Расчет пускового конденсатора. Расчет и подбор конденсаторов для запуска трехфазного электродвигателя в однофазной сети — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как рассчитать емкость пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного двигателя. Какие формулы использовать для расчета конденсаторов. Как правильно подобрать конденсаторы по напряжению и емкости. На что обратить внимание при выборе конденсаторов.

Содержание

Принцип работы трехфазного двигателя в однофазной сети

Трехфазный асинхронный электродвигатель предназначен для работы от трехфазной сети переменного тока. Однако его можно подключить и к однофазной сети при помощи специальной схемы с использованием конденсаторов. Как это работает?

При подключении трехфазного двигателя к трехфазной сети создается вращающееся магнитное поле за счет сдвига фаз на 120°. В однофазной сети такого сдвига нет, поэтому магнитное поле получается пульсирующим, а не вращающимся. Чтобы создать вращающееся поле, используют фазосдвигающие конденсаторы.

Виды конденсаторов для запуска трехфазного двигателя

Для запуска и работы трехфазного электродвигателя в однофазной сети применяются два типа конденсаторов:

Пусковой конденсатор — обеспечивает большой пусковой момент при запуске двигателя
Рабочий конденсатор — поддерживает работу двигателя после запуска

Какие функции выполняет каждый из этих конденсаторов?

Пусковой конденсатор

Пусковой конденсатор обеспечивает большой пусковой момент в момент запуска двигателя. Его емкость в 3-4 раза больше емкости рабочего конденсатора. Пусковой конденсатор подключается только на короткое время при пуске (2-3 секунды), после чего отключается.

Рабочий конденсатор

Рабочий конденсатор создает необходимый фазовый сдвиг для поддержания вращающегося магнитного поля во время работы двигателя. Он остается постоянно подключенным. Емкость рабочего конденсатора меньше, чем у пускового.

Формулы для расчета емкости конденсаторов

Для расчета емкости конденсаторов используются следующие формулы:

Расчет рабочего конденсатора

При соединении обмоток двигателя звездой:

C = 2800 * I / U

При соединении обмоток двигателя треугольником:

C = 4800 * I / U

Где:

C — емкость конденсатора, мкФ
I — номинальный ток двигателя, А
U — напряжение сети, В

Расчет пускового конденсатора

Емкость пускового конденсатора принимается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего:

C_пуск = (2,5-3) * C_раб

Выбор напряжения конденсаторов

При выборе конденсаторов важно правильно подобрать их рабочее напряжение. Как это сделать?

Рабочее напряжение конденсатора должно быть выше напряжения сети:

При соединении звездой: U_конд = 1,15 * U_сети
При соединении треугольником: U_конд = 2,2 * U_сети

Например, для сети 220В при соединении звездой напряжение конденсатора должно быть не менее 253В, а при соединении треугольником — не менее 484В.

Пример расчета конденсаторов

Рассмотрим пример расчета конденсаторов для конкретного двигателя:

Двигатель АИР71А4, 0.55 кВт, 1500 об/мин, 220/380В, 2.8/1.6А

1. Рассчитаем емкость рабочего конденсатора при соединении треугольником:

C_раб = 4800 * 2.8 / 220 = 61 мкФ

2. Емкость пускового конденсатора:

C_пуск = 3 * 61 = 183 мкФ

3. Рабочее напряжение конденсаторов:

U_конд = 2.2 * 220 = 484В

Таким образом, подбираем конденсаторы:

Рабочий: 60 мкФ, 500В
Пусковой: 180 мкФ, 500В

Основные рекомендации по подбору конденсаторов

При выборе конденсаторов для запуска трехфазного двигателя важно учитывать следующие моменты:

Емкость пускового конденсатора должна быть в 2,5-3 раза больше рабочего
Напряжение конденсаторов должно быть выше напряжения сети в 1,15-2,2 раза
Используйте только неполярные конденсаторы
Пусковой конденсатор должен выдерживать большие пусковые токи
Рабочий конденсатор должен быть рассчитан на длительную работу

Возможные проблемы при неправильном подборе конденсаторов

Неправильный выбор емкости или типа конденсаторов может привести к следующим проблемам:

Двигатель не запускается или запускается с трудом
Повышенный нагрев обмоток двигателя
Снижение мощности и КПД двигателя
Выход из строя конденсаторов
Повреждение обмоток двигателя

Поэтому очень важно правильно рассчитать и подобрать конденсаторы для конкретного двигателя.

