Как подобрать конденсатор

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.

❶ Как подобрать конденсатор

Автор КакПросто!

В настоящее время конденсаторы находят широкое применение при производстве высокотехнологичного электрооборудования современных автомобилей. Они включены в конструкции блоков электронного управления работой силовой установки, в транзисторный коммутатор зажигания, в цепь питания аудиоаппаратуры, а также применяются в качестве стартерных батарей (суперконденсаторы).

Вам понадобится

Инструкция

В первую очередь потребителю необходимо определиться с типом выбираемого конденсатора. Это может быть как электролитический. керамический, слюдяной или иной тип конденсатора. На следующем этапе определяется напряжение пробития изоляции конденсатора и его емкость.

Полезный совет

Популярность компании – производителя указанных радиодеталей определяется на момент покупки. Но лучше всех по качеству выпускаемой продукции зарекомендовали себя японские и немецкие производители конденсаторов.

Распечатать

Как подобрать конденсатор

Что такое трехфазный двигатель?

Большинство силовых агрегатов, преобразующих электрическую энергию с тепловую, представляют собой асинхронные машины. Если разобрать любой такой двигатель, то станет понятно, что он имеет два ключевых компонента, на взаимодействии которых строится вся его работа.

Ротор

Это подвижная (вращающаяся) часть, конструктивно объединенная с приводным валом. Он также имеет наборный пластинчатый сердечник (магнитопровод), но в отличии от статора, пазы для обмоток располагаются на внешнем диаметре. Более того, называть их обмотками можно только с функциональной точки зрения, поскольку реально они представляют собой медные прутки определенного диаметра, а не пучки (катушки) проволоки.

С обоих сторон прутки соединяются на кольцевые ограничивающие пластины, образуя некоторое подобие беличьей клетки. Такая компоновка наиболее распространена и называется «коротко замкнутый ротор». При подаче напряжения здесь также магнитное поле, но оно имеет несколько меньшую частоту вращения (асинхронную), нежели у статора. Эта разница называется скольжением и составляет порядка 2…10%. Благодаря ей, между полями наводится ЭДС (электродвижущая сила), которая и заставляет вал вращаться с рабочей частотой.

Как подобрать пусковой конденсатор для однофазного электромотора

До использования в пусковой цепи конденсатор проверяют тестером на исправность. При подборе рабочего конденсатора можно применять такое же приближенное правило а-7 микрофарад на 100 ватт номинальной электрической мощности. Емкость пускового также берется в 2-3 раза выше.

При подборе конденсатора на 220 вольт следует выбирать модели с номиналом не менее 400. Это объясняется переходными электромагнитными процессами при запуске, дающими кратковременные пусковые броски напряжения до 350-550 вольт.

Однофазные асинхронные электромоторы часто применяются в домашних электроприборах и электроинструменте. Для пуска таких устройств, особенно под нагрузкой, требуется пусковая обмотка и сдвиг фазы. Для этого используется конденсатор, подключаемый по одной из известных схем.

Конструкция асинхронного однофазного электродвигателя

Если запуск осуществляется с преодолением большого момента инерции, подсоединяют пусковой конденсатор.

Выбор емкости

С целью максимизации эффективности электродвигателя нужно рассчитать ряд параметров электроцепи, и прежде всего емкость.

Для рабочего конденсатора

Существуют сложные и точные методы расчета, однако в домашних условиях вполне достаточно оценить параметр по приближенной формуле.

На каждые 100 ватт электрической мощности трехфазного электродвигателя должно приходиться 7 микрофарад.

Недопустимо также подавать на фазовую статорную обмотку напряжение, превышающее паспортное.

Для пускового конденсатора

Если электродвигатель должен запускаться при наличии высокой нагрузки на приводном валу, то рабочий  конденсатор не справится, и на время запуска потребуется подключать пусковой. После достижения рабочих оборотов, что происходит в среднем за 2-3 секунды, он отключается вручную или устройством автоматики. Доступны специальные кнопки включения электрооборудования, автоматически размыкающие одну из цепей через заданное время задержки.

