Схема подключения и расчёт пускового конденсатора

Схема подключения и расчёт пускового конденсатора

     

    Выход из строя конденсаторов в цепи компрессора кондиционеров случается не так уж и редко. А зачем вообще нужен конденсатор и для чего он там стоит?

    Бытовые кондиционеры небольшой мощности в основном питаются от однофазной сети 220 В. Самые распространённые двигатели которые применяют в кондиционерах такой мощности- асинхронные со вспомогательной обмоткой, их называют двухфазные электродвигатели или конденсаторные.

    В таких двигателях две обмотки намотаны так, что их магнитные полюсы расположены под углом 90 град. Эти обмотки отличаются друг от друга количеством витков и номинальными токами, ну соответственно и внутренним сопротивлением. Но при этом они рассчитаны так что при работе они имеют одинаковую мощность.

    В цепь одной из этих обмоток, её производители обозначают как стартовую(пусковую), включают рабочий конденсатор, который постоянно находится в цепи. Этот конденсатор ещё называют фазосдвигающим, так как он сдвигает фазу и создаёт круговое вращающееся магнитное поле. Рабочая или основная обмотка подключена напрямую к сети.

     

    Схема подключения пускового и рабочего конденсатора

     

    Рабочий конденсатор постоянно включён в цепь обмотки  через  него протекает ток равный току в рабочей обмотке. Пусковой конденсатор подключается на время запуска компрессора - не более 3 секунд (в современных кондиционерах используется только рабочий конденсатор, пусковой не используется)

    Схема подключения рабочего конденсатора к обмоткам двигателя компрессораСхема подключения рабочего конденсатора к обмоткам двигателя компрессора

    Схема подключения пускового конденсатора к обмоткам двигателя компрессора

     

     

    Расчёт ёмкости и напряжения рабочего конденсатора

     

    Расчёт сводится к подбору такой емкости, чтобы при номинальной нагрузке было обеспечено круговое магнитное поле, так как при значении ниже или выше номинального магнитное поле изменяет форму на эллиптическое, а это ухудшает рабочие характеристки двигателя и снижает пусковой момент. В инженерных справочниках приведена формула для расчёта ёмкости конденсатора:

     

    Ср= Isinφ/2πf U n2

     

    I и sinφ –ток и сдвиг фаз между напряжением и током в цепи при вращающемся магнтном поле без конденсатора

    f- частота переменного тока

    U – напряжение питания

    n- коэффициент трансформации обмоток , определяется как соотношение витков обмоток с конденсатором и без него.

    Напряжение на конденсаторе рассчитывается по формуле

     

    Uc= U√(1+n2)

     

    Uc -рабочее напряжение конденсатора

    U - напряжение питания двигателя

    n - коэффициент трансформации обмоток

    Из формулы видно, что рабочее напряжение фазосдвигающего конденсатора выше напряжения питания двигателя.

    В пособиях по расчёту приводят приближённое вычисление – 70-80 мкФ ёмкости конденсатора на 1 кВт мощности электродвигателя, а номинал напряжения конденсатора для сети 220 В обычно ставят - 450 В.

    Также параллельно к рабочему конденсатору подключают пусковой конденсатор на время пуска, примерно на три секунды, после чего срабатывает реле и отключает пусковой конденсатор. В настоящее время в кондиционерах схемы с дополнительным пусковым конденсатором не применяют.

    В более мощных кондиционерах используют компрессоры с трёхфазными асинхронными двигателями, пусковые и рабочие конденсаторы для таких двигателей не требуются.

     

    Проверка и замена пускового/рабочего конденсатора

    Статья помогла или оказалась полезной? Подпишитесь на новые!