Особенности работы трехфазного двигателя от однофазной сети

При работе трехфазного двигателя от однофазной сети через конденсаторы следует учитывать:

Мощность двигателя снижается на 30-40%
КПД двигателя снижается
Пусковой момент составляет 30-40% от номинального
Возможен повышенный нагрев обмоток
Не рекомендуется длительная работа на полной нагрузке

Такой режим работы подходит для кратковременных или нечастых включений двигателя. Для постоянной работы лучше использовать специальные однофазные двигатели.

Заключение

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсаторы — это компромиссное решение, позволяющее запустить двигатель при отсутствии трехфазного питания. Однако оно имеет ряд ограничений и недостатков. Правильный расчет и подбор конденсаторов позволяет минимизировать негативные эффекты и обеспечить работоспособность двигателя.

Определение емкостей фазосдвигающих конденсаторов. Рабочий и пусковой конденсаторы

Самый простой способ включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, это с помощью одного фазосдвигающего конденсатора. В качестве такого конденсатора нужно использовать только неполярные конденсаторы, а не полевые (электролитические).

Фазосдвигающий конденсатор.

При подключении трехфазного электродвигателя к трехфазной сети пуск обеспечивается за счет переменного магнитного поля. А при подключении двигателя к однофазной сети достаточный сдвиг магнитного поля не создается, поэтому нужно использовать фазосдвигающий конденсатор.

Емкость фазосдвигающего конденсатора нужно рассчитать так:

для соединения «треугольником»: Сф=4800•I/U;
для соединения «звездой»: Сф=2800•I/U.

Об этих типах соединения можно подробнее ознакомиться тут:

В этих формулах: Сф – емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ; I– номинальный ток, А; U– напряжение сети, В.

Номинальный ток, тоже можно высчитать, так: I=P/(1,73•U•n•cosф).

В этой формуле такие сокращения: P – мощность электродвигателя, обязательно в кВт; cosф – коэффициент мощности; n – КПД двигателя.

Коэффициент мощности или смещения тока к напряжению, а также КПД электродвигателя указывается в паспорте или в табличке (шильдике) на двигателе. Значения эти двух показателей часто бывают одинаковыми и чаще всего равны 0,8-0,9.

Грубо можно определить емкость фазосдвигающего конденсатора так: Сф=70•P. Получается так, что на каждые 100 Вт нужно по 7мкФ емкости конденсатора, но это не точно.

В конечном итоге правильность определения емкости конденсатора покажет работа электродвигателя. Если двигатель не будет запускаться, значит, емкости мало. В случае, когда двигатель при работе сильно нагревается, значит, емкости много.

Рабочий конденсатор.

Найденной по предложенным формулам емкости фазосдвигающего конденсатора достаточно только для пуска трехфазного электродвигателя, не нагруженного. То есть, когда на валу двигателя нет никаких механических передач.

Рассчитанный конденсатор будет обеспечивать работу электродвигателя и когда он выйдет на рабочие обороты, поэтому такой конденсатор еще называется рабочим.

Пусковой конденсатор.

Ранее было сказано, что ненагруженный электродвигатель, то есть небольшой вентилятор, шлифовальный станок можно запустить от одного фазосдвигающего конденсатора. А вот, запустить сверлильный станок, циркулярную пилу, водяной насос уже не получиться запустить от одного конденсатора.

Чтобы запустить нагруженный электродвигатель нужно к имеющемуся фазосдвигающему конденсатору кратковременно добавить емкости. А конкретно, нужно уже к подсоединенному рабочему конденсатору подключить параллельно еще один фазосдвигающий конденсатор. Но только на короткое время на 2 – 3 секунды. Потому что когда электродвигатель наберет высокие обороты, через обмотку, к торой подключены два фазосдвигающих конденсатора, будет протекать завышенный ток. Большой ток нагреет обмотку электродвигателя, и разрушит ее изоляцию.

Подключенный дополнительно и параллельно конденсатор к уже имеющемуся фазосдвигающему (рабочему) конденсатору называется пусковым.

Для слабонагруженных электродвигателей вентиляторов, циркулярных пил, сверлильных станков емкость пускового конденсатора выбирается равной емкости рабочего конденсатора.

Для нагруженных двигателей водяных насосов, циркулярных пил нужно выбирать емкость пускового конденсатора в два раза больше, чем у рабочего.

Очень удобно, для точного подбора нужных емкостей фазосдвигающих конденсаторов (рабочего и пускового) собрать батарею параллельно соединенных конденсаторов. Конденсаторы соединенные вместе нужно взять небольшими емкостями 2, 4, 10, 15 мкФ.

При выборе по напряжению любого конденсатора нужно пользоваться универсальным правилом. Напряжение, на которое конденсатор рассчитан должно быть в 1,5 раз выше того напряжения, куда он будет подключен.

Расчет конденсатора для трехфазного двигателя в однофазной сети

Для включения трехфазного электродвигателя (что такое электродвигатель ➠) в однофазную сеть обмотки статора могут быть соединены в звезду или треугольник.

Напряжение сети подводят к началам двух фаз. К началу третьей фазы и одному из зажимов сети присоединяют рабочий конденсатор 1 и отключаемый (пусковой) конденсатор 2, который необходим для увеличения пускового момента.

Пусковая емкость конденсаторов

Сп = Ср + Со,

где Ср — рабочая емкость,
Со — отключаемая емкость.

После пуска двигателя конденсатор 2 отключают.

Рабочую емкость конденсаторного двигателя для частоты 50 Гц определяют по формулам:

для схемы на рис. а: Ср = 2800 Iном / U;
для схемы на рис. б: Ср = 4800 Iном / U;
для схемы на рис. в: Ср = 1600 Iном / U;
для схемы на рис. г: Ср = 2740 Iном / U,

где Ср — рабочая емкость при номинальной нагрузке, мкФ;
Iном — номинальный ток фазы двигателя, А;
U — напряжение сети, В.

Нагрузка двигателя с конденсатором не должна превышать 65—85% номинальной мощности, указанной на щитке трехфазного двигателя.

Если пуск двигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость не требуется — рабочая емкость будет в то же время пусковой. В этом случае схема включения упрощается.

При пуске двигателя под нагрузкой, близкой к номинальному моменту необходимо иметь пусковую емкость Сп = (2,5 ÷ 3) Ср.

Выбор конденсаторов по номинальному напряжению производят по соотношениям:

для схемы на рис. а, б: Uк = 1,15 U;
для схемы на рис. в: Uк = 2,2 U;
для схемы на рис. г: Uк = 1,3 U,

где Uк и U — напряжения на конденсаторе и в сети.

Купить конденсаторы для запуска двигателя:
CBB60 3/4/5/6/10/12/14/16 мкФ 500 В;
CBB60 20 мкФ 450 В;

CBB60 25 мкФ 450 В;
CBB60 35 мкФ 450 В;
CBB60 50 мкФ 450 В;
CBB60 60 мкФ 450 В;
CBB60 80 мкФ 450 В;
CD60 100 мкФ 450 В;
CBB60 120 мкФ 450 В.

Основные технические данные некоторых конденсаторов приведены в таблице.

Если трехфазный электродвигатель, включенный в однофазную сеть, не достигает номинальной частоты вращения, а застревает на малой скорости, следует увеличить сопротивление клетки ротора проточкой короткозамыкающих колец или увеличить воздушный зазор шлифовкой ротора на 15—20%.

В том случае, если конденсаторы отсутствуют, можно использовать резисторы, которые включаются по тем же схемам, что и при конденсаторном пуске. Резисторы включаются вместо пусковых конденсаторов (рабочие конденсаторы отсутствуют).

Сопротивление (Ом) резистора может быть определено по формуле

где R — сопротивление резистора;

κ и I— кратность пускового тока и линейный ток в трехфазном режиме.

Определить рабочую емкость для двигателя АО 31/2, 0.6 кВт, 127/220 В, 4.2/2.4 А, если двигатель включен по схеме, изображенной на рис. а, а напряжение сети равно 220 В. Пуск двигателя без нагрузки.

Решение

1. Рабочая емкость Ср = 2800 x 2.4 / 220 ≈ 30 мкФ.

2. Напряжение на конденсаторе при выбранной схеме Uк = 1,15 x U = 1,15 x 220 = 253 В.

По таблице выбираем три конденсатора МБГО-2 по 10 мкФ каждый с рабочим напряжением 300 В. Конденсаторы включать параллельно.

Источник: В.И. Дьяков. Типовые расчеты по электрооборудованию.

Видео о том, как подключить электродвигатель на 220 вольт:

Подобные расчеты

Расчет мощности двигателя насоса
Расчет мощности электродвигателя вентилятора
Расчет мощности двигателя транспортера
Расчет мощности двигателя для пилорамы
В чем состоит выбор двигателя
Выбор электродвигателей по номинальной мощности
Выбор частоты вращения электродвигателя
Выбор защиты электродвигателей

Помощь студентам

Формулы, правила, законы, теоремы, уравнения, решение примеров

ТОЭ
Электрические машины
Теоретическая механика
Высшая математика

Поделитесь с друзьями:

В чем разница между пусковым и рабочим конденсатором? – Freedom Отопление и воздух

Круглосуточная аварийная служба

Предыдущий Следующий

В чем разница между пусковым и рабочим конденсатором?

В чем разница между пусковым и рабочим конденсатором?

Конденсатор – это устройство для накопления энергии. Это среда, в которой хранится энергия, чтобы высвобождаться либо внезапно, либо в течение определенного периода времени. Энергия или емкость электрического конденсатора измеряется в микрофарадах. По сути, две пластины разделены материалом, известным как диэлектрик или изолятор. Эти изоляторы могут быть слюдяными, керамическими, фарфоровыми, майларовыми, тефлоновыми, стеклянными или резиновыми. Конденсаторы также будут ограничивать ток. Их можно использовать для хранения напряжения или его наращивания до тех пор, пока не появится запрос на его сброс.

Пусковые конденсаторы

Пусковой конденсатор обнаружен в цепи пусковых обмоток при пуске двигателя. Этот конденсатор имеет более высокую емкость, чем рабочий конденсатор. Он варьируется, но пусковой конденсатор имеет емкость от 70 до 120 мкФ. Пусковой конденсатор обеспечивает немедленный электрический толчок для запуска вращения двигателя. Без пускового конденсатора при подаче напряжения двигатель просто гудел. Пусковой конденсатор создает отставание по току от напряжения в отдельных пусковых обмотках двигателя. Ток нарастает медленно, и якорь имеет возможность начать вращаться вместе с полем тока.

Рабочие конденсаторы

Рабочий конденсатор использует заряд диэлектрика для увеличения тока, который обеспечивает питание двигателя. Используется для поддержания заряда. В блоках переменного тока есть двойные рабочие конденсаторы. Один конденсатор обеспечивает питание двигателя вентилятора. Другой подает питание на компрессор. Емкость рабочих конденсаторов составляет примерно 7-9 микрофарад. Значение или номинал рабочего конденсатора должны быть точными. Если значение слишком велико, фазовый сдвиг будет неидеальным, а ток обмотки будет слишком высоким. Если значение/номинал конденсатора слишком низкое, фазовый сдвиг будет выше, а ток обмотки будет слишком низким. Если рабочие конденсаторы не идеальны, двигатель может перегреться, и реального крутящего момента будет недостаточно для управления током.

Каждый год мы устанавливаем много конденсаторов и являемся отличным источником для всех ваших потребностей в кондиционировании воздуха в Бирмингеме, штат Алабама. Если вам нужно решение «сделай сам», снимите номинальные характеристики конденсатора и посмотрите устройства Amazon, сделанные в Америке.

Вам может понадобиться временное решение проблемы экстремальных температур в вашем доме, Щелкните здесь, чтобы узнать о оконных кондиционерах для наихудшего сценария

Оценка 4,8 из 1826 отзывов

Квинтин, Картер отлично справился с моей гарантийной проверкой! Он был очень дружелюбен и хорошо разбирался в своем ремесле. Он мне все объяснил, чтобы я понял. Его замечательная личность делает его ценным активом для вашей команды!
— Энджи С.
Это была простая проблема, которая была решена, техник проделал отличную работу! Спасибо
— Рэнди Т
Я уже говорил это раньше, но это лучше, чем повторять. У меня никогда не было другой компании, которая продолжала бы предоставлять мне такие первоклассные услуги ПОСЛЕ того, как я потратил на них все свои деньги и после обычного процесса «продажи» медового месяца. Во-первых, вы поддерживаете свой продукт. После нескольких недель работы с моей ужасной домашней гарантийной компанией я наконец сдался и позвонил вам, ребята. В ту же ночь Престон был у меня дома. Престон всегда великолепен. Он диагностировал это, и я был поражен тем, что сверхдорогая деталь все еще была покрыта гарантией. Моему агрегату 7 лет и никто глазом не моргнул. Какое облегчение! Престон заказал деталь, а затем мы должны были координировать ее установку. Марк был великолепен, пытаясь устроить меня по расписанию. Это должно было занять еще одну ночь, и он перепробовал все возможные способы, чтобы забрать эту часть и вернуть Престона в мой дом, чтобы мне не приходилось иметь дело с жарой. Было настолько очевидно, что ему действительно не все равно, что мне придется ждать еще 18 часов. В наши дни таких людей просто не бывает. Я думаю, что у вас, ребята, есть отличный продукт, поддерживаемый еще лучшими людьми и сервисом, и я пожизненный поклонник.
— Шае С
Отличная работа. В прошлый раз нашим техником был Джейк, и мы очень довольны его трудовой этикой и личностью 🙂
— Мэри П
Пришедший вчера техник, Джоуи, был великолепен. Он был вежлив, предупредителен и профессионален. Он быстро диагностировал проблему и устранил ее. Он гордится своей работой и хорошо представляет компанию.
Спасибо, что прислали его.
— Дэвид М
Мой сын порекомендовал Freedom, когда несколько лет назад ему установили новый кондиционер. Я очень доволен обслуживанием и кондиционером. Я владею этим домом уже 20 лет, и у меня было 3 разных кондиционера, но этот лучший. Отличная работа Freedom and Air!
— Кэролайн В
Я использовал Freedom в течение многих лет, прежде чем купил свой новый кондиционер и выбрал их, потому что их обслуживание было отличным, и они предлагали конкурентоспособную цену с лучшей гарантией, чем у любой другой компании. У меня было мое новое устройство около 6 лет, и я был невероятно доволен тем, как они справились с любыми проблемами. Они на 100% поддержали гарантию, которую они мне предоставили, и, помимо того, что с гарантией не возникает никаких проблем, они всегда делают это очень своевременно.
— Ши L
После того, как мой сервисный контракт истек, я возобновил работу и живу тем фактом, что, несмотря на то, что я оплатил свои услуги заранее за 3 года, и они, Стэн Шри, не зарабатывают на мне дополнительных денег, они всегда активно следят, чтобы напомнить мне, что пора за мою службу. Я люблю компанию, которая продолжает относиться к вам как к ценному клиенту после того, как они совершили все продажи.
— Ши L
Я был очень доволен своим обращением в службу поддержки. Техника приехала вовремя и отлично сработала. Он был замечательным молодым человеком. Очень вежливый и трудолюбивый.
— Лилиан Дж
Винсент был великолепен! Очень профессионально, грамотно и вежливо! Я с нетерпением жду возможности снова поработать с вами, ребята!
— Лиз С
Райан был очень милым, аккуратным и профессиональным. Отличная работа!
— Бренда С
Представитель был очень эффективным и профессиональным, и теперь мой кондиционер работает хорошо.
— Марша М
Моя проблема была решена Джоном БОЛЕЕ своевременно! Я очень благодарен
— Ширли Б
Юная леди (Морган), я думаю, ее звали быстро, профессионально и приятно. Она отлично справилась с проверкой нашей системы.
— Тимоти Б
Майкл был настоящим профессионалом, который сосредоточился на правильном выполнении работы. В блоке HAVC была утечка, и он определил проблему, объяснил, что нужно делать. Проверено на гарантии, которые Леннокс не поддерживает медные катушки последние 5 лет. Он установил новые алюминиевые детали, которые должны были служить долго. В целом, он хорошо объяснил работу, назначил встречи и выполнил работу своевременно.
— Гай Т
Вчера вы отлично поработали.
Кондиционер держит стабильную температуру 72 градуса весь день, и это прекрасно!
Мы очень ценим всю тяжелую работу, которую каждый проделал, чтобы все заработало в такой жаркий день.
Всем спасибо!
— Кэрол Т
Ребята молодцы!!! Спас день, и наши этажи.
— Аманда Б
Чарльз и Брайан подошли к двери в масках. Хорошо им!!! Спасибо!
— Тюирен Б
Техник был настоящим профессионалом и отлично справился с поиском утечки. Все, кто был связан с этой работой, отлично справлялись с работой.
— Чарльз Р