Недопустимо оставлять пусковой накопитель подключенным в рабочем режиме. Фазовый перекос токов может привести к перегреву и возгоранию двигателя. Определяя емкость пускового прибора, следует принимать ее в 2-3 раза выше, чем у рабочего. При этом при запуске крутящий момент электродвигателя достигает максимального значения, а после преодоления инерции механизма и набора оборотов он снижается до номинального.

Для набора требуемой емкости конденсаторы для запуска электродвигателя подключают в параллель. Емкость при этом суммируется.

ÐÑÑковой конденÑаÑоÑ

Ð Ñом ÑлÑÑае, еÑли на моÑÐ¾Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÐµÐ¹ÑÑвÑÑÑ Ð±Ð¾Ð»ÑÑие нагÑÑзки либо его моÑноÑÑÑ ÑвÑÑе 1500 ÐÑ, одним ÑолÑко Ñдвигом ÑÐ°Ð·Ñ Ð½Ðµ обойÑиÑÑ. ÐоÑÑебÑеÑÑÑ Ð·Ð½Ð°ÑÑ, какие необÑÐ¾Ð´Ð¸Ð¼Ñ ÐµÑе конденÑаÑоÑÑ Ð´Ð»Ñ Ð·Ð°Ð¿ÑÑка ÑлекÑÑодвигаÑÐµÐ»Ñ 2,2 кÐÑ Ð¸ вÑÑе. ÐÑÑковой подклÑÑаеÑÑÑ Ð² паÑÐ°Ð»Ð»ÐµÐ»Ñ Ñ ÑабоÑим, но Ð²Ð¾Ñ ÑолÑко он иÑклÑÑаеÑÑÑ Ð¸Ð· Ñепи пÑи доÑÑижении обоÑоÑов ÑолоÑÑого Ñода.

ÐбÑзаÑелÑно пÑÑковÑе конденÑаÑоÑÑ Ð´Ð¾Ð»Ð¶Ð½Ñ Ð¾ÑклÑÑаÑÑÑÑ â в пÑоÑивном ÑлÑÑае пÑоиÑÑÐ¾Ð´Ð¸Ñ Ð¿ÐµÑÐµÐºÐ¾Ñ Ñаз и пеÑегÑев ÑлекÑÑодвигаÑелÑ. ÐÑÑковой конденÑаÑÐ¾Ñ Ð´Ð¾Ð»Ð¶ÐµÐ½ бÑÑÑ Ð¿Ð¾ емкоÑÑи болÑÑе ÑабоÑего в 2,5-3 Ñаза. ÐÑли Ð²Ñ Ð¿Ð¾ÑÑиÑали, ÑÑо Ð´Ð»Ñ Ð½Ð¾ÑмалÑной ÑабоÑÑ Ð¼Ð¾ÑоÑа ÑÑебÑеÑÑÑ ÐµÐ¼ÐºÐ¾ÑÑÑ 80 мкФ, Ñо Ð´Ð»Ñ Ð·Ð°Ð¿ÑÑка нÑжно подклÑÑаÑÑ ÐµÑе один блок конденÑаÑоÑов на 240 мкФ. РпÑодаже вÑÑд ли можно вÑÑÑеÑиÑÑ ÐºÐ¾Ð½Ð´ÐµÐ½ÑаÑоÑÑ Ñ Ñакой емкоÑÑÑÑ, поÑÑÐ¾Ð¼Ñ Ð½Ñжно пÑоизводиÑÑ Ñоединение:

1. ÐÑи паÑаллелÑном емкоÑÑи ÑкладÑваÑÑÑÑ, напÑÑжение ÑабоÑее оÑÑаеÑÑÑ Ñаким, как Ñказано на ÑлеменÑе.
2. ÐÑи поÑледоваÑелÑном Ñоединении ÑкладÑваÑÑÑÑ Ð½Ð°Ð¿ÑÑжениÑ, а обÑÐ°Ñ ÐµÐ¼ÐºÐ¾ÑÑÑ Ð±ÑÐ´ÐµÑ Ñавна С (обÑ) = (С1*С2*..*СХ)/(С1+С2+..+СХ).

ÐелаÑелÑно ÑÑÑанавливаÑÑ Ð¿ÑÑковÑе конденÑаÑоÑÑ Ð½Ð° ÑлекÑÑомоÑоÑÑ, моÑноÑÑÑ ÐºÐ¾ÑоÑÑÑ — ÑвÑÑе 1 кÐÑ. ÐÑÑÑе немного ÑнизиÑÑ Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°ÑÐµÐ»Ñ Ð¼Ð¾ÑноÑÑи, ÑÑÐ¾Ð±Ñ ÑвелиÑиÑÑ ÑÑÐµÐ¿ÐµÐ½Ñ Ð½Ð°Ð´ÐµÐ¶Ð½Ð¾ÑÑи.

Характеристики

Напряжение, создаваемое на обкладках двухполюсника, равно разности потенциалов:

U = ϕ1 – ϕ2.

Зная напряжение и заряд, можно вычислить ёмкость (С). Это одна из основных характеристик двухполюсника:

С = q/U,

где:

• C – ёмкость, Ф (фарад);
• q – заряд, накопленный двухполюсником, Кл (кулон);
• U – напряжение, В.

Электроёмкость является физической величиной, которую определяют, разделив заряд пластины на разность потенциалов между пластинами. Единица измерений C – фарада (Ф).

К сведению. Ёмкость, равная 1 Ф, – большая величина, поэтому на практике её измеряют: в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пФ), нанофарадах (нФ).

Таблица измерения ёмкости

К остальным параметрам двухполюсника относятся:

• плотность энергии;
• номинальное напряжение;
• полярность.

Когда масса корпуса детали значительно меньше, чем общая масса электролита и пластин, тогда достигается максимально высокая плотность энергии.

Номинальным называется такое напряжение, при котором элемент может работать длительное время, без нарушения (отклонения) рабочих характеристик.

Емкостные двухполюсники бывают:

• неполярными;
• полярными (электролитическими).

Неполярные детали при подключении не ориентированы на полярность выводов заряда источника питания. Особенность электролитических элементов связана с химической реакцией между диэлектриком и электролитом. У таких моделей есть анод (положительный вывод) и катод (отрицательный вывод).

Выбор конденсатора для трехфазного двигателя

Конденсаторы, предназначенные для трехфазного мотора, должны иметь достаточно высокую емкость – от десятков до сотен микрофарад. Электролитические конденсаторы не годятся для этих целей, поскольку для них требуется однополярное подключение. То есть, специально для этих устройств потребуется создание выпрямителя с диодами и сопротивлениями.

Постепенно в таких конденсаторах происходит высыхание электролита, что приводит к потере емкости. Кроме того, в процессе эксплуатации данные элементы иногда взрываются. Если все же решено использовать электролитические устройства, нужно обязательно учитывать эти особенности.

Классическим примеров служат элементы, представленные на рисунке. Слева изображен рабочий конденсатор, а справа – пусковой.

Подбор конденсатора для трехфазного двигателя выполняется опытным путем. Емкость рабочего устройства выбирается из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности. Следовательно, 600 Вт будет соответствовать 42 мкФ. Пусковой конденсатор как минимум в 2 раза превышает емкость рабочего. Таким образом 2 х 45 = 90 мкФ будет наиболее подходящим показателем.

Выбор осуществляется постепенно, исходя из работы двигателя, поскольку его реальная мощность напрямую зависит от емкости используемых конденсаторов. Кроме того, это можно сделать по специальной таблице. При недостатке емкости двигатель будет терять свою мощность, а при ее избытке наступит перегрев от чрезмерного тока. Если конденсатор выбран правильно, то двигатель будет работать нормально, без рывков и посторонних шумов. Более точно подбираем устройство путем расчетов, выполняемых по специальным формулам.

