Kako radi startni kondenzator: fazni pomak, zakretni moment i znakovi kvara

Motor s kondenzatorskim startom od 1/2 HP vuče struju zaključanog rotora, bruji i prekida svoje preopterećenje u roku od nekoliko sekundi. Početni kondenzator se nije otvorio. Ta jedna komponenta, ne veća od D-ćelijske baterije, razlog je zašto motor ne može proizvesti rotirajuće magnetsko polje potrebno za ubrzanje iz mirovanja. Početni kondenzator radi kratkim umetanjem elektrolitičkog elementa visokog kapaciteta u seriju s pomoćnim namotom; rezultirajući strujni vod stvara fazni pomak koji oponaša dvofazno napajanje, generira početni okretni moment, a zatim se odspaja kada motor dosegne otprilike 70 do 80 posto sinkrone brzine. Ovaj članak objašnjava mehanizam faznog pomaka, unutarnju konstrukciju koja ograničava početne kondenzatore na kratke radne cikluse, vrijednosti koje morate uskladiti tijekom zamjene i obrasce kvarova koji upućuju na istrošeni kondenzator, a ne na loš motor. Za popratnu referencu korak po korak o temeljnim načelima, dimenzioniranju i simptomima kvara, pogledajte ovaj vodič za početak rada kondenzatora .

Mehanizam faznog pomaka: Zašto se jednofazni motor ne može sam pokrenuti

Jednofazno napajanje izmjeničnom strujom proizvodi pulsirajuće magnetsko polje, a ne rotirajuće. Ako napajate samo glavni namot indukcijskog motora, rotor vidi jednak okretni moment u oba smjera i jednostavno stoji tu i zuji. Početni kondenzator to rješava stvaranjem drugog strujnog puta s namjernim vremenskim pomakom. Kada je kondenzator spojen u seriju s početnim namotom, kapacitivna reaktancija uzrokuje da struja u tom namotu predvodi napon. U međuvremenu, glavni namot, koji je visoko induktivan, ima struju koja zaostaje za naponom. Fazna razlika između dvije struje namota može se približiti 90 električnih stupnjeva. Te dvije struje izvan faze proizvode rotirajuće magnetsko polje koje vuče rotor u pokret.

Količina početnog momenta ovisi o vrijednosti kapacitivnosti. Premali kapacitet i fazni kut je mali, pa je moment slab. Preveliki kapacitet i struja u početnom namotu postaje pretjerana, riskirajući oštećenje izolacije. Većina motora s kondenzatorskim startanjem dizajnirana je oko određenog prozora kapacitivnosti; zamjenski kondenzator koji je 20 posto ispod vrijednosti na natpisnoj pločici još uvijek može pokrenuti malo opterećen motor, ali će se mučiti pod opterećenjem i trošiti veću struju.

Nakon što rotor dosegne otprilike 75 posto sinkrone brzine , centrifugalni prekidač se otvara i uklanja startni kondenzator iz kruga. Ako taj prekidač ostane zatvoren, startni kondenzator ostaje pod naponom, pregrijava se i obično se otvori ili izboči unutar nekoliko minuta. To je jedan od najčešćih načina kvara kod motora s kondenzatorskim pokretanjem.

Unutarnja konstrukcija: Zašto elektrolitički startni kondenzatori imaju kratak radni ciklus

Startni kondenzatori su gotovo uvijek elektrolitski tipovi. Dvije aluminijske folije odvojene poroznim odstojnikom natopljene su vodljivim elektrolitom. Anodna folija ima ugravirani oksidni sloj koji osigurava visoku kapacitivnost po jedinici volumena. Ova konstrukcija omogućuje da kondenzator za pokretanje od 200 µF, 250 VAC stane u paket veličine male limenke. Kompromis je u tome što elektrolit ne može tolerirati kontinuirano valovito strujanje bez pregrijavanja. Pokretni kondenzatori su predviđeni za kratke radne cikluse, često izražene kao maksimalan broj pokretanja po satu ili postotak radnog ciklusa, kao što je 3 posto .

