Для чего нужен конденсатор в электродвигателе
Перейти к содержимому

Для чего нужен конденсатор в электродвигателе

  • автор:

Пусковой конденсатор для электродвигателя

Серификат соответствия 3

Пусковой конденсатор – устройство, необходимое для стабильной работы электродвигателя. Он начинает работать непосредственно в момент старта электромотора, так как именно в это время на двигатель действует наибольшая нагрузка. Как только двигатель выходит на рабочую частоту, пусковой конденсатор отключается и больше не используется до следующего запуска. Он отвечает только за запуск двигателя под нагрузкой, также он обеспечивает сдвиг фаз меж пусковой и рабочей обмоткой.

Конструкция и назначение пускового конденсатора

Конденсатор представляет собой устройство, способное накапливать электрический заряд: он состоит из двух проводящих пластик, расположенных на небольшом отдалении друг от друга и разделенных диэлектрическим материалов. Все конденсаторы обладают несколькими характерными особенностями:

  • Специальный материал выполняет функции диэлектрика. Для конденсаторов пускового типа эту роль часто играет оксидная пленка, которая наносится на электрод.
  • Полярные накопители отличаются небольшими габаритными размерами, которые сочетаются с внушительной емкостью.
  • Неполярные конденсаторы больше по размеру, однако их можно устанавливать в цепь, не учитывая полярность.

Пусковой конденсатор двигателя выполняет несколько функций: он повышает показатели магнитного потока и пусковой момент, в результате работоспособность электромотора улучшается. Если этого элемента нет в системе, срок эксплуатации двигателя значительно сокращается, в его работе намного раньше возникнут различные неполадки.

Схема подключения двигателя с пусковым конденсатором

Пусковой конденсатор для электродвигателя играет важную защитную роль, поэтому он является обязательным компонентом схемы. При сборке цепи питания необходимо учитывать несколько обязательных моментов:

  • В цепи присутствует рабочий конденсатор, он используется в течение всего времени работы электродвигателя.
  • Перед рабочим конденсатором предусматривается разветвление, идущее на выключатель. Он отвечает запуск электродвигателя.
  • Пусковой конденсатор подключается к цепи после конденсатора. При подаче сигнала он успевает начать работать в течение нескольких секунд, в то время как ротор начинает набирать обороты.
  • Электрическая цепь от обоих конденсаторов идет к электромотору.

Таким образом пусковой и рабочий конденсатор подключаются к цепи параллельно, но первый работает только несколько секунд до выхода двигателя на рабочий уровень показателей, а второй – в течение всего времени эксплуатации двигателя.

Помощь при выборе пусковых конденсаторов

АО «Электроинтер» поможет подобрать и купить пусковой конденсатор подходящей емкости. Сотрудники компании предоставят подробную информацию по работе электрической цепи и помогут определиться с выбором оборудования. Получите необходимые консультации специалистов, чтобы обеспечить стабильную работу двигателя и защитить его от износа.

Логотип Электроинтер

142206, Московская область, г. Серпухов, ул. Чехова, 87

Использование конденсатора в запуске электродвигателя

Асинхронные электромоторы чрезвычайно активно используются в настоящее время. Частое вращение такого электромотора обусловлено обязательным присутствием вращающегося магнитного поля. Основные качества данных моторов:

  • простота конструкции;
  • низкий уровень шума;
  • отличные рабочие характеристики;
  • несложность в эксплуатации.

Без 3-фазной сети вращающееся магнитное поле не создается. Чтобы круговое вращающееся поле могло вращать ротор, в статоре электромотора размещаются 3 обмотки под углом 120° относительно друг друга, и к ним подключается соответствующее напряжение.

Наш быт обслуживает 1-фазная электросеть с напряжением 220 вольт, и под нее выпускаются соответственно 1-фазные асинхронные электромоторы. Когда приходится подключать к 1-фазной сети 3-фазный электромотор, не избежать использования конденсатора в запуске электродвигателя, а также дополнительной обмотки на статоре под углом 90° относительно рабочих обмоток. В таких случаях конденсатор является фазосдвигающим элементом. Все это обусловлено тем, что при помещении обмотки в статор электромотора магнитное поле в ней образуется, только когда через нее протекает конкретно переменный синусоидальный ток. Однако это поле не в силах заставить ротор вращаться.

Пусковые и рабочие типы подключения схем

Типы схем различаются по способам подключения конденсаторов к электромотору. Для этих схем характерно применение пускового конденсатора, рабочего конденсатора или одновременно пускового и рабочего конденсаторов. Чаще всего использование конденсатора в запуске электродвигателя характеризуется подключением с пусковым конденсатором.

Употребление пускового конденсатора

При запуске электромотора включаются конденсатор и пусковая обмотка, размещенная на статоре под углом 90° к рабочим обмоткам, поскольку мотор продолжает вращаться даже при отключении дополнительной обмотки. Дополнительная обмотка работает очень недолго, поэтому для нее можно использовать провод с сечением, меньшим, чем у провода основных обмоток. Чтобы дополнительная обмотка не перегревалась, в схему всегда вводится тепловое реле или центробежный выключатель. Эти устройства обеспечивают регулирующее отклонение, когда мотор набирает определенную скорость или когда достигается сильный нагрев. Схема с использованием пускового конденсатора обеспечивает неплохие пусковые характеристики электромотора, но немного ухудшает его рабочие характеристики.

Достоинства схемы с рабочим конденсатором

Использование конденсатора в запуске электродвигателя обеспечит улучшенные рабочие показатели, если ввести в схему рабочий конденсатор, который не отключается после запуска электромотора. Правильно подобранный конденсатор позволит компенсировать искажения поля и повысить КПД. Но пусковые характеристики при этом станут хуже.

Чтобы обеспечить высокие положительные характеристики при изменении нагрузки электромотора, достаточно изменить величину емкости конденсатора, а ее выбирают на основании определенного тока нагрузки. При изменении тока относительно расчетной величины поле меняет круговую форму на эллиптическую, что влечет за собой ухудшение характеристик мотора.

Эту задачу проще всего решить за счет схемы с пусковым и рабочим конденсаторами одновременно. Пусковые и рабочие характеристики в такой схеме усредняются относительно вышеописанных схем. Если при подключении 3-фазного электромотора к однофазной линии требуется высокий пусковой момент, лучше выбрать схему конкретно с пусковым элементом. Если такой необходимости нет, соответственно используют рабочий конденсатор.

Некоторые рекомендации по эксплуатации

Всегда можно выбрать схему, которая оптимально подходит конкретному пользователю. Как правило, все выводы обмоток и конденсатора для электромотора находятся в клеммной коробке. При желании видоизменить схему или самостоятельно произвести нужный расчет конденсатора для определенного электромотора следует исходить из того, что каждый киловатт мощности данного двигателя требует гарантированно определенной емкости порядка 0,7-0,8 мкФ относительно рабочего конденсатора или емкость, в два с половиной раза превосходящую емкость пускового конденсатора.

В ходе проверки технического состояния электромотора зачастую может обнаружиться возникновение постороннего шума и излишней вибрации после довольно продолжительной эксплуатации двигателя. Ротор же поддается проверке с трудом. Эти неприятности могут быть вызваны плохим состоянием подшипника. Если беговые дорожки сильно заржавели, и на них имеются царапины и вмятины, если повреждены некоторые шарики и сепаратор, бывает необходимо подробно исследовать все наличные неисправности и дефекты.

Чем отличается пусковой конденсатор от рабочего?

Чем отличается пусковой конденсатор от рабочего?

Запуск и поддержание работы цепи в двигателях осуществляется устройствами накопления заряда. Эту задачу выполняют рабочие и пусковые конденсаторы. Любой конденсатор — пассивный элемент, главная задача которого накопление электроэнергии. При этом они имеют отличия: разнятся емкостью, способом подключения, условиями использования, предназначением.

Пусковой конденсатор отвечает за начальный импульс для старта силовой установки. А его рабочий аналог поддерживает стабильную работу электродвижка.

Что такое пусковой конденсатор и для чего он нужен

Когда речь заходит о том, зачем нужен конденсатор пуска, то ответ простой. По сути, это стартер. Пусковой конденсатор — это устройство накопления заряда, осуществляющее запуск двигателя. Этот элемент выполняет кратковременную, но необходимую работу, без которой движок просто не заведется.

Пусковые конденсаторы генерируют короткий высокий заряд для пуска мотора. Они служат для мгновенного использования и не могут быть применены как устройства накопления заряда продолжительной работы.

Как только силовой агрегат набирает нужную рабочую мощность, конденсатор пуска отсоединяется. Дальнейшая работа мотора проходит без него до тех пор, пока электрический двигатель не будет остановлен и не потребуется его повторный пуск.

Пусковой конденсатор присутствует не во всех электродвигателях. Он нужен в схемах, где в пусковой момент происходит нагрузка на вал, не дающая ротору свободно вращаться. В таких системах важность устройства сложно переоценить, так как мощности одного рабочего конденсатора не хватит для запуска и вывода движка на рабочую частоту — ротор силовой установки не будет вращаться.

Пусковое устройство накопления заряда нужно для запуска станков, подъемников, насосов, других электромеханических агрегатов, в которых важно быстро вывести мотор на нужную мощность. Часто этот элемент устанавливается в системах с мощными трехфазными двигателями, когда ресурсов рабочего конденсатора недостаточно для запуска установки. Пусковые конденсаторы работают при нагрузке до 220 вольт. Они более долговечные, чем их рабочие аналоги.

Для чего нужен рабочий конденсатор

Задачи у устройства накопления заряда рабочего вида другие. Этот элемент отличается постоянным подключением к цепи. Рабочий конденсатор отвечает за сдвиг фазы цепи между обмотками мотора, создавая между ними магнитное поле. То есть элемент служит для получения стабильного умеренного заряда и непрерывной работы электродвижка все время его работы.

Рабочий конденсатор так называется из-за непрерывного участия в схеме и постоянного удержания высоких параметров напряжения в обмотке мотора.

Эти элементы менее мощные, но более стабильные, чем их пусковые аналоги, реже выходят из строя.

Чем отличается рабочий конденсатор от пускового

Выше уже упоминалось, что пусковой конденсатор (ПК) выполняет старт электромотора и выводит его на рабочие параметры. Его задача важна, но кратковременна. В свою очередь рабочий конденсатор (РК) обеспечивает дальнейшую работу силового агрегата. Он работает одновременно с мотором, то есть все время, пока силовой агрегат находится в рабочем состоянии. Чтобы было еще понятнее, предлагаем схематично рассмотреть, чем отличаются рабочий и пусковой конденсатор:

  1. • Где работает: РК задействуется в цепи рабочих обмоток, ПК — в пусковой обмотке.
  2. • Функции. РК создает поле для работы электродвижка. ПК выполняет старт электромоторной установки.
  3. • Промежуток работы. РК — все время работы мотора. ПК — при запуске до выхода на стабильный режим работы.
  4. • Емкость. У ПК более высокая емкость (70-120 мкФ), чем у РК — нижний номинал емкости (7-70 мкФ). Для запуска двигателя требуется больший крутящий момент, чем для поддержания его работы, поэтому емкость — то есть емкость накопления энергии — пускового конденсатора должна быть выше, чем у рабочего конденсатора. Чтобы понять почему, приведем пример карусели на детской площадке — для ее запуска могут потребоваться значительные усилия, но как только она заработает, вам не нужно прилагать столько усилий, чтобы поддерживать ее движение.
  5. • Принцип работы:
  • • ПК генерирует в пусковой обмотке опережающий ток, который, в свою очередь, создает вращающееся магнитное поле, необходимое для пуска с увеличенным крутящим моментом. Как только электродвигатель выходит на свои стабильные показатели работы, ПК и пусковая обмотка отсоединяются от цепи.
  • • РК генерирует опережающий ток во вспомогательной обмотке электромотора, нужный для поддержания постоянного магнитного поля и стабильной, ровной работы двигателя.

По сути, РК — та самая «рабочая лошадь», которая выполняет смещение фаз, за счет этого трехфазные моторы работают от однофазной электросети. ПК — дополнительный элемент с эпизодической занятостью.

Подключение рабочего и пускового конденсатора: отличия

Рабочий конденсатор подключается к внешней обмотке, 2-я обмотка подсоединяется к сети, 3-я – остается свободной. Пусковой аналог подсоединяется параллельно рабочему элементу к пусковой обмотке. Для пуска электродвигателя используется кнопка или переключатель электропривода.

Важно правильно выбирать конденсаторы при покупке и установке, так как у них разная ёмкость, другие технические характеристики и задачи.

Как выбрать и где купить конденсаторы?

Если вы хотите купить пусковые и рабочие конденсаторы, но не знаете какую модель подобрать, на какие параметры обращать внимание, как выполнить расчет, обратитесь за консультацией к специалисту компании Detels. Мы предлагаем большой выбор наиболее востребованных и редких деталей для бытовой и профессиональной техники. В ассортименте, как оригинальные запчасти, так и аналоги от проверенных поставщиков. Отправка товара выполняется национальными транспортными компаниями по всей Украине.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (например, трехфазный двигатель к однофазной сети)? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному или наждачному станку и пр.). В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача – снимать поляризацию, т.е. заряд близкорасположенных проводников.

Существует три вида конденсаторов:

  • Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.
  • Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником.
  • Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т.к. имеют максимально возможную емкость (до 100000 мкФ).

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб.=k*Iф / U сети, где:

  • k – специальный 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 или неразборчиво, то его измеряют специальными клещами;
  • U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Еще один вариант расчета – принять во внимание значение мощности двигателя. 100 Ватт мощности соответствуют примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, т.е. его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска 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. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *