаторы, которые имеют электрохимическую емкость с высокими значениями емкости по сравнению с другими конденсаторами, известны как суперконденсаторы.Их можно разделить на группы, состоящие из электролитических конденсаторов, а также аккумуляторных батарей, известных как ультраконденсаторы.

Использование этих конденсаторов дает несколько преимуществ, например:

Значение емкости этого конденсатора высокое
Заряд может быть сохранен, а также доставлен очень быстро
Эти конденсаторы могут выдерживать дополнительный заряд с помощью циклов разряда.
Применения суперконденсаторов включают следующее.
Эти конденсаторы используются в автобусах, автомобилях, поездах, кранах и лифтах.
Они используются для рекуперативного торможения и для резервного копирования памяти.
Эти конденсаторы доступны в различных типах, таких как двухслойные, псевдо и гибридные.

Конденсатор неполяризованный

Конденсаторы не имеют полярности, как положительную, иначе отрицательную. Электроды неполяризованных конденсаторов можно произвольно вставлять в цепь для обратной связи, связи, развязки, колебаний и компенсации.Эти конденсаторы имеют небольшую емкость, поэтому используются в чистых цепях переменного тока, а также используются в высокочастотной фильтрации. Выбор этих конденсаторов может быть сделан очень удобно с аналогичными моделями и техническими характеристиками. Типы неполяризованных конденсаторов

Конденсаторы керамические

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о керамических конденсаторах

Серебряные слюдяные конденсаторы

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяных конденсаторах

Конденсаторы полиэфирные

Конденсатор из полиэстера или майлара

дешев, точен и имеет небольшую утечку.Эти конденсаторы работают в диапазоне от 0,001 до 50 мкФ. Эти конденсаторы применимы там, где стабильность и точность не так важны.

Конденсаторы полистирольные

Эти конденсаторы чрезвычайно точны, имеют меньшую утечку. Они используются в фильтрах, а также там, где важны точность и стабильность. Они довольно дороги и работают в диапазоне от 10 пФ до 1 мФ.

Конденсаторы из поликарбоната

Эти конденсаторы дорогие и доступны в очень хорошем качестве, с высокой точностью и очень низкой утечкой.К сожалению, они были сняты с производства, и сейчас их трудно найти. Они хорошо работают в суровых и высокотемпературных условиях в диапазоне от 100 пФ до 20 мФ.

Конденсаторы полипропиленовые

Эти конденсаторы дорогие, и диапазон их рабочих характеристик может составлять от 100 пФ до 50 мФ. Они очень постоянны, точны во времени и имеют очень небольшую утечку.

Конденсаторы тефлоновые

Эти конденсаторы самые стабильные, точные и почти не имеют утечки.Они считаются лучшими конденсаторами. В широком диапазоне частотных вариаций образ поведения совершенно одинаков. Они работают в диапазоне от 100 пФ до 1 мФ.

Стеклянные конденсаторы

Эти конденсаторы очень прочные, стабильные и работают в диапазоне от 10 пФ до 1000 пФ. Но это тоже очень дорогие компоненты.

Полимерный конденсатор

Полимерный конденсатор — это электролитический конденсатор (e-cap), в котором вместо геля или жидких электролитов используется твердый электролит из проводящего полимера, такого как электролит.

Высыхания электролита легко избежать с помощью твердого электролита. Такая сушка является одним из факторов, ограничивающих срок службы обычных электролитических конденсаторов. Эти конденсаторы подразделяются на разные типы, такие как полимерный танталовый e-cap, полимерный алюминиевый e-cap, гибридный полимерный Al-e-cap и полимерный ниобий.

В большинстве случаев в этих конденсаторах используется альтернатива электролитическим конденсаторам, только если не повышается максимальное номинальное напряжение.Максимальное номинальное напряжение твердотельных полимерных конденсаторов меньше по сравнению с самым высоким напряжением конденсаторов классического электролитического типа, например, до 35 вольт, даже несмотря на то, что некоторые конденсаторы полимерного типа рассчитаны на самые высокие рабочие напряжения, такие как 100 вольт постоянного тока.

Эти конденсаторы имеют другие и лучшие качества по сравнению с более длительным сроком службы, высокой рабочей температурой, хорошей стабильностью, более низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением) и гораздо более безопасным режимом отказа.

Конденсаторы с выводами и поверхностным монтажом

Конденсаторы

доступны, как и конденсаторы с выводами и конденсаторы для поверхностного монтажа.Доступны почти все типы конденсаторов, такие как свинцовые версии, такие как керамические, электролитические, суперконденсаторы, серебряная слюда, пластиковая пленка, стекло и т. Д. Возможности поверхностного монтажа или поверхностного монтажа ограничены, но они должны выдерживать температуры, которые используются в процессе пайки. .

Если у конденсатора нет выводов, а также в результате использования метода пайки, то конденсаторы SMD подвергаются полному повышению температуры самого припоя. В результате не все разновидности доступны в качестве конденсаторов SMD.

К основным типам конденсаторов для поверхностного монтажа относятся керамические, танталовые и электролитические. Все они были разработаны, чтобы выдерживать очень высокие температуры пайки.

Конденсаторы специального назначения

Конденсаторы

специального назначения используются в системах переменного тока, таких как системы бесперебойного питания и вариатора до 660 В переменного тока. Выбор подходящих конденсаторов в основном играет важную роль в ожидаемом сроке службы конденсаторов. Следовательно, совершенно необходимо использовать конденсатор надлежащей емкости через номинальное напряжение-ток, чтобы соответствовать точному применению.Эти конденсаторы отличаются прочностью, долговечностью, ударопрочностью, точностью размеров и чрезвычайно прочностью.

Типы конденсаторов в цепях переменного тока

Когда конденсаторы используются в цепях переменного тока, тогда конденсаторы действуют иначе, чем резисторы, поскольку резисторы позволяют электронам проходить через них, что прямо пропорционально падению напряжения, тогда как конденсаторы сопротивляются изменениям в напряжении, подавая или потребляя ток, потому что они заряжаются. в противном случае разрядите до нового уровня напряжения.

Конденсаторы превращаются в заряженные до значения приложенного напряжения, которое действует как запоминающее устройство для поддержания заряда до тех пор, пока напряжение питания не будет присутствовать во всем соединении постоянного тока. Зарядный ток будет подаваться в конденсатор, чтобы предотвратить любые изменения напряжения.

Например, рассмотрим схему, которая разработана с конденсатором, а также с источником питания переменного тока. Таким образом, между напряжением и током существует разность фаз в 90 градусов, при этом ток достигает своего пика в 90 градусов до того, как напряжение достигает своего пика.

Источник питания переменного тока генерирует колебательное напряжение. Когда емкость высока, тогда должен течь огромный источник питания, чтобы создать определенное напряжение на пластинах, и ток будет выше.
Частота напряжения выше, и тогда время, доступное для регулировки напряжения, короче, поэтому ток будет большим при увеличении частоты и емкости.

Конденсаторы переменной емкости

Переменный конденсатор — это конденсатор, емкость которого может намеренно и многократно изменяться механически.Этот тип конденсатора используется для установки частоты резонанса в LC-цепях, например, для настройки радио для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.

Конденсаторы переменной емкости

Применения конденсаторов

Конденсаторы

находят применение как в электротехнике, так и в электронике. Они используются в фильтрах, системах накопления энергии, пускателях двигателей и устройствах обработки сигналов.

Как узнать стоимость конденсаторов?

Конденсаторы — важные компоненты электронной схемы, без которых схема не может быть завершена.Использование конденсаторов включает в себя сглаживание пульсаций переменного тока в источнике питания, соединение и развязку сигналов в качестве буферов и т. Д. В схемах используются различные типы конденсаторов, такие как электролитический конденсатор, дисковый конденсатор, танталовый конденсатор и т. Д. Электролитические конденсаторы имеют номинал, напечатанный на корпусе, чтобы его контакты можно было легко идентифицировать.

Обычно большой штифт положительный. Черная полоса возле отрицательного вывода указывает на полярность. Но в дисковых конденсаторах на корпусе напечатан только номер, поэтому очень сложно определить его значение в PF, KPF, uF, n и т. Д.Для некоторых конденсаторов значение печатается в мкФ, а для других используется код EIA. 104. Давайте посмотрим, как идентифицировать конденсатор и рассчитать его значение.

Число на конденсаторе представляет значение емкости в пикофарадах. Например, 8 = 8ПФ

Если третье число равно нулю, то значение находится в P, например. 100 = 100ПФ

Для трехзначного числа третье число представляет количество нулей после второй цифры, например, 104 = 10 — 0000 PF

Если значение получено в PF, его легко преобразовать в KPF или мкФ

PF / 1000 = KPF или n, PF / 10, 00000 = мкФ.Для значения емкости 104 или 100000 в пФ это 100 кпФ, или n, или 0,1 мкФ.

Формула преобразования

n x 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1000000 = мкФ мкФ x 1000000 = PF мкФ x 1000000/1000 = n n = 1 / 1000000000F мкФ = 1/1000000 F

Буква под значением емкости определяет значение допуска.

473 = 473 К

Для четырехзначного числа, если цифра 4 ^-я равна нулю, то значение емкости выражается в пФ.

Например, 1500 = 1500ПФ

Если это просто десятичное число с плавающей запятой, значение емкости выражается в мкФ.

Например, 0,1 = 0,1 мкФ

Если под цифрами указан алфавит, он представляет собой десятичное число, а значение находится в KPF или n

Например, 2К2 = 2,2 КПФ

Если значения указаны с косой чертой, первая цифра представляет значение в UF, вторая — допуск, а третья — максимальное номинальное напряжение

Например, 0,1 / 5/800 = 0,01 мкФ / 5% / 800 Вольт.

Некоторые общие дисковые конденсаторы

Без конденсатора проектирование схемы не будет полным, поскольку он играет активную роль в функционировании схемы.Конденсатор имеет две электродные пластины внутри, разделенные диэлектрическим материалом, таким как бумага, слюда и т. Д. Что происходит, когда электроды конденсатора подключены к источнику питания? Конденсатор заряжается до полного напряжения и сохраняет заряд. Конденсатор может хранить ток, который измеряется в фарадах.

DISC-CAPS

Емкость конденсатора зависит от площади его электродных пластин и расстояния между ними. Дисковые конденсаторы не имеют полярности, поэтому их можно подключать любым способом.Дисковые конденсаторы в основном используются для развязки / развязки сигналов. Электролитические конденсаторы, с другой стороны, имеют полярность, поэтому, если полярность конденсатора изменится, он взорвется. Электролитические конденсаторы в основном используются в качестве фильтров, буферов и т. Д.

Каждый конденсатор имеет свою собственную емкость, которая выражается как заряд конденсатора, деленный на напряжение. Таким образом, Q / V. При использовании конденсатора в цепи следует учитывать некоторые важные параметры. Во-первых, его ценность.Выберите подходящее значение, низкое или высокое значение, в зависимости от схемы.

Значение напечатано на корпусе большинства конденсаторов в мкФ или в виде кода EIA. В конденсаторах с цветовой кодировкой значения представлены в виде цветных полос и с использованием диаграммы цветового кода конденсатора; конденсатор легко идентифицировать. Ниже приведена цветовая диаграмма для обозначения конденсатора с цветовой кодировкой.

Видите, подобно резисторам, каждая полоса на конденсаторе имеет значение. Значение первой полосы — это первое число на цветовой диаграмме.Точно так же значение Второй полосы — это Второе число на цветовой диаграмме. Третья полоса — это умножитель, как в случае резистора. Четвертая полоса — это допуск конденсатора. Пятая полоса — это корпус конденсатора, который представляет рабочее напряжение конденсатора. Красный цвет представляет 250 вольт, а желтый — 400 вольт.

Допуск и рабочее напряжение — два важных фактора, которые необходимо учитывать. Ни один из конденсаторов не имеет номинальной емкости и может отличаться.

Поэтому используйте конденсатор хорошего качества, такой как танталовый, в чувствительных схемах, таких как схемы генератора. Если конденсатор используется в цепях переменного тока, он должен иметь рабочее напряжение 400 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указано на его корпусе. Подбирайте конденсатор с рабочим напряжением в три раза превышающим напряжение блока питания.

Например, если напряжение питания 12 вольт, используйте конденсатор на 25 или 40 вольт. Для сглаживания лучше взять конденсатор емкостью 1000 мкФ, чтобы почти полностью убрать пульсации переменного тока.В источнике питания аудиосхем лучше использовать конденсатор емкостью 2200 мкФ или 4700 мкФ, поскольку пульсации могут создавать шум в цепи.

Ток утечки — еще одна проблема конденсаторов. Некоторые заряды будут протекать, даже если конденсатор заряжается. Это стих из схем таймера, так как временной цикл зависит от времени заряда / разряда конденсатора. Доступны танталовые конденсаторы с малой утечкой, которые используются в схемах таймера.

Понимание функции конденсатора сброса в микроконтроллере

Сброс используется для запуска или перезапуска функций микроконтроллера AT80C51.Вывод сброса следует двум условиям для запуска микроконтроллера. Их

Электропитание должно быть в указанном диапазоне.
Длительность импульса сброса должна быть не менее двух машинных циклов.

Сброс должен оставаться активным до тех пор, пока не будут соблюдены все два условия.

В схеме этого типа конденсатор и резистор от источника питания подключены к контакту сброса №. 9. Пока переключатель питания находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться.В это время конденсатор вначале действует как короткое замыкание. Когда вывод сброса установлен на ВЫСОКИЙ, микроконтроллер переходит в состояние включения, и через некоторое время зарядка прекращается.

Когда зарядка прекращается, вывод сброса идет на землю из-за резистора. Штифт сброса должен быть слишком высоким, затем слишком низким, тогда программа начнется с попрошайничества. Если в этом устройстве нет конденсатора сброса или он оставался бы неподключенным, программа запускается с любого места на микроконтроллере.

Таким образом, это обзор различных типов конденсаторов и их применения. Теперь у вас есть представление о концепции типов конденсаторов и их применении. Если у вас есть вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте комментарии ниже.