Прежде чем тратить время или деньги на ремонт HVAC, изучите 9действия, которые вы можете предпринять самостоятельно, когда ваш кондиционер или печь перестали работать.

Получите наше БЕСПЛАТНОЕ электронное руководство

НАЧНЕМ

Наслаждайтесь беззаботным обслуживанием от доверенных местных специалистов

Чтобы получить честное и надежное обслуживание, обращайтесь к дружелюбным специалистам Freedom Heating & Cooling!

Перейти к началу

Расчет конденсатора фазового сдвига — www.

Конденсатор фазосдвигающий спиртовой

С Конденсатор фазосдвигающий спиртовой

Работа трехфазного асинхронного двигателя обусловлена питанием, осуществляемым трехфазным током которые отсутствуют фазы относительно друг друга на 120°

Один и тот же двигатель можно питать однофазным током n и в случаях, когда требуемая мощность не составляет 100% (и то же не превышает определенных мощностей) через конденсатор фазовращателя

Эффективность не будет высокой, так как полученный фазовый сдвиг не является оптимальным.

Однако его можно применять для различных целей: электронасосы, центробежные и винтовые вентиляторы, дрели и для всех машин малой мощности, не требующих больших пусковых токов.

В большинстве случаев используется соединение треугольником, подходящее для трехфазного двигателя 220–380 В с однофазным питанием 220 В.

На следующем рисунке показаны соединения для трехфазных асинхронных двигателей с однофазным питанием при соединении звездой и треугольником, а также с вращением по часовой стрелке и против часовой стрелки.

треугольник

звезда

Конденсатор создает фазовый сдвиг, необходимый для получения вращающегося магнитного поля внутри двигателя фазовый сдвиг никогда не может быть оптимальным, он меняется в зависимости от нагрузки и всегда будет компромиссом

Двигатель с таким питанием никогда не сможет обеспечить номинальную мощность, при рассчитанном здесь значении мощность снижается на 60-70% и является компромиссом для работы с ограниченными и средними нагрузками

Максимальный пуск крутящий момент для однофазного двигателя получается, когда задержка, которую мы получаем с нашим конденсатором, составляет 90 °

в этом случае он не должен работать без нагрузки или с малыми нагрузками, вы рискуете сжечь двигатель

Неверно думать, что с большим конденсатором он получает большую мощность, даже у пользователя может возникнуть отказ

Наибольший штраф за этот тип соединения возникает в пусковой фазе, доступный крутящий момент составляет 30 -40% от того, что можно получить при нормальном питании двигателя

Предупреждения

Помните, что в этом конкретном случае конденсатор подвергается воздействию больших токов и повторяющейся инверсии полярности, если он не подходит для выполняемой работы.