Run kondenzatori, naprotiv, koriste metalizirani polipropilenski film. Imaju niži kapacitet po volumenu, ali mogu podnijeti kontinuirano AC valovanje godinama. Zbog toga ne možete zamijeniti radni kondenzator za startni kondenzator iste vrijednosti mikrofarada, i obrnuto. Kondenzator za rad koji je prisilno uključen u funkciju pokretanja brzo će otkazati jer njegov film ne može podnijeti veliku udarnu struju. Početni kondenzator ostavljen u krugu kao radni kondenzator će se pregrijati i ispustiti.

Proizvođači kondenzatora za rad i pokretanje AC motora CBB60 CBB60 450V B S0 kombinirani vodeći kondenzator Ovaj CBB60 450V B S0 kombinirani vodeći kondenzator je, jednostavno rečeno, nezamjenjiv "skladištenje energije" i "pojačivač" za AC motor... Pogledajte proizvod →

Za kontinuirane primjene gdje je motoru potreban stalni fazni pomak, filmski kondenzatori kao što je serija CBB60 pravi su izbor. Dostupni su u aluminijskim ili plastičnim kućištima s dvostrukim vodovima, umetnutim terminalima ili vijčanim terminalima, a dizajnirani su za rad od 50/60 Hz sa stabilnim kapacitetom tijekom tisuća sati.

Ključne vrijednosti koje morate uskladiti: kapacitet, napon i radni ciklus

Odabir početnog kondenzatora ne znači samo pronalaženje iste vrijednosti mikrofarada. Važni su nazivni napon, radni ciklus i fizička montaža. Tablica u nastavku uspoređuje kritične parametre startnih kondenzatora i radnih kondenzatora tako da možete izbjeći pogrešnu primjenu koja dovodi do ponovljenih kvarova.

Nazivni napon zaslužuje posebnu pozornost. Početni kondenzator s oznakom 250 VAC dizajniran je za krug od 240 VAC s određenom rezervom. Korištenje kondenzatora od 125 VAC na liniji od 240 V uzrokovat će trenutačni kvar. Ići na više, kao što je kondenzator od 330 VAC na krugu od 240 V, općenito je sigurno i može produžiti vijek jer je dielektrik manje opterećen. Međutim, viši napon često dolazi s većim fizičkim veličinama, stoga provjerite prostor za montažu.

Tolerancija kapaciteta je tipična ±20 posto za startne kondenzatore. Neki dizajni motora osjetljivi su na gornju granicu te tolerancije. Ako je originalni kondenzator 200 µF, obično je prihvatljiva zamjena između 180 i 220 µF. Zamjena od 150 µF nije. Ako ne možete pronaći točnu vrijednost, odaberite sljedeću višu standardnu ​​vrijednost umjesto niže, ali ostanite unutar 20 posto kako biste izbjegli pretjeranu početnu struju namotaja.

Start vs Run Capacitor: kritične razlike koje ne možete zanemariti

Najskuplja greška u popravku motora je brkanje startnog kondenzatora s radnim kondenzatorom. Izgledaju slično, oba imaju dva terminala i oba se mjere u mikrofaradima. Ali njihova unutarnja konstrukcija i predviđena dužnost ne mogu se više razlikovati. Početni kondenzator je izgrađen za nekoliko sekundi visoke udarne struje. Radni kondenzator napravljen je za kontinuirano valovito strujanje niže veličine. Ako instalirate radni kondenzator u strujni krug za pokretanje, on će vjerojatno otkazati u roku od nekoliko dana jer film ne može podnijeti ponovljene startove visoke struje. Ako instalirate startni kondenzator u radnom krugu, on će se pregrijati, otvoriti zrak i možda eksplodirati jer elektrolit vrije pod neprekidnom izmjeničnom strujom.

Neki kompresori klima uređaja koriste dvostruki kondenzator, često tipa CBB65, koji sadrži dva kondenzatorska dijela u jednoj limenci: hermetički kompresorski dio i ventilatorski dio. To nije startni kondenzator. To je par radnih kondenzatora koji dijele kućište. Nemojte povezivati ​​dvostruki kondenzator umjesto početnog kondenzatora, osim ako natpisna pločica motora izričito ne zahtijeva konfiguraciju stalnog podijeljenog kondenzatora. Za klimatizacijske i rashladne kompresore kojima je potrebno teško pokretanje, odvojeni startni kondenzator i relej dodaju se krugu radnog kondenzatora.

AC CBB65 Proizvođači kondenzatora zaštićenih od eksplozije Cbb65 5uf 370v S2 UL Aluminijsko kućište zaštićeno od eksplozije 2 2 terminala Ovaj kondenzator u biti djeluje kao "pumpa za skladištenje energije koja stabilizira napon" u krugu pogona motora... Pogledajte proizvod →

Prilikom zamjene radnog kondenzatora u klimatizacijskom uređaju, perilici rublja ili pumpi za vodu, CBB65 kondenzator otporan na eksploziju ili CBB60 kondenzator motora osigurava trajnu ocjenu rada i potrebne sigurnosne značajke. Ovi filmski kondenzatori dostupni su s umetnutim stezaljkama, vodovima ili vijčanim stezaljkama kako bi odgovarali originalnoj montaži.

Simptomi kvara i što vam oni govore o strujnom krugu

Početni kondenzator rijetko otkaže bez upozorenja. Simptomi slijede predvidljiv obrazac jer motor gubi fazni pomak. Ovdje su najčešći znakovi, poredani po tome koliko se često pojavljuju u servisnim pozivima.

• Motor bruji, ali se ne okreće. Rotor je blokiran jer struja početnog namota ili nedostaje ili je premala za stvaranje rotacijskog polja. Prvo provjerite startni kondenzator, a zatim centrifugalni prekidač.
• Preopterećenje se isključuje nakon 5 do 15 sekundi. Motor troši struju blokiranog rotora, što je obično 6 do 8 puta struja punog opterećenja. Preopterećeni grijač ili prekidač se otvara kako bi zaštitio namote.
• Kućište kondenzatora je ispupčeno, napuklo ili iz njega curi elektrolit. To znači da je kondenzator bio prenaponski ili pregrijan. Zamijenite ga i provjerite je li centrifugalni prekidač zaglavio.
• Miris paljevine u blizini priključne kutije motora. Početni kondenzator je možda ispušten. Odmah isključite napajanje i ne pokušavajte ponovno pokrenuti dok se kondenzator ne zamijeni.
• Motor se pokreće polako ili samo kada ručno okrenete osovinu. Ovo sugerira da je startni kondenzator izgubio kapacitet, ali nije potpuno otvoren, ili krug startnog namota ima veliki otpor.

Ako motor zuji i kondenzator izgleda dobro, nemojte zanemariti centrifugalni prekidač. Prekidač koji se ne zatvori spriječit će da se startni kondenzator uopće spoji. Prekidač koji se ne otvori zadržat će startni kondenzator u krugu, uzrokujući njegovo pregrijavanje u roku od nekoliko minuta. Oba stanja oponašaju loš kondenzator iz perspektive operatera.

Kako sigurno testirati startni kondenzator

Testiranje startnog kondenzatora zahtijeva njegovo prvo pražnjenje. Čak i nakon prekida napajanja, elektrolitički kondenzator može zadržati opasan naboj. Slijedite ove korake redom.