Фото

Керамические конденсаторы китайского производства

Конденсаторы 101 — iFixit

Вот немного сухого материала, просто чтобы помочь понять, что такое конденсатор и что он обычно делает.Конденсатор — это небольшой (в большинстве случаев) электрический / электронный компонент на большинстве печатных плат, который может выполнять различные функции. Когда конденсатор помещается в цепь с активным током, электроны с отрицательной стороны накапливаются на ближайшей пластине. Отрицательный перетекает к положительному, поэтому отрицательный является активным проводом, хотя многие конденсаторы не поляризованы. Как только пластина больше не может удерживать их, они выталкиваются через диэлектрик на другую пластину, тем самым вытесняя электроны обратно в цепь.Это называется разрядом. Электрические компоненты очень чувствительны к колебаниям напряжения, и поэтому скачок мощности может убить эти дорогостоящие детали. Конденсаторы направляют постоянное напряжение на другие компоненты и, таким образом, обеспечивают стабильное электропитание. Переменный ток выпрямляется диодами, поэтому вместо переменного тока есть импульсы постоянного тока от нуля до пика. Когда конденсатор от линии питания подключен к земле, и постоянный ток не проходит, но по мере того, как импульс заполняет конденсатор, он снижает ток и эффективное напряжение.Пока напряжение питания падает до нуля, конденсатор начинает вытекать из своего содержимого, это сглаживает выходное напряжение и ток. Таким образом, конденсатор размещается на одной линии с компонентом, что позволяет поглощать выбросы и дополнять впадины, что, в свою очередь, поддерживает постоянное питание компонента.

Существует множество различных типов конденсаторов. Часто они по-разному используются в схемах. Все слишком знакомые конденсаторы в виде круглой жестяной банки обычно представляют собой электролитические конденсаторы.Они сделаны из одного или двух листов металла, разделенных диэлектриком. Диэлектриком может быть воздух (простейший конденсатор) или другие непроводящие материалы. Металлические пластины из фольги, разделенные диэлектриком, затем скручиваются, как Fruit Roll-up, и помещаются в банку. Они отлично подходят для объемной фильтрации, но не очень эффективны на высоких частотах.

Вот конденсатор, который некоторые, возможно, еще помнят со времен старых радио. Это многосекционный баночный конденсатор. Этот конкретный конденсатор представляет собой четырехсекционный конденсатор.Все это означает, что в одной емкости содержится четыре отдельных конденсатора с разными номиналами.

Керамические дисковые конденсаторы идеально подходят для более высоких частот, но не подходят для объемной фильтрации, поскольку керамические дисковые конденсаторы становятся слишком большими по размеру для более высоких значений емкости. В схемах, где жизненно важно поддерживать стабильность источника напряжения, обычно имеется большой электролитический конденсатор, параллельный керамическому дисковому конденсатору. Электролитик будет делать большую часть работы, тогда как небольшой керамический дисковый конденсатор будет отфильтровывать высокую частоту, которую пропускает большой электролитический конденсатор.

Еще есть танталовые конденсаторы. Они маленькие, но имеют большую емкость по сравнению с керамическими дисковыми конденсаторами. Они более дорогие, но находят широкое применение на печатных платах небольших электронных устройств.

Старые бумажные конденсаторы, хотя и неполярные, имели черные полосы на одном конце. Черная полоса показывала, на каком конце бумажного конденсатора была металлическая фольга (которая действовала как экран). Конец с металлической фольгой был подключен к земле (или к самому низкому напряжению).Основное назначение экрана из фольги — продлить срок службы бумажного конденсатора.

Вот тот, который нас, скорее всего, интересует больше всего, когда речь идет об iDevices. Они очень маленькие по сравнению с перечисленными выше конденсаторами. Это крышки для устройств поверхностного монтажа (SMD). Несмотря на то, что они миниатюрны по размеру по сравнению с предыдущими конденсаторами, функция остается той же. Одной из важных особенностей этих конденсаторов, помимо номинальных характеристик, является их «упаковка». Существует стандартизация размеров этих компонентов, т.е.е. упаковка 0201 — 0,6 мм x 0,3 мм (0,02 дюйма x 0,01 дюйма). Размер корпуса керамических конденсаторов SMD соответствует размеру корпуса резисторов SMD. Это делает практически невозможным определить, конденсатор это или резистор, с помощью визуализации. Вот хорошее описание индивидуальных размеров на основе номеров пакетов.

Определить значение конденсатора можно несколькими способами. Номер один, конечно же, это маркировка на самом конденсаторе.

Этот конкретный конденсатор имеет емкость 220 мкФ (микрофарад) с допуском 20%.Это означает, что оно может находиться в диапазоне от 176 мкФ до 264 мкФ. Он имеет номинальное напряжение 160 В. Расположение выводов показывает, что это радиальный конденсатор. Оба вывода выходят с одной стороны, в отличие от осевого расположения, когда один вывод выходит с обеих сторон корпуса конденсатора. Кроме того, полоса со стрелками на стороне конденсатора указывает полярность, стрелки указывают на отрицательный вывод .

Теперь главный вопрос здесь — как проверить конденсатор на предмет необходимости его замены.

Для проверки конденсатора, когда он все еще установлен в цепи, потребуется измеритель ESR. Если конденсатор удален из схемы, то можно использовать мультиметр, установленный в качестве омметра, , но только для выполнения теста «все или ничего» . Этот тест покажет только, полностью ли разряжен конденсатор. , а не , будет определять, в хорошем или плохом состоянии конденсатор. Чтобы определить, работает ли конденсатор при правильном значении (емкости), потребуется тестер конденсатора.Конечно, это также верно для определения номинала неизвестного конденсатора.

Счетчик, используемый для этой Wiki, является самым дешевым из всех доступных в любом универмаге. Для этого теста также рекомендуется использовать аналоговый мультиметр. Он покажет движение более наглядно, чем цифровой мультиметр, который отображает только быстро меняющиеся числа. Это должно позволить любому выполнять эти тесты, не тратя целое состояние на что-то вроде глюкометра Fluke.

Всегда разряжайте конденсатор перед тестированием, если этого не сделать, будет шокирующим сюрпризом.Конденсаторы очень маленькой емкости можно разрядить, переставив оба вывода отверткой. Лучше всего это сделать, разрядив конденсатор через нагрузку. В этом случае это выполнят кабели из крокодиловой кожи и резистор. Вот отличный сайт, показывающий, как построить инструменты для разряда.

Чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, установите показание измерителя в диапазоне высоких сопротивлений, где-то выше 10 кОм и 1 м Ом. Прикоснитесь к выводам измерителя к соответствующим выводам на конденсаторе, красный к плюсу и черный к минусу.Измеритель должен начинать с нуля, а затем медленно приближаться к бесконечности. Это означает, что конденсатор находится в рабочем состоянии. Если счетчик остается на нуле, конденсатор не заряжается через батарею счетчика, что означает, что он не работает.

Это также будет работать с заглушками SMD. Тот же тест, когда стрелка мультиметра медленно движется в том же направлении.

Еще одно испытание конденсатора — это испытание напряжением. Мы знаем, что конденсаторы накапливают на своей пластине разность потенциалов зарядов, это напряжения.Конденсатор имеет анод с положительным напряжением и катод с отрицательным напряжением. Один из способов проверить, работает ли конденсатор, — это зарядить его напряжением, а затем измерить напряжение на аноде и катоде. Для этого необходимо зарядить конденсатор напряжением и подать напряжение постоянного тока на выводы конденсатора. В этом случае очень важна полярность. Если у этого конденсатора есть положительный и отрицательный вывод, это поляризованные конденсаторы (электролитические конденсаторы). Положительное напряжение пойдет на анод, а отрицательное — на катод конденсатора.Не забудьте проверить маркировку на тестируемом конденсаторе. Затем на несколько секунд подайте напряжение, которое должно быть меньше номинального напряжения конденсатора. В этом примере конденсатор 160 В будет заряжаться от батареи постоянного тока 9 В в течение нескольких секунд.

По окончании заряда отключите аккумулятор от конденсатора. Воспользуйтесь мультиметром и снимите напряжение на выводах конденсатора. Напряжение должно быть около 9 вольт. Напряжение будет быстро уменьшаться до 0 В, потому что конденсатор разряжается через мультиметр.Если конденсатор не сохраняет это напряжение, он неисправен и его следует заменить.

Проще всего конечно будет проверить конденсатор емкостным измерителем. Вот осевой GPF 1000 мкФ 40 В FRAKO с допуском 5%. Проверить этот конденсатор с помощью измерителя емкости очень просто. На этих конденсаторах отмечен положительный вывод. Подключите положительный (красный) провод от мультиметра к нему, а отрицательный (черный) — к противоположному. Этот конденсатор показывает 1038 мкФ, что явно в пределах допуска.

Для проверки конденсатора SMD может быть сложно сделать с громоздкими пробниками. Можно либо припаять иглы к концам этих зондов, либо купить умный пинцет. Лучше всего использовать умный пинцет.

Некоторые конденсаторы не требуют проверки для определения неисправности. Если визуальный осмотр конденсаторов обнаруживает какие-либо признаки вздутия верхних частей, их необходимо заменить. Это наиболее частая неисправность блоков питания. При замене конденсатора крайне важно заменить его конденсатором того же или более высокого номинала.Никогда не субсидируйте использование конденсатора меньшей стоимости.

Если конденсатор, который собираются заменить или проверить, не имеет маркировки, потребуется схема. На изображении ниже показано несколько символов конденсаторов, которые используются на схеме.

В этом отрывке из схемы iPhone указаны символы конденсаторов, а также их значения.

Эта Wiki — это в значительной степени только основы того, что искать в конденсаторах, она никоим образом не является полной.Чтобы узнать больше о любых распространенных электронных компонентах, существует множество хороших онлайн-курсов и офлайн-курсов.

Eaton Electronics

Максвелл

Digikey

Mouser

Номиналы стандартных конденсаторов и цветовые коды

«Исследователи из Hewlett Packard Labs, где создан первый практический мемристор, изобретена новая вариация на устройство — а мемристорный лазер. Это лазер, у которого длина волны может быть электронной. сдвигается и, что однозначно, удерживает эту регулировку, даже если питание выключено.В IEEE International Electron Device Встреча с исследователями … «

Со временем появился ряд стандартных номиналов конденсаторов, как и в случае резисторов. и индукторы. Конденсаторы доступны в огромном диапазоне стилей корпусов, напряжений. и токовые нагрузки, диэлектрические типы, показатели качества и многие другие параметры. Тем не менее, они в основном держат к этому диапазону значений.

Конденсаторы

— это один из четырех основных типов пассивных электронных компонентов; остальные три — индуктор, резистор и мемристор.Базовая единица измерения емкости — Фарад (Ф).

Для получения других значений емкости необходимо использовать параллельные и / или последовательные комбинации. Часто сложные комбинации используются для удовлетворения нескольких требований, таких как как обработка больших напряжений при сохранении правильной емкости.

Если необходимо обеспечить периодическую настройку схемы, то это необходимо. использовать конденсатор переменной емкости. Это может быть конденсатор с ручной регулировкой, или электрически настроенный конденсатор, такой как варакторный диод (варикап).

Таблица цветовых кодов старых конденсаторов

Литые слюдяные конденсаторы (Centralab)

Таблица цветовых кодов старых керамических осевых свинцовых конденсаторов

1,0	10	100	1000	0,01	0.1	1,0	10	100	1000	10 000
1,1	11	110	1100
1,2	12	120	1200
1.3	13	130	1300
1,5	15	150	1500	0,015	0,15	1,5	15	150	1500
1.6	16	160	1600
1,8	18	180	1800
2.0	20	200	2000
2,2	22	220	2200	0,022	0,22	2,2	22	220	2200
2.4	24	240	2400
2,7	27	270	2700
3.0	30	300	3000
3,3	33	330	3300	0,033	0,33	3,3	33	330	3300
3.6	36	360	3600
3,9	39	390	3900
4.3	43	430	4300
4,7	47	470	4700	0,047	0,47	4,7	47	470	4700
5.1	51	510	5100
5,6	56	560	5600
6.2	62	620	6200
6,8	68	680	6800	0,068	0,68	6,8	68	680	6800
7.5	75	750	7500
8,2	82	820	8200
9.1	91	910	9100

	10 В	10 В
16 В	16 В	16 В
		20 В
25 В	25 В	25 В
	35V	35V
50 В	50 В	50 В	50 В
	63V
100 В	100 В		100 В
	160 В
			200 В
	250 В			250 В
	350 В
			400 В	400 В
	450 В
600 В
				630 В
1000 В

Связанные страницы по RF Cafe

— Конденсаторы и Расчет емкости

— Конденсатор Цветовые коды

— Преобразование емкости

— Конденсатор Диэлектрики

— Стандартные значения конденсаторов

— Продавцы конденсаторов

— Благородное искусство разъединения

Конденсаторы

: основы, работа и различные типы конденсаторов с их применением в схемах

Конденсаторы — это слово, кажется, предлагает идею емкости , что, согласно словарю, означает «способность что-то удерживать».Это ровно , что делает конденсатор — он держит электрический заряд. Но что делает его общим компонентом почти во всех электронных схемах? Давайте разберемся с конденсаторами, чтобы понять, что они делают и как их можно использовать в этой статье.

Что такое конденсатор?

Конденсатор в самом примитивном виде состоит из двух проводящих пластин, разделенных диэлектрической средой. Термин «диэлектрик» — это просто причудливое слово для изолятора, который может быть поляризован, т.е.е. образуют отрицательные и положительные заряды на противоположных гранях. Когда напряжение подается на эти две пластины, ток течет через проводящие пластины. Одна сторона заряжается положительно (отсутствие электронов), а другая сторона заряжается отрицательно (избыточные электроны). Все мы знакомы с тем фактом, что в отличие от зарядов притягиваются, поэтому, поскольку пластины заряжены противоположно, заряды на пластинах притягиваются.

Помните, что между пластинами находится изолятор , поэтому заряды не могут «течь», чтобы уравновесить друг друга, и (в идеале) застревают во взаимном притяжении и остаются на месте.Именно так конденсаторы выполняют свою основную функцию — удержание или накопление заряда.

Обозначение конденсаторов

Поскольку конденсаторы имеют две параллельные металлические пластины, как обсуждалось выше, их символ обозначает то же самое. По крайней мере,

легко нарисовать

На практике конденсаторы больше не представляют собой просто две пластины с зазором между ними, в случае алюминиевых электролитов две пластины имеют форму металлической фольги, свернутой с прокладкой между ними в трубке.

Второй набор символов обозначает поляризованные конденсаторы, то есть те, которые имеют внутреннюю конструкцию, определяющую положительные и отрицательные клеммы. Случайное переключение этих клемм почти наверняка приведет к серьезному отказу (особенно для более крупных образцов), выбросу кусочков фольги и бумажных счетчиков из места отказа, и в большинстве случаев с очень неприятным запахом.

Номинальная емкость и напряжение конденсатора

Конденсаторы измеряются в фарадах ; он назван в честь известного британского электрохимика Майкла Фарадея.Единица емкости, заменяющая кулон на вольт. Кулон (произносится как «ку-лом») — это единица измерения заряда, а вольт, как мы знаем, — это единица измерения напряжения или разности потенциалов. Это делает Фарад количеством заряда, хранящегося на вольт разности потенциалов. Этот простой способ математического рассмотрения конденсатора поддается широкому диапазону интерпретаций, что проявляется во множестве смертельно сложных математических уравнений, таких как интегралы, показатели и векторы, которые мы, инженеры, будем использовать при работе с конденсаторами, что выходит за рамки простого Объем этой статьи.Тем не менее, мы рассмотрим небольшую интересную математику, которая поможет нам разработать схемы с конденсаторами позже, в статье

Конечно, Фарад (один кулон на вольт) — очень большая единица для большинства практических целей (поскольку кулон сам по себе представляет собой довольно большой заряд, как вы, возможно, уже знаете), поэтому большинство конденсаторов (за исключением очень больших) ) измеряются в микрофарадах, или одной миллионной (0,000001) фарада. Предположим, у вас есть конденсатор с показателем 25 В 10 мкФ (префикс «u» означает «микро», это искажение греческого символа «мю», означающего «микро») на пластиковой внешней крышке.Поскольку колпачок (короткий в мире электроники для конденсаторов) рассчитан на 10 мкФ, он может удерживать заряд в десять микрокулонов (то есть десять миллионных кулонов, 0,000010 C) на вольт напряжения на его выводах. Это означает, что при максимальном напряжении 25 В конденсатор может удерживать заряд 25 В x 10 мкФ, что составляет 0,000250 кулонов.

Помните, я сказал «максимальное» напряжение. Максимальное напряжение, вероятно, является наиболее важным показателем для конденсатора. Он сообщает вам, какое напряжение конденсатор может выдержать на своих выводах, прежде чем он выйдет из строя ………!

Работа конденсатора

В основном то, что происходит внутри конденсатора, заключается в том, что изолятор между этими пластинами подвергается процессу, называемому «диэлектрическим пробоем», что означает, что изолятор больше не может изолировать, поскольку напряжение на изоляторе слишком велико, чтобы он мог оставаться изолятором. .Физика, лежащая в основе, несколько выходит за рамки, но все, что вам нужно знать, чтобы понять, почему это происходит, — это то, что ни один изолятор не является идеальным, то есть до определенного момента. Даже самый прочный мост разрушается при перегрузке. То, что здесь происходит, похоже. Чтобы уменьшить пробой, вы можете увеличить зазор между двумя пластинами, но это связано с компромиссом — уменьшенной емкостью, поскольку пластины расположены дальше друг от друга и заряды не притягиваются так сильно, как при сближении — во многом как как ведут себя магниты.

Хорошее практическое правило — использовать конденсаторы, рассчитанные на напряжение на 50% выше, чем то, что вы можете ожидать от вашей схемы. Это оставляет большой запас прочности. Например, если вам нужен конденсатор для развязки (не беспокойтесь, развязка будет объяснена позже в статье) шины питания 12 В, вы можете обойтись и конденсатором 16 В, но рекомендуется использовать конденсатор 25 В, поскольку он дает вам широкий запас прочности. Хорошо, вы узнали это !! Да, 25 В, конечно, не на 25% больше, чем 12 В, но 18 В не является стандартной емкостью конденсатора — вы не найдете конденсатора с таким номинальным напряжением.Ближайший — 25В.

Конденсаторы различных типов

Причина диапазонов напряжения пробоя связана с материалом, используемым в качестве диэлектрика, который также является основой классификации конденсаторов:

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Это, наверное, самые узнаваемые конденсаторов типа . Они поставляются в характерных металлических банках с пластиковой оболочкой, с четко указанными значениями напряжения и емкости и белой полосой для обозначения катода.Название происходит от того факта, что, как упоминалось выше, «пластины» изготовлены из алюминиевой фольги, подвергнутой химическому травлению. Процесс травления делает алюминий пористым (очень похожим на губку) и значительно увеличивает площадь его поверхности, следовательно, увеличивается емкость. Диэлектрик представляет собой тонкий слой оксида алюминия. Эти конденсаторы заполнены маслом, которое действует как электролит, отсюда и название. Электролитические конденсаторы поляризованы из-за их внутренней конструкции. Они имеют большую емкость по сравнению с другими членами семейства конденсаторов, но при гораздо более низком напряжении.Вы можете ожидать увидеть электролиты от 0,1 мкФ до таких монстров, как 100 мФ, и с номинальным напряжением от нескольких вольт до примерно 500 В. Однако их внутреннее сопротивление обычно велико.

БОКОВОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Внутреннее сопротивление в конденсаторах обусловлено материалами, из которых изготовлен колпачок, например, сопротивлением алюминиевой фольги или сопротивлением выводов.

Конденсаторы керамические

Это колпачки с керамическим диэлектриком.Поскольку предел пробоя для керамического диэлектрика довольно высок, вы можете ожидать увидеть керамические колпачки с сумасшедшими пробивными напряжениями, такими как 10 кВ. Однако емкость обычно бывает низкой, в диапазоне от пикофарад (0,000000000001F) до нескольких десятков микрофарад. Как правило, они намного меньше конденсаторов других типов , как показано на рисунке. У них также очень маленькое внутреннее сопротивление.

Идентификация керамических конденсаторов

Значение керамической емкости на керамическом конденсаторе не указывается напрямую.0 равно 0.

Номинальное напряжение конденсатора можно найти, используя строку под этим кодом. Если есть линия, то значение напряжения составляет 50/100 В, если нет линии, то это 500 В.

Наиболее часто используемые значения конденсаторов вместе с их преобразованием в Пико Фарад, Нано Фарад и микрофарады приведены ниже.

Код	Пикофарад (пФ)	Нанофарад (нФ)	Микрофарад (мкФ)
100	10	0.01	0,00001
150	15	0,015	0,000015
220	22	0,022	0,000022
330	33	0.033	0,000033
470	47	0,047	0,000047
331	330	0,33	0,00033
821	820	0.82	0,00082
102	1000	1,0	0,001
152	1500	1,5	0,0015
202	2000	2.0	0,002
502	5000	5,0	0,005
103	10000	10	0,01
683	68000	68	0.068
104	100000	100	0,1
154	150000	150	0,15
334	330000	330	0.33
684	680000	680	0,68
105	1000000	1000	1,0
335	3300000	3300	3.3

Пленочные конденсаторы

Как следует из названия, диэлектрик в этих конденсаторах представляет собой пластиковую пленку, часто знакомую пластику, такую как майлар и полиэстер. Они имеют те же свойства, что и керамические колпачки, имеют высокое напряжение пробоя (из-за поведения пластиковых полимеров) и низкую емкость. Единственная разница в том, что они, как правило, немного больше, хотя внешне выглядят как керамические колпачки. Внутреннее сопротивление сопоставимо с керамическими колпачками.

Танталовые и ниобиевые конденсаторы

Эти колпачки технически подпадают под категорию электролитических конденсаторов. Здесь электролит представляет собой твердый материал из оксидов тантала или ниобия. У них очень низкое внутреннее сопротивление для данной емкости, однако они менее устойчивы к перенапряжению по сравнению с другими типами (керамика лучше всего) и, как правило, капут без особого предупреждения и с большим количеством неприятного черного дыма.

Конденсаторы специального назначения

Сюда входят серебристо-слюдяные колпачки, колпачки с рейтингом X и Y и т. Д.Конденсаторы с номиналами X и Y, например, созданы для фильтрации линии — более прочная конструкция и более высокие номиналы напряжения, а также низкие емкости, чтобы уменьшить ток, проходящий через них, если применяется переменное напряжение, и ограничить энергию, хранящуюся в конденсаторе, если постоянный ток. приложено напряжение.

Суперконденсаторы и ультраконденсаторы

Они выводят конденсаторы на совершенно новый уровень, значительно увеличивая их емкость, иногда до сотен Фарад! Это возможно благодаря какой-то умной химии.Суперконденсаторы и ультраконденсаторы устраняют разрыв между конденсаторами и химическими батареями. Однако они бывают с очень низким напряжением.

И это почти все распространенных типов конденсаторов , которые вы обычно можете встретить в мире электроники.

Принцип работы конденсаторов в цепях

Первой полезной задачей было бы научиться рассчитывать запасы энергии в конденсаторе, который определяется формулой

E = 1 / 2CV ²

Где E — запасенная энергия в джоулях, C — емкость в фарадах, а V — напряжение в вольтах.Обратите внимание, что это уравнение принимает форму многих других уравнений Ньютона для энергии, аккуратное пасхальное яйцо!

Предположим, у вас есть конденсатор, рассчитанный на напряжение 50 В и емкость 1000 мкФ, запасенная энергия при полных 50 В будет:

1/2 * 0,001000F * 50 В * 50 В

Что составляет жалкие 1,25Дж накопленной энергии.

Это показывает главный недостаток конденсаторов как устройств накопления энергии — запасенная энергия для данного размера очень мала, батарея того же размера будет иметь как минимум в тысячу раз больше накопленной энергии! Однако у крышек гораздо более низкое внутреннее сопротивление, чем у химических батарей, что позволяет им быстро сбрасывать всю накопленную энергию.Замыкание батареи приведет к ее нагреву только из-за мощности, рассеиваемой внутренним сопротивлением, но короткое замыкание конденсатора вызовет лишь несколько искр, поскольку весь заряд сбрасывается сразу без повреждения конденсатора.

Во-вторых, есть еще одна аккуратная формула, которая связывает напряжение, ток и емкость:

I / C = dV / dt

Где I — ток, подаваемый на конденсатор в амперах, C — емкость в фарадах, а dV / dt — скорость изменения напряжения на выводах конденсатора.Подумайте об этом с точки зрения единицы измерения — вольт в секунду для заданного тока и емкости. Не беспокойтесь о маленькой букве «d», это просто математический способ сказать «до предельного нуля».

Допустим, у вас есть источник питания, который выдает постоянное напряжение 5 В при постоянном токе 1 мА, а затем, изменив уравнение, мы можем найти время, необходимое для зарядки конденсатора 100 мкФ до 5 В:

дт = CdV / I

dt = (0,000100F * 5 В) / 0,001A

dt = 0,5 секунды

Значит, конденсатор будет заряжаться до 5 В в 0.5 секунд. (Помните, что конденсатор может заряжаться только до максимального напряжения, подаваемого на него, и никогда больше, они не могут волшебным образом «создать» напряжение.)

Такое предсказуемое поведение конденсатора делает его очень полезным для генерации временных задержек, например, с помощью небольшой дополнительной схемы. Вы можете изменить уравнение, чтобы получить время.

А теперь о хорошем — реальных конденсаторных схемах!

Поведение конденсатора в цепях

Начнем с простого — разные способы соединения конденсаторов.Это похоже на соединение двух резисторов — вы можете подключить их последовательно или параллельно.

Конденсаторы параллельно

На рисунке ниже показаны три конденсатора, подключенные параллельно, со всеми соответствующими положительными и отрицательными клеммами, соединенными вместе (при условии, что колпачки поляризованы). Общая емкость этого устройства — это просто сумма всех емкостей всех конденсаторов в цепи. Это имеет смысл, поскольку параллельное соединение пластин конденсатора увеличивает площадь поверхности, увеличивая емкость.

Максимальное напряжение, которое может выдержать такая схема, — это напряжение наименьшего конденсатора, поскольку напряжение является общим для всех конденсаторов.

Пример должен прояснить это. Предположим, у вас есть два конденсатора, один с номиналом 25 В 470 мкФ, а другой 35 В 1000 мкФ. Общая емкость будет 470 мкФ + 1000 мкФ = 1470 мкФ. Однако максимальное напряжение, которое вы можете подать на эту батарею (связку соединенных вместе конденсаторов, можно назвать «батареей» конденсаторов), будет всего 25 В.Если вы поместите что-то большее, чем это, на этом берегу, то полетят искры, так как вы превысите максимальное значение. напряжение конденсатора 25В.

Конденсаторы последовательно

Параллельное подключение конденсаторов особенно полезно, если вам нужна большая емкость, но у вас есть только небольшие значения. Параллельное соединение этих меньших значений значений в конечном итоге даст вам большее значение и выполнит свою работу, если вы помните о напряжении.

Последовательное соединение конденсаторов несколько сложнее.Емкость рассчитывается по формуле:

1 / Cобщ = 1 / C1 + 1 / C2 +… + 1 / Cn

Где C1, C2… Cn — емкости каждого конденсатора, используемого в цепи.

Напряжение, которое теперь может выдержать банк, представляет собой сумму всех номинальных напряжений.

Если у вас есть конденсатор, рассчитанный на 10 В 1 мкФ, и конденсатор на 50 В 10 мкФ, то напряжение, которое банк может выдерживать последовательно, составит 10 В + 50 В = 60 В. Емкость составляет 0,9091 мкФ.

Зависимость напряжения конденсатора от времени

Что, если мы хотим зарядить конденсатор? Мы могли бы просто подключить его к источнику напряжения, как показано на рисунке ниже.Здесь может произойти следующее: в момент подключения источника напряжения, если предположить, что крышка полностью разряжена, заряды стремятся накапливаться на пластинах, что приводит к очень большому (теоретически бесконечному!) Всплеску тока, ограниченному только внутренним сопротивлением конденсатора. конденсатор. Это, конечно, нежелательно, если ваш источник питания представляет собой что-то вроде батареи. Разумной идеей было бы добавить резистор последовательно с конденсатором и источником напряжения для ограничения тока, как показано на рисунке, и вуаля! У вас есть что-то, что инженеры называют RC-цепью, «R» для резистора и «C» для конденсатора!

Эта схема демонстрирует интересное поведение.Когда напряжение подается на сторону резистора, обозначенную «I», напряжение на конденсаторе медленно растет, поскольку ток ограничен. График выглядит примерно так:

Более склонные к математике из моих зрителей узнают форму наклона — она напоминает форму экспоненциальной функции!

Помните, как я сказал, что заглавные буквы можно использовать для создания задержек по времени? Это один из способов сделать это без источника постоянного тока (который требует дополнительных схем).Поскольку время, необходимое для достижения определенного напряжения, предсказуемо, если мы знаем емкость, напряжение и сопротивление, мы можем создавать схемы с временной задержкой.

Произведение сопротивления и емкости, RC, известно как постоянная времени цепи. Этот параметр становится полезным при фактическом определении времени для точного достижения заданного напряжения, как показано на графике ниже.

Из графика видно, что конденсатор достигает 63% приложенного напряжения за одну постоянную времени и так далее.

Это принцип, который использует всесезонный таймер 555, хотя расчетные уравнения немного отличаются.

Еще одно интересное применение RC-цепей — фильтрация сигналов, то есть удаление из схемы электрического сигнала нежелательной частоты. RC-цепи требуется определенное время для зарядки и разрядки от источника. Если мы применим периодическую волну с периодом времени больше, чем RC, то такой же сигнал появится на выходе с очень небольшими искажениями.Однако при увеличении частоты сигнал продолжает менять полярность быстрее, чем цепь может заряжаться и разряжаться, и в конечном итоге после определенного момента сигнал исчезает, и все, что у вас остается, — это чистый постоянный ток! Это называется ослаблением сигнала. Как вы можете видеть, RC-схема действует как фильтр, который блокирует сигналы переменного тока (даже те, которые наложены на постоянный ток, т.е. имеющие смещение постоянного тока) за пределами определенной частоты. Этот вид фильтра называется фильтром нижних частот, то есть он пропускает низкие частоты, но не пропускает высокие частоты.

Конденсаторы в цепях переменного тока Конденсаторы

интересным образом ведут себя при подключении к цепям переменного тока. С точки зрения сигнала, их можно рассматривать как частотно-зависимые резисторы. Как видно выше, RC-схема блокирует весь переменный ток от сигнала, но что происходит, когда конденсатор соединен последовательно с источником переменного напряжения? С точностью до наоборот!

Поскольку конденсатор представляет собой всего лишь две металлические пластины, разделенные изолятором, он не пропускает через себя постоянный ток.Однако сигнал переменного тока имеет постоянно меняющееся напряжение, поэтому одна пластина видит изменяющееся напряжение и индуцирует противоположный заряд на другой пластине, как показано на рисунке:

В целом это позволяет току «проходить» через конденсатор на относительно высоких частотах. Добавление резистора параллельно выходу создает фильтр высоких частот, то есть фильтр, который пропускает только высокие частоты и блокирует все сигналы постоянного тока.

«Сопротивление переменного тока» или импеданс конденсатора определяется по формуле:

XC = 1 / (2 * π * f * C)

Где XC — емкостное реактивное сопротивление или импеданс, f — частота, а C — емкость.Вы можете использовать эту формулу для расчета виртуального «сопротивления» конденсатора в цепи переменного тока.

Где можно найти конденсаторы

Ладно, теории хватило. Давайте рассмотрим множество вариантов использования конденсаторов .

Первое место, где вы могли бы ожидать увидеть конденсаторы, — это всевозможные источники питания в качестве фильтров и для развязки. Они действуют как зарядные резервуары, обеспечивая быстрый ток, когда он нужен нагрузке.

Вот два снимка осциллографа, которые показывают эффект отсутствия конденсатора на выводах источника питания.Как видите, наличие конденсаторов значительно снижает «шум» на шинах питания, тем самым защищая хрупкие детали от внезапных скачков напряжения.

Их также называют «развязывающими» конденсаторами , поскольку они «развязывают» участки цепи, в которой они установлены, от источника питания. Иногда провода питания на печатной плате могут быть довольно длинными и иметь высокую индуктивность и сопротивление. Это может привести к тому, что они будут обеспечивать меньший ток, чем обычно.Наличие конденсатора на конце линии питания похоже на временную «батарею» меньшего размера на устройстве, обеспечивающую всплески тока, когда это необходимо, и зарядку, когда устройство потребляет малую мощность.

Вы можете использовать формулу I / C = dV / dt для расчета емкости, необходимой для устранения «пульсаций» напряжения с клемм источника питания.

Предположим, у вас есть источник питания , напряжение которого изменяется от 11,5 В до 12 В (пульсации) каждые 10 мс, что является обычным для устройств с питанием от сети из-за частоты 50 Гц, и вам необходимо надеть колпачок на клеммы, чтобы сгладить Напряжение.Если ток нагрузки в этом случае равен 1А, то мы можем переписать формулу таким образом, чтобы узнать емкость:

(I * dt) / dV

Где I — ток нагрузки, dt — период шума, а dV — напряжение пульсации. Подставляя значения, мы обнаруживаем, что нам нужна емкость 20000 мкФ. Может показаться, что это много, но вы можете обойтись гораздо меньшим. Полученное значение служит только ориентировочным.

В реальной жизни вы можете встретить несколько типов и значений конденсаторов на трассах питания, это необходимо для уменьшения содержания шума на многих частотах и получения максимально плавного напряжения.

Еще одно применение конденсаторов — в сложных фильтрах, таких как этот:

Но более простым фильтром был бы RC-фильтр , здесь описан один интересный фильтр.

Плата микроконтроллера Arduino известна всем. Универсальный инструмент, но вы никогда не задумывались, почему аналоговые выходы выдают цифровой сигнал ШИМ? Это потому, что они были разработаны для использования с внешней сетью фильтрации для сглаживания напряжения ШИМ до истинно аналогового напряжения.Это можно сделать с помощью таких простых деталей, как резистор 1 кОм и конденсатор 10 мкФ. Попытайся!

Другое использование, как упомянуто выше, — это время. Простой генератор может быть построен с использованием логического элемента И-НЕ (попробуйте выяснить, почему логический элемент И не работает), резистора и конденсатора.

Предполагая, что изначально на конденсаторе нет напряжения, входы И-НЕ (которые связаны вместе) видят на них напряжение, близкое к 0 В, и включают выход. Теперь крышка заряжается через резистор.Когда он достигает «высокого» порога затвора, выходной сигнал переключается на низкий уровень, и теперь колпачок разряжается. Этот цикл продолжает формировать выходной сигнал прямоугольной формы с частотой, зависящей от значений R и C.

Наконец, еще одним интересным применением конденсаторов является накопление энергии. Конечно, конденсаторы не подходят для аккумуляторов, но для некоторых приложений, которые быстро нуждаются в энергии, лучше всего подходят конденсаторы.

Устройства, такие как койлганы (больше можно найти в Интернете), нуждаются в большом импульсе тока для ускорения снаряда, поэтому для таких целей используются высоковольтные конденсаторы, часто с такими номиналами, как 450 В, 1500 мкФ, которые могут хранить значительные количества. энергии.

Заключение
Вот и все! Теперь вы знаете о конденсаторах значительно больше, чем то, с чего начинали. Теперь вы можете проектировать простые конденсаторные цепи. Помните, что есть еще много чего узнать, и не переключайте клеммы источника питания!
Руководство по идентификации комплекта конденсаторов — learn.sparkfun.com
Введение
Никогда не знаешь, когда тебе понадобится конденсатор. Иногда вам нужно немного больше развязки источника питания, выходной соединительный колпачок или тщательная настройка схемы фильтра — все это приложения, где конденсаторы имеют решающее значение.Набор конденсаторов SparkFun содержит широкий диапазон емкостей конденсаторов, поэтому вы всегда будете иметь их под рукой, когда они вам понадобятся.
Комплект конденсаторов SparkFun
В наличии КОМПЛЕКТ-13698
Это комплект, который предоставляет вам базовый ассортимент конденсаторов, чтобы начать или продолжить возиться с электроникой. Нет мес…
10
Этот учебник поможет вам определить содержимое вашего набора и покажет вам пару приемов, позволяющих еще больше расширить диапазон значений.
Рекомендуемая литература
Состав комплекта
Набор конденсаторов содержит колпачки с декадными интервалами от 10 пикофарад до 1000 мкФ.
906 906 9045 9040 9040 906 906 906 906 906 10 906 906 906 / 50 В
Конденсатор Комплект поставки
Значение Тип Маркировка Количество 9040 9040 9040 9040 9040 9040 902 906 902 50V
22pF Керамика 220 10 50V
100pF Керамика 101 10 50 В
10 нФ Керамика 103 10 50 В
100 нФ Керамика 104 25 104 25 10 50 В
10 мкФ Электролитический 10 мкФ / 25 В 10 25 В
100 мкФ
100 мкФ 906 906 9045 906 906 906 906 906 906 906
1000 мкФ Электролитический 1000 мкФ / 25 В 10 25 В
Большинство значений состоит из десяти частей, но 25 частей по 100 нанофарад обычно используются для развязки местного источника питания рядом с ИС.Есть также десять частей по 22 пФ, которые часто используются в качестве нагрузочных конденсаторов при создании кварцевых генераторов.
Идентификация конденсатора
Обзор маркировки конденсатора
Посмотрим правде в глаза, Фарад — это большая емкость. Значения конденсаторов обычно крошечные — часто в миллионных или миллиардных долях Фарада. Чтобы кратко выразить эти небольшие значения, мы используем метрическую систему. Следующие префиксы являются современным условным обозначением ^*.
45 92of206 90-м * Эти единицы являются современным условием и в основном соответствуют рекомендациям по применению метрической системы, но не всегда единообразны.
Mu (µ), символ «микро», может быть проблемой при наборе. Его сложно печатать, и не на каждом шрифте есть символ. В SparkFun мы часто используем вместо нее букву «u». Иногда вместо этого используется буква «м», которая обозначается сокращением в микрофарадах как «mF». Технически есть еще «миллифарад», но на практике миллифарады почти не встречаются, а тысячи микрофарадов встречаются гораздо чаще.
Время и география тоже влияют. В старшем В североамериканских конструкциях нано-фарады встречаются нечасто, в спецификациях и схемах вместо этого используются только мкФ и пФ, дополненные ведущими или конечными нулями.
Керамические колпачки
Меньшие значения в комплекте — керамические конденсаторы на 50 В. Это маленькие неполяризованные колпачки с желтыми пятнами на теле.
Слева направо: 10 пФ, 22 пФ, 100 пФ, 1 нФ, 10 нФ, 100 нФ
Значение напечатано на каждом трехзначном коде. Этот код похож на цветовую кодировку резисторов, но вместо цветов используются цифры. Первые две цифры — это две наиболее значимые цифры значения, а третья цифра — это показатель степени 10.Стоимость выражается в пикофарадах.
Чтобы декодировать значение, возьмите первые две цифры, а затем следуйте за ними с количеством нулей, указанным третьей цифрой. 104 становится «10», за которым следует «0000» или 100000 пФ, более кратко записываемое как 100 нФ.
Колпачки электролитические
Электролитические колпачки имеют более крупные цилиндрические корпуса, похожие на маленькие баночки из-под газировки. Обычно они обладают большей емкостью, чем керамические колпачки. В отличие от керамики они поляризованы.
Слева направо: 1 мкФ, 10 мкФ, 100 мкФ, 1000 мкФ
Маркировка литических колпачков легко читается — значение и единицы измерения напечатаны прямо на корпусе.
За значением следует номинальное напряжение, указывающее максимальный потенциал постоянного тока, который колпачок может выдержать без повреждений. В этом комплекте 1 мкФ рассчитан на 50 В, остальные — на 25 В.
Поляризованные
Более высокая емкость электролитов имеет несколько утомительную деталь — они поляризованы.Положительный вывод должен иметь более высокий потенциал постоянного тока, чем отрицательный. Если они установлены в обратном порядке, они могут взорваться.
К счастью, выводы четко обозначены.
На электролитической крышке есть два индикатора полярности:
Полоса на корпусе обычно обозначает отрицательный вывод.
Положительный провод длиннее отрицательного.
Умные приложения
Кристаллические генераторы
В комплект специально входят керамические колпачки 22 пФ для создания кварцевых генераторов, обычно требуемых для ИС микроконтроллеров.
Схема кварцевого генератора от ProMicro
Комбинации значений
Этот набор предлагает широкий спектр значений, но выбор по десятилетию оставляет некоторые промежутки между ними.
No related posts.
Категории : Разное
Навигация по записям
Предыдущая запись: Кварцевый утеплитель: Кварцевый утеплитель ISOVER
Следующая запись: Эффективная звукоизоляция: Эффективная шумоизоляция стен в квартире своими руками
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Найти:
Рубрики
Кровля
Крыша
Монтаж
Окна
Отопление
Пол
Ремонт
Системы
Стены
Строительные советы
Утепление
Фасад
Фундамент
Разное
2019 © Все права защищены. Карта сайта
Конденсатор Метрические префиксы
Префикс Обозначение SI Дробь Символ Символ
Нанофарад 10 ^-9 Один миллиард nf
Пикофарад 10 ^-12 Один триллион 90f645 906