ЦЕЛЬ:

Чтобы понять важность выбора правильного размера конденсатора.

ЗАДАЧИ:

Студент сможет:

1) Понять, что такое конденсаторы и как они работают

2) Продемонстрировать влияние неправильного размера конденсатора на потребление энергии

3) Продемонстрировать умение тестировать конденсаторы

УРОК / ИНФОРМАЦИЯ:

Самый простой способ объяснить механику конденсатора — сравнить его с батареей. Оба хранят и выделяют электричество. Конденсаторы заряжаются электричеством, а затем высвобождают накопленную энергию со скоростью шестьдесят раз в секунду в системе переменного тока с частотой 60 циклов. Размер имеет решающее значение для эффективности двигателя, так же как размер батарей имеет решающее значение для радио. Радио, для которого требуется батарея на 9 В, не будет работать с батареей на 1,5 В. Таким образом, по мере разрядки батареи радио не будет воспроизводиться должным образом. Двигатель, для которого требуется конденсатор 7,5 мФд, не будет работать с конденсатором 4,0 мФд. Точно так же двигатель не будет работать должным образом со слабым конденсатором. Это не означает, что чем больше, тем лучше, потому что слишком большой конденсатор может привести к увеличению потребления энергии. В обоих случаях, будь он слишком большим или слишком маленьким, срок службы двигателя будет сокращен из-за перегрева обмоток двигателя. Производители двигателей тратят много часов на испытания комбинаций двигателей и конденсаторов, чтобы получить наиболее эффективную комбинацию. При замене пусковых конденсаторов допускается максимальное отклонение +10% в микрофарадах, но точные рабочие конденсаторы должны быть заменены. Номинальное напряжение всегда должно быть таким же или выше, чем у исходного конденсатора, независимо от того, является ли он пусковым или рабочим конденсатором. Всегда консультируйтесь с производителями, чтобы проверить правильный размер конденсатора для конкретного применения.

Конденсаторы

содержат две металлические пластины, изолированные друг от друга (см. рис. 1). В открытом состоянии внутренняя часть выглядит как два листа фольги с вощеной бумагой между ними, плотно свернутые, как рулон бумажного полотенца. Несколько лет назад в маслонаполненных двигателях в качестве охлаждающей жидкости использовались печатные платы. Сегодня большинство конденсаторов сухого типа.

Рисунок 1

В электродвигателе используются два основных типа:

1) Рабочие конденсаторы рассчитаны на диапазон от 3 до 70 мкФ. Рабочие конденсаторы также классифицируются по классу напряжения. Классы напряжения: 370 В и 440 В. Конденсаторы номиналом выше 70 микрофарад (мкФ) являются пусковыми конденсаторами. Рабочие конденсаторы предназначены для непрерывной работы и находятся под напряжением все время, пока работает двигатель. Однофазным электродвигателям требуется конденсатор для питания второй фазной обмотки. Вот почему размер так важен. Если установлен неправильный рабочий конденсатор, магнитное поле двигателя будет неравномерным. Это заставит ротор колебаться в тех местах, которые неровны. Это колебание приведет к тому, что двигатель станет шумным, увеличит потребление энергии, приведет к падению производительности и вызовет перегрев двигателя.

2) Пусковые конденсаторы размещены в черном пластиковом корпусе и имеют диапазон mfd, в отличие от определенного номинала mfd на рабочих конденсаторах. Пусковые конденсаторы (номинальной емкостью 70 мкФ и выше) имеют три класса напряжения: 125 В, 250 В и 330 В. Примерами могут служить рабочий конденсатор 35 мФд при 370 В и 88-108 мФд при 250 В пусковой конденсатор. Пусковые конденсаторы увеличивают пусковой момент двигателя и позволяют быстро включать и выключать двигатель. Пусковые конденсаторы предназначены для мгновенного использования. Пусковые конденсаторы остаются под напряжением достаточно долго, чтобы быстро разогнать двигатель до 3/4 полной скорости, а затем отключаются от цепи.

Потенциальные реле также важны. Реле напряжения используются для электронного подключения и отключения пусковых конденсаторов от цепи двигателя (см. рис. 2). Каждое реле имеет определенное номинальное напряжение для включения пускового конденсатора последовательно с пусковой обмоткой и определенное напряжение для его вывода из цепи. Каждый рейтинг основан на электромагнитном поле, создаваемом вращением двигателя. Изготовитель двигателя изучает влияние установки и удаления конденсатора на увеличение пускового момента при как можно меньшем изгибе обмотки. Возможные реле имеют четыре номинала; (1) постоянное напряжение катушки, (2) минимальное напряжение срабатывания, (3) максимальное напряжение срабатывания и (4) падение напряжения. Реле напряжения трудно проверить, и его всегда следует заменять при замене пускового конденсатора. Точный размер, предназначенный для этого конкретного двигателя, должен быть переустановлен. Реле напряжения также необходимо заменить, если обнаружены разомкнутые контакты.

Рисунок 2

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ:

Продемонстрируйте использование стандартного вентилятора мощностью 1/2 л.с. от бытового обогревателя в следующих упражнениях. Во время каждого упражнения учащийся должен записывать уровень шума, скорость, температуру и силу тока двигателя.

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭТОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЛЕДУЕТ БЫТЬ КРАЙНЕ ОСТОРОЖНЫ. СМОТРИТЕ ЗАМЕТКИ УЧИТЕЛЯ!

(1) Снимите конденсатор и попробуйте запустить двигатель. Обязательно изолируйте концы проводов. Это будет имитировать открытый конденсатор.

(2) Запустите двигатель с правильным конденсатором. Заблокируйте переднюю часть воздуходувки, чтобы получить правильную скорость двигателя и потребляемый ток.

(3) Закоротите два провода, которые обычно идут к конденсатору, и изолируйте соединение. Это будет имитировать закороченный конденсатор.

(4) Замените стандартный конденсатор конденсатором с половиной номинала mfd.

(5) Замените стандартный конденсатор на конденсатор с удвоенным номиналом.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Перед началом упражнения обязательно создайте надлежащее статическое давление, чтобы получить номинальную силу тока пластины двигателя с правильным рабочим конденсатором.

Упражнение №1	Уровень шума	Скорость	Температура	Сила тока
Упражнение №2	Уровень шума	Скорость	Температура	Сила тока
Упражнение №3	Уровень шума	Скорость	Температура	Сила тока
Упражнение №4	Уровень шума	Скорость	Температура	Сила тока
Упражнение №5	Уровень шума	Скорость	Температура	Сила тока

ПРИМЕЧАНИЯ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ

Упражнение на предыдущей странице связано с высоким напряжением. Необходимо носить защитные очки и соблюдать крайнюю осторожность, чтобы предотвратить поражение электрическим током. При неправильном подключении конденсаторы могут взорваться и нанести серьезную травму. Рекомендуется, чтобы инструктор продемонстрировал упражнение, прежде чем разрешить его выполнение ученику. Преподаватель также должен проверить работу учащегося перед тестовым прогоном.

ССЫЛКИ:

Современные системы охлаждения и кондиционирования воздуха . Goodheart-Willcox Co., Inc. С. Холланд, Иллинойс. 1988.

Комментарии или вопросы по адресу: [email protected]

Возврат в меню HVAC

Можно ли использовать конденсатор большей емкости?

Рабочий конденсатор предназначен для более эффективного запуска и работы компрессора. Рабочий конденсатор правильного размера гарантирует, что ваш компрессор имеет достаточную мощность для запуска и работы, не повреждая себя и не перегружая вашу электрическую систему. Но можно ли использовать больший рабочий конденсатор? Это вопрос, который волнует многих людей, и не всегда легко найти ответ. В этой статье мы предоставим полное руководство о том, как определить, можно ли использовать рабочий конденсатор большего размера. Мы также дадим несколько советов о том, как сделать переключение, если это возможно. Итак, если вам интересно, можете ли вы обновить текущий конденсатор или только начинаете свои исследования, в этой статье есть все, что вам нужно!

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это электронный компонент, который накапливает и выделяет электрическую энергию. Конденсаторы используются в самых разных электронных устройствах, от небольших конденсаторов, используемых в цифровых камерах, до больших конденсаторов, используемых в источниках питания.

Конденсатор можно использовать для сглаживания пульсаций напряжения в источнике питания постоянного тока . Пульсация – это переменная составляющая постоянного напряжения, возникающая на выходе выпрямительных цепей. Конденсатор накапливает энергию во время положительного полупериода формы волны переменного тока и подает ее в нагрузку во время отрицательного полупериода. Это действие эффективно увеличивает среднее значение постоянного напряжения на выходе схемы выпрямителя.

Конденсатор также можно использовать для фильтрации составляющей переменного тока сигнала . Например, если мы хотим измерить постоянное напряжение цепи, содержащей компонент переменного тока, мы можем использовать конденсатор для удаления компонента переменного тока из сигнала.

Временные цепи — еще одно распространенное применение конденсатора. Постоянная времени цепи конденсатор-резистор (CR) определяется номиналом конденсатора и резистора. Постоянная времени — это время, за которое напряжение на конденсаторе заряжается или разряжается до 63% от его конечного значения. [1], [2]

Определение номинала MFD

Номинал конденсатора в микрофарадах (мкФ) равен его значению емкости . Фарад — единица измерения емкости в Международной системе единиц (СИ). Один фарад равен одному кулону на вольт , что является очень большой величиной емкости. Большинство конденсаторов, используемых в электронных схемах, имеют значения, измеряемые в микрофарадах или пикофарадах.

Другими словами, рейтинг MFD является мерой способности конденсатора накапливать электрический заряд . Номер МФД будет напечатан на корпусе или этикетке конденсатора. Вы также можете увидеть надпись uF, mfd или MF.

Конденсаторы большего размера способны хранить больше электроэнергии, чем конденсаторы меньшего размера. Вот почему значение mfd является важным параметром, на который следует обращать внимание при выборе конденсатора. Чем больше номинал mfd, тем больше электроэнергии может хранить конденсатор. [1], [2]

Разница между пусковыми и рабочими конденсаторами

Существует два основных типа конденсаторов: пусковые и рабочие, и между ними есть большая разница.

Пусковые конденсаторы

Пусковые конденсаторы используются для облегчения запуска двигателей . Они подключены к обмотке двигателя и обеспечивают прирост энергии при запуске двигателя. Пусковые конденсаторы обычно крупнее рабочих конденсаторов и имеют более высокое номинальное напряжение.

Если оставить пусковой конденсатор в цепи слишком долго, он может перегреться и загореться . Вот почему пусковые конденсаторы обычно подключаются к двигателю только на несколько секунд за раз.

Рабочие конденсаторы

Рабочий конденсатор — это электролитический конденсатор с относительно высоким значением емкости. Рабочий конденсатор используется для накопления электроэнергии и поддержания постоянного уровня напряжения . Рабочие конденсаторы предназначены для того, чтобы оставаться подключенными к цепи в течение длительных периодов времени и могут выдерживать большие токи. Рабочие конденсаторы обычно имеют цилиндрическую форму и бывают разных размеров.

Отсюда можно сделать вывод, что 9Пусковые конденсаторы 0260 используются для кратковременного увеличения скорости вращения ротора двигателя при запуске, а рабочие конденсаторы обеспечивают постоянное напряжение на двигателе после его запуска и работы. Вот почему пусковые конденсаторы включаются только на несколько секунд, в то время как рабочие конденсаторы остаются включенными 24/7. [2]

Что означает напряжение конденсатора?

Прежде чем мы перейдем к вопросу «можете ли вы использовать рабочий конденсатор большего размера?», нам нужно понять, что означает напряжение конденсатора. Напряжение конденсатора — это разность потенциалов на пластинах конденсатора, измеряемая в вольтах.

Напряжение конденсатора влияет на количество электрического заряда, который он хранит в данный момент. Чем выше напряжение, тем больше заряда хранит конденсатор. Вот почему конденсаторы часто используются для хранения электрической энергии. [1], [2]

Когда необходимо заменить конденсатор?

Если ваш конденсатор вздут, протекает или имеет какие-либо признаки физического повреждения, то его необходимо заменить как можно скорее . Неисправный конденсатор может вызвать всевозможные проблемы, от сокращения срока службы вашего блока HVAC до его перегрева.

Первое, что вам нужно сделать, это проверить состояние вашего конденсатора . Если он вздулся или подтекает, его обязательно нужно заменить. Вы также должны проверить на наличие подгоревших следов или обесцвечивания, так как это может быть признаком перегрева. Если ваш конденсатор выглядит корродированным или каким-либо образом поврежденным, лучше заменить его.

Если ваш конденсатор не имеет видимых повреждений, вы можете попробовать проверить его с помощью мультиметра , чтобы убедиться, что он все еще работает должным образом. Для этого вам нужно вынуть конденсатор из корпуса и отсоединить провода. Сделав это, вы можете использовать мультиметр для проверки значений емкости и сопротивления. Если какое-либо из этих значений выходит за пределы нормы, конденсатор необходимо заменить.

После того, как вы определили, что ваш рабочий конденсатор нуждается в замене, вам нужно выбрать правильную замену . Самое главное, на что нужно обратить внимание, это правильное значение емкости . Обычно это напечатано сбоку старого конденсатора, так что вы можете просто сопоставить его с новым. Также важно убедиться, что новый конденсатор имеет то же номинальное напряжение, что и старый . Тем не менее, найти точное соответствие не всегда возможно, поэтому вам может потребоваться выбрать конденсатор с большей или меньшей номинальной емкостью. Но какой из них лучше и есть ли риски? Давай выясним! [3], [4]

Можно ли заменить рабочий конденсатор рабочим конденсатором с более высоким значением MFD

Да, вы можете использовать рабочий конденсатор большего размера, но только если значение mfd или uf равно или больше исходного конденсатора на 20 % . Использование конденсатора большей емкости не повредит двигатель или рабочий конденсатор . В некоторых случаях действительно может повысить производительность двигателя.

Проекты Arduino RFID

Однако, если вы используете меньший конденсатор, не сможет хранить столько электроэнергии , и ваш кондиционер или другой прибор могут работать не так эффективно.

Также важно убедиться, что номинальное напряжение нового конденсатора равно или больше, чем у исходного конденсатора . Если вы используете конденсатор с более низким номинальным напряжением, , это может повлиять на производительность вашего устройства или привести к повреждению устройства . Конденсаторы под напряжением выйдут из строя намного раньше, чем те, которые имеют надлежащие номинальные характеристики.

Если вы не уверены, какой размер конденсатора вам нужен, лучше проконсультироваться с квалифицированным специалистом . Технический специалист сможет определить правильный размер и тип конденсатора для вашего устройства. Если вы попытаетесь заменить конденсатор самостоятельно, убедитесь, что вы соблюдаете все меры предосторожности и инструкции, прилагаемые к новому конденсатору. [3], [4]

Можно ли заменить рабочий конденсатор рабочим конденсатором с более низким значением

Нет, вы не можете заменить рабочий конденсатор с меньшим значением mfd или uf. Это может привести к повреждению прибора или снижению его эффективности. Если вы установите конденсатор неправильного размера, у двигателя не будет ровного магнитного поля . Это может привести к выходу двигателя из строя.

