Jak wybrać kondensatory do podłączenia jednofazowego i trójfazowego silnika elektrycznego do sieci 220 V.

Bardzo często zdarza się, szczególnie w życiu codziennym, że asynchroniczny silnik elektryczny musi być podłączony do standardowej jednofazowej sieci prądu przemiennego o napięciu roboczym 220 woltów. A silnik jest trójfazowy! To zadanie jest typowe, gdy musimy zainstalować szmergiel lub wiertarkę, na przykład w garażu.

Aby wszystko poprawnie ułożyć, używają tak zwanych kondensatorów rozruchowych i roboczych (z przesunięciem fazowym). Ogólnie rzecz biorąc, kondensatory są różnych typów, różnych pojemności, a przed przystąpieniem do budowy obwodu należy wybrać kondensatory odpowiedniego typu, napięcie znamionowe i poprawnie obliczyć wymaganą pojemność.

Wszyscy wiedzą, że kondensator elektryczny to dwie płyty przewodzące oddzielone dielektrykiem, i służy do gromadzenia, tymczasowego przechowywania i przenoszenia ładunku elektrycznego, to znaczy energii elektrycznej.

Istnieją dwa rodzaje kondensatorów, polarny i niepolarny. Niepolarne można stosować w obwodach prądu przemiennego, biegunowe - nie. Jeśli biegunowy kondensator zostanie włączony do obwodu prądu przemiennego, bardzo szybko nastąpi zwarcie w warstwie dielektrycznej i kondensator ulegnie awarii. Niepolarne reagują równie skutecznie na napięcie o dowolnej biegunowości przyłożone do jego płytek, a także na napięcie przemienne.

Tak więc, wybierając działający kondensator dla silnika trójfazowego, należy wziąć pod uwagę kilka podstawowych parametrów działającego obwodu prądu przemiennego. Poniższy wzór do obliczania pojemności kondensatora roboczego w mikrofaradach o częstotliwości prądu 50 Hz w sieci wygląda następująco:

Tutaj, w zależności od schematu połączeń uzwojenia stojana silnika („gwiazda” lub „trójkąt”), współczynnik na początku wzoru przyjmuje wartość 4800 - dla „trójkąta” lub 2800 - dla „gwiazdy”. I jest wartością nominalną prądu efektywnego stojana podłączonego silnika.

Prąd znamionowy I jest wskazany na tabliczce znamionowej (tabliczce informacyjnej) na obudowie silnika lub, jeśli tablica jest nadpisana, jest mierzona za pomocą cęgów prądowych w jednej z faz podczas normalnego zasilania trójfazowego silnika. U to efektywne (rms) napięcie prądu przemiennego w sieci, do której zostanie podłączony silnik z kondensatorem, na przykład 220 woltów.

Istnieje również prostsze podejście do wyboru pojemności kondensatora roboczego - na każde 100 watów mocy silnika w połączeniu w gwiazdę pobiera się 7 mikrofaradów pojemności kondensatora. Jeśli połączenie jest trójkątem, wydajność na 100 watów będzie wynosić 12 mikrofaradów.

Wybierając pojemność kondensatora, bardzo ważne jest, aby nie przekraczać obliczonej, w przeciwnym razie prąd przez uzwojenie stojana przekroczy wartość znamionową, silnik przegrzeje się i może szybko się wypalić.

Gdy silnik jest uruchamiany pod obciążeniem, co często się zdarza, ponieważ koło szmerglowe lub sprzęt wiertniczy mają znaczną masę, prąd rozruchowy musi być większy niż prąd znamionowy.

Aby to zrobić, dodatkowy kondensator rozruchowy jest podłączony równolegle do kondensatora roboczego na czas rozruchu. Kondensator jest potrzebny tylko przez kilka sekund, aż silnik osiągnie prędkość znamionową. Następnie kondensator rozruchowy jest wyłączany i pozostaje tylko działający kondensator z przesunięciem fazowym w obwodzie.

Pojemność kondensatora rozruchowego jest wybierana 2,5-3 razy większa niż pojemność kondensatora roboczego. Napięcie znamionowe tego kondensatora powinno być tak wysokie, jak to możliwe, co najmniej 1,5 razy wyższe niż napięcie sieciowe.Czasami nawet kondensatory połączone szeregowo są wykorzystywane do uzyskania wymaganej pojemności początkowej i marginesu napięcia.

Jeśli silnik nie jest trójfazowy, ale jednofazowy, może mieć uzwojenie rozruchowe, które służy do wytworzenia momentu obrotowego w kilka sekund po uruchomieniu. Musi także istnieć kondensator z przesunięciem fazowym. Ale silniki jednofazowe mogą pracować w różnych trybach.

Jeśli kondensator rozruchowy i uzwojenie rozruchowe są zasilane tylko podczas rozruchu, pobiera się 70 mikrofaradów na 1 kilowat mocy silnika. Jeśli kondensator roboczy wraz z dodatkowym uzwojeniem jest cały czas zasilany, weź około 30 mikrofaradów na kilowat.

Jeśli kondensator rozruchowy jest podłączony w czasie rozruchu, a kondensator roboczy jest nadal podłączony podczas pracy urządzenia, to z reguły wartość całkowitej pojemności kondensatora rozruchowego i roboczego jest wybierana ze stosunku 1 mikrofarady na 100 watów mocy.

Informacje w tym artykule pomogą ci obliczyć pojemność kondensatorów roboczych i rozruchowych. Wygodne jest dostosowanie kondensatora rozruchowego, aby był podłączony i odłączany za pomocą specjalnie uruchomionego przycisku bez mocowania. Jeśli jednak po dokładnych obliczeniach i podłączeniu kondensatora silnik zacznie się znacznie nagrzewać podczas pracy, pojemność kondensatora roboczego powinna zostać zmniejszona.

Jeśli chodzi o napięcie znamionowe kondensatora, zwykle nie stosuje się kondensatorów o napięciu roboczym mniejszym niż 450 woltów. Najlepiej jest, jeśli kondensator ma prąd przemienny o wartości 500 lub 600 woltów.

Jako początkowe i pracujące kondensatory z przesunięciem fazowym, polipropylenowe kondensatory dielektryczne są wyjątkowo odpowiednie, które są sprzedawane jako „kondensatory rozruchowe” na rynku. Jeśli kondensatory tego typu nie są dostępne, odpowiednie są MBGO typu „papierowego”, jeśli tylko maksymalne napięcie pasuje.