Виды конденсаторов

Основные технические параметры этих изделий во многом зависят от проницаемости и других свойств промежутка между обкладками. В частности, проходящий через этот слой ток определяет длительность сохранения запаса энергии. По материалу диэлектрика различают следующие виды конденсаторов:

• вакуумный;
• воздушный (газовый);
• жидкий;
• твердый неорганический (слюда)/ органический (бумажный);
• полимерный;
• электролитический;
• оксидный.

Для улучшения потребительских параметров используют различные комбинации представленных материалов.

Серийные модели постоянной емкости рассчитаны на сохранение исходных характеристик на протяжении всего срока службы. Также выпускают переменные модели. Для увеличения (уменьшения) емкости применяют:

• механический ручной или электрический привод;
• изменение напряжения (варикапы) или температуры.

Миниатюрные подстроечные конденсаторы нужны для точной настройки электрической схемы

Также применяют классификацию по форме и взаимному расположению обкладок. Специальные конденсаторы (пусковые, высоковольтные и др.) создают для решения отдельных задач.

Простые способы присоединения электромотора

Простейшее включение моторов – присоединение к трёхфазной сети. Электрообмотки мотора соединяются двумя способами:

• звездой;
• треугольником.

Порядок соединения указаны на крышке клеммника с обратной стороны.

Схема включения

Внимание! Соединение обмоток «треугольником» быстро выводит двигатель на максимальную мощность, но тогда величина пускового тока возрастает семикратно. Плавный пуск, при отсутствии пускового реостата, затруднён

Соединение обмоток «звездой» позволяет устойчиво и длительно работать мотору при плавном запуске. Машина выдерживает кратковременные перегрузки и не перегревается. Мощность её несколько ниже, чем при альтернативном подключении.

Соединить в одну точку начала обмоток могут уже при изготовлении. На клеммник выводят только три их конца. Поэтому выводы просто подключают к фазам сети. Направление вращения выбирают, изменяя местами подключение выводов к двум соседним фазам.

Мотор, у которого выведены только три провода

Расчет понижающего конденсатора

Напряжение цепи,Ua

Частота цепи, f

Ёмкость понижающего конденсатора,C

Напряжение нагрузки,Ub

Ток, протекающий через нагрузку,I

Мощность нагрузки,P

Полученные параметры понижающего конденсатора

Если у Вас когда нибудь возникала задача понизить напряжение до какого либо уровня, например с 220 Вольт то 12В, то это статья для Вас.

Есть масса способов это сделать подручными материалами. В нашем случае  мы будем использовать одну деталь — ёмкость.

В принципе мы можем использовать и обычное сопротивление, но  в этом случае, у нас возникнет  проблема перегрева данной детали, а там и до пожара недалеко.

В случае, когда в виде понижающего элемента используется ёмкость, ситуация другая.

Ёмкость, включенная в цепь переменного тока обладает (в идеале) только реактивным сопротивлением, значение котрого находится по общеизвестной формуле.

Кроме этого в нашу цепь мы включаем какую то нагрузку ( лампочку, дрель, стиральную машину),  которая обладает тоже каким то сопротивлением R

Таким образом общее сопротивление цепи будет находиться как 

Наша цепь последовательна, а следовательно общее напряжение цепи есть сумма напряжений на конденсаторе и на нагрузке

По закону ома, вычислим ток, протекающий в этой цепи.

Как видите  легко зная параметры цепи, вычислить недостающие значения.

А вспомнив как вычисляется мощность  легко рассчитывать параметры конденсатора основываясь на потребляемую мощность нагрузки.

Учитывайте что в такой схеме нельзя использовать полярные конденсаторы то есть такие что включаются в электронную схему в строгом соответствии с указанной полярностью.