1. Odspojite sve napajanje motora. Zaključajte odspajanje ako je moguće. Beskontaktnim ispitivačem napona provjerite jesu li stezaljke bez napona.
2. Ispraznite kondenzator pomoću a 20 kΩ, 5 W otpornik na stezaljkama najmanje 10 sekundi. Ne spajajte terminale odvijačem; koji mogu oštetiti kondenzator i stvoriti opasnost od iskrenja.
3. Odvojite jedan vod od kondenzatora kako biste ga izolirali od kruga. Obratite pažnju na orijentaciju terminala za ponovno sastavljanje.
4. Postavite digitalni multimetar na način rada kapacitivnosti. Spojite ispitne vodove na stezaljke kondenzatora. Promatrajte očitanje. Dobar početni kondenzator trebao bi čitati unutar ±20 posto njegove vrijednosti na natpisnoj pločici.
5. Ako je očitanje nula ili vrlo nisko, kondenzator je kratko spojen. Ako je očitanje otvoreno (OL), kondenzator se nije otvorio. Oba stanja zahtijevaju zamjenu.
6. Provjerite ima li na kućištu ispupčenja, pukotina ili curenja elektrolita. Svako fizičko oštećenje znači zamjenu, čak i ako očitanje kapacitivnosti izgleda prihvatljivo.
7. Provjerite centrifugalni prekidač ako je kondenzator na testu dobar, ali se motor i dalje ne pokreće. Dok je motor bez napona, ručno aktivirajte prekidač i provjerite stanje promjena kontinuiteta.

Mjerač kapaciteta je najbrži alat za ovaj posao, ali analogni multimetar postavljen na otpor također može otkriti kratko spojeni ili otvoreni kondenzator. Kada spojite analogni mjerač, igla bi trebala skočiti prema nuli, a zatim se polako penjati natrag prema beskonačnosti dok se kondenzator puni. Igla koja ostaje na nuli označava kratki spoj. Igla koja se ne miče ukazuje na prekid strujnog kruga.

Odabir i zamjena: Usklađivanje s izvornom specifikacijom

Kada startni kondenzator pokvari, najsigurniji je put zamijeniti ga kondenzatorom koji odgovara izvornoj mikrofaradskoj ocjeni, naponu i fizičkoj montaži. Ovdje su detalji koji su najvažniji.

• Kapacitet: Podudaranje unutar 20 posto. Spuštanje niže smanjuje početni moment. Povećanje povećava struju pokretanja namota i može uzrokovati okidanje preopterećenja.
• Napon: Jednak ili veći. Kondenzator od 330 VAC može zamijeniti kondenzator od 250 VAC. Nikad ne idi niže. Viši napon daje veću marginu protiv prijelaznih pojava u liniji.
• Radni ciklus: Početni kondenzatori su predviđeni za kratki rad. Nemojte zamijeniti radni kondenzator osim ako je motor dizajniran za rad trajnog podijeljenog kondenzatora.
• Vrsta terminala: Odgovara originalu: 1/4-inčni brzi spoj, vijčani terminali ili vodovi. Loši spojevi uzrokuju iskrenje i prijevremeni kvar.
• Radna temperatura: Provjerite nazivnu temperaturu kondenzatora. Kondenzator naznačen za 65°C neće izdržati u okolini od 85°C. Odaberite višu temperaturnu ocjenu kada je to moguće.

Za motore koji kontinuirano koriste radni kondenzator, kao što su oni u perilicama rublja, pumpama za vodu i klimatizacijskim uređajima, filmski kondenzatori serije CBB60 i CBB61 dizajnirani su za dug životni vijek. Kvadratni kondenzator motora CBB61 uobičajen je u motorima ventilatora i puhala, dok je kondenzator otporan na eksploziju CBB65 standard za kompresore klima uređaja. Kada naručujete zamjenu, provjerite dimenzije kućišta i ušice za montažu, jer kondenzator koji odgovara električni, ali ne i mehanički neće ostati na mjestu.

AC Cbb61 Proizvođač pravokutnog kondenzatora ventilatora motora Cbb61 2uf 450V S3 2 2 terminal Ovo je vrlo čest kondenzator za pokretanje i rad u energetskim elektroničkim krugovima. Jednostavno rečeno, ponaša se kao "brzodjelujući akcelerator"... Pogledajte proizvod →

Često postavljana pitanja

Što se događa ako upotrijebim početni kondenzator krive veličine?

Kondenzator koji je premalen neće stvoriti dovoljan fazni pomak, pa će motor proizvoditi slab startni moment, zujati i trošiti veliku struju. Kondenzator koji je prevelik tjerat će prekomjernu struju kroz početni namot, što može pregrijati namot i pokrenuti preopterećenje. U oba slučaja, motor se možda neće uspjeti pokrenuti ili se može pokrenuti samo bez opterećenja. Uvijek ostanite unutar 20 posto vrijednosti u mikrofaradima s natpisne pločice.

Može li motor raditi bez startnog kondenzatora?

Samo ako je motor s trajno podijeljenim kondenzatorom ili s osjenčanim polom. Motoru s kondenzatorskim pokretanjem potreban je startni kondenzator za proizvodnju početnog momenta. Bez toga, motor se neće pokrenuti iz mirovanja pod opterećenjem. Neki će se motori pokrenuti ako ručno okrenete osovinu, ali to nije sigurno ili praktično rješenje.

Koliko dugo treba trajati startni kondenzator?

Kvalitetan startni kondenzator u ispravno održavanom motoru može trajati 5 do 10 godina ili više. Čimbenici koji skraćuju vijek trajanja uključuju česta pokretanja, visoku temperaturu okoline, prenapon i zaglavljeni centrifugalni prekidač koji zadržava kondenzator u krugu nakon što motor postigne brzinu.

Zašto moj startni kondenzator stalno kvari?

Ponovljeni kvarovi obično ukazuju na problem strujnog kruga, a ne na lošu seriju kondenzatora. Provjerite je li centrifugalni prekidač zatvoren, provjerite da napon mreže nije previsok i potvrdite da zamjenski kondenzator ima ispravan nazivni napon. Motor koji se pokreće mnogo puta na sat možda treba kondenzator s višom ocjenom radnog ciklusa ili drugačiji način pokretanja.

Može li nizak napon oštetiti startni kondenzator?

Nizak napon smanjuje početni moment i uzrokuje da motor duže vrijeme troši veću struju. Početni kondenzator ostaje dulje u krugu, što povećava zagrijavanje. Dugotrajno pokretanje na niskom naponu skratit će vijek trajanja kondenzatora. Ako je napon napajanja stalno ispod nazivne pločice motora, ispravite napon prije ponovne zamjene kondenzatora.

Koji su mi alati potrebni za testiranje startnog kondenzatora?

Digitalni multimetar s kapacitivnim modom je najprikladniji alat. Analogni multimetar također se može koristiti za provjeru kratkog spoja ili prekida. Također vam je potreban otpornik za pražnjenje (20 kΩ, 5 W), izolirani odvijači i beskontaktni ispitivač napona. Preporučuju se zaštitne naočale jer pokvareni elektrolitski kondenzator može ispustiti elektrolit.

Početni kondenzator radi stvaranjem faznog pomaka koji jednofaznom motoru daje okretno polje koje mu je potrebno za ubrzanje iz mirovanja. Taj fazni pomak traje samo nekoliko sekundi, zbog čega startni kondenzatori koriste elektrolitičku konstrukciju i predviđeni su za kratke radne cikluse. Kada motor zuji, ali se ne pokreće, startni kondenzator je prva komponenta koju treba testirati. Točno uskladite vrijednost mikrofarada, nazivni napon i radni ciklus i pregledajte centrifugalni prekidač dok ste u priključnoj kutiji.

Za kontinuirani rad kondenzatora u uređajima, pumpama i klimatizacijskim sustavima, filmski kondenzatori kao što su serije CBB60, CBB61 i CBB65 pružaju stabilan kapacitet i dug životni vijek. Dostupni su u nizu stilova kućišta, konfiguracija terminala i opcija montaže koje odgovaraju izvornoj opremi. Zamjena pokvarenog kondenzatora ispravnim tipom razlika je između motora koji radi godinama i onog koji ponovno pokvari sljedeći mjesec.