Пусковые конденсаторы столкнутся с теми же последствиями, если они будут неподходящего размера. Слишком маленький пусковой конденсатор не сможет обеспечить достаточное количество электроэнергии для достаточно быстрого запуска двигателя. В некоторых случаях двигатель может вообще не запускаться. [3], [4]

Почему конденсаторы могут выйти из строя

К сожалению, конденсаторы не являются неразрушаемыми, и они рано или поздно выходят из строя.

Время

Как и все остальное, конденсаторы имеют ограниченный срок службы. Срок службы конденсатора зависит от ряда факторов, включая тип конденсатора, качество конденсатора и условия эксплуатации. Как правило, электролитические конденсаторы имеют более короткий срок службы, чем пленочные конденсаторы. Это связано с тем, что электролит внутри электролитических конденсаторов с большей вероятностью со временем высохнет и станет менее проводящим. Это приводит к тому, что конденсатор медленно теряет способность удерживать заряд. Но есть много других причин, по которым конденсаторы могут выйти из строя.

Чрезмерный нагрев

Одной из наиболее частых причин выхода из строя конденсатора является нагрев . Большинство конденсаторов рассчитаны на максимальную температуру, и если они превысят эту температуру, они выйдут из строя. Существует два основных способа повреждения конденсатора теплом. Первый заключается в высыхании электролита внутри конденсатора. Это уменьшает емкость конденсатора и в конечном итоге может привести к его полному выходу из строя. Второй способ, которым тепло может повредить конденсатор, — это разрушение диэлектрического материала. Это также уменьшает емкость конденсатора и может в конечном итоге привести к выходу из строя.

Короткий цикл

Другой распространенной причиной отказа конденсатора является короткий цикл. Это происходит, когда конденсатор постоянно заряжается и разряжается , что может привести к разрушению электролита и ухудшению качества диэлектрического материала. Короткий цикл также может вызвать коррозию выводов конденсатора , что может привести к потере проводимости и, в конечном итоге, к выходу из строя.

Есть много других причин, по которым конденсаторы могут выйти из строя, но это одни из самых распространенных. Если вы подозреваете, что ваш конденсатор вышел из строя, важно заменить его как можно скорее, чтобы избежать повреждения вашей электрической системы. [3]

Часто задаваемые вопросы

Как долго служат конденсаторы?

Срок службы конденсаторов может сильно различаться в зависимости от качества конденсатора, а также от условий, в которых он используется. В целом, однако, большинство конденсаторов прослужат несколько лет, прежде чем потребуется их замена.

Если вы используете высококачественный конденсатор в идеальных условиях, вполне обычно, что конденсатор прослужит более десяти лет. Однако, если вы используете конденсатор более низкого качества или если условия, в которых он используется, далеки от идеальных, срок службы конденсатора может быть значительно короче.

Что произойдет, если вы превысите номинал рабочего конденсатора?

Превышение размера рабочего конденсатора не повлияет на работу устройства, но ударит по вашему кошельку, поскольку вы будете платить за большее количество электроэнергии, чем может потребоваться вашей системе. Однако в некоторых случаях вы можете увидеть увеличение производительности системы, если вы превысите размер своего рабочего конденсатора.

Можно ли использовать конденсатор с более высоким номиналом?

Да, вы можете использовать конденсатор с более высоким номинальным напряжением. Однако не рекомендуется использовать компрессор с более низким номинальным напряжением, так как это может привести к повреждению вашего компрессора. Если вы не уверены, какой конденсатор купить, всегда будьте осторожны и выбирайте более высокое номинальное напряжение.

Полезное видео: 5 фактов о неправильно понятых рабочих конденсаторах переменного тока

Заключительные мысли

Как видите, вполне возможно использовать рабочий конденсатор большего размера, чем рекомендованный производителем. В большинстве случаев это действительно выгодно. Единственный раз, когда вам нужно быть осторожным, это когда номинальное напряжение конденсатора имеет меньшее значение MFD, чем рекомендует производитель.