Кроме этого необходимо учитывать и частоту сети f. И если у нас в России частота 50Гц, то например в Америке частота 60Гц. Это тоже влияет на окончательне расчеты.

Где и для чего используются

Как уже говорили, сложно найти схему без конденсаторов. Их применяют для решения самых разных задач:

• Для сглаживания скачков сетевого напряжения. В таком случае их ставят на входе устройств, перед микросхемами, которые требовательны к параметрам питания.

• Для стабилизации выходного напряжения блоков питания. В таком случае надо искать их перед выходом.

• Датчик прикосновения (тач-пады). В таких устройствах оной из «пластин» конденсаторов является человек. Вернее, его палец. Наше тело обладает определённой проводимостью. Это и используется в датчиках прикосновения.
• Для задания необходимого ритма работы. Время заряда конденсаторов разной ёмкости отличается. При этом цикл заряд/разряд конденсатора остаётся величиной постоянной. Это и используется в цепях, где надо задавать определённый ритм работы.
• Ячейки памяти. Память компьютеров, телефонов и других устройств — это огромное количество маленьких конденсаторов. Если он заряжен — это единица, разряжен — ноль.
• Есть стартовые конденсаторы, которые помогают «разогнать» двигатель. Они накапливают заряд, потом резко его отдают, создавая требуемый «толчок» для разгона мотора.
• В фотовспышках. Принцип тот же. Сначала накапливается заряд, затем выдаётся, но преобразуется в свет.

Конденсаторы встречаются часто и область их применения широка. Но надо знать как правильно их подключить.

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Для вычисления емкости основного конденсатора применяют формулу:

• k- коэффициент, принимаемый за 4800 при схеме «треугольник» и 2800 при схеме «звезда»;
• Iφ-ток статора, его берут из паспорта или таблички на корпусе;
• U- напряжение сети.

Результат получается в микрофарадах. Вместо точной формулы можно применять правило: на каждые 100 ватт мощности — 7 микрофарад емкости.

Если при старте двигателю приходится преодолевать большой момент инерции подключенного к валу оборудования, то в помощь основному на время запуска и набора номинальных оборотов подключают пусковой конденсатор.

Емкость пускового накопителя принимают в 2-3 раза больше основного.

Подключение трехфазного электродвигателя к сети

После выхода на режим его обязательно отключают — вручную или с помощью автоматики. Если на рассчитанную емкость нет точно подходящего по номиналу прибора, конденсаторы можно подключать параллельно.

Какой тип конденсаторов использовать

Теперь вы знаете, как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя при работе в сети переменного тока 220 В. После подсчета емкости можно приступить к выбору конкретного типа элементов. Рекомендуется применять однотипные элементы в качестве рабочих и пусковых. Неплохо показывают себя бумажные конденсаторы, обозначения у них такие: МБГП, МПГО, МБГО, КБП. Можно также использовать и зарубежные элементы, которые устанавливаются в блоках питания компьютеров.

На корпусе любого конденсатора обязательно указывается рабочее напряжение и емкость. Один недостаток у бумажных элементов – они имеют большие габариты, поэтому для работы мощного двигателя потребуется немаленькая батарея элементов. Применять зарубежные конденсаторы намного лучше, так как они имеют меньшие размеры и большую емкость.

ÐÑполÑзование ÑлекÑÑолиÑиÑеÑÐºÐ¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ð´ÐµÐ½ÑаÑоÑов

Ðожно пÑименÑÑÑ Ð´Ð°Ð¶Ðµ ÑлекÑÑолиÑиÑеÑкие конденÑаÑоÑÑ, но Ñ Ð½Ð¸Ñ ÐµÑÑÑ Ð¾ÑобенноÑÑÑ â они Ð´Ð¾Ð»Ð¶Ð½Ñ ÑабоÑаÑÑ Ð½Ð° поÑÑоÑнном Ñоке. ÐоÑÑомÑ, ÑÑÐ¾Ð±Ñ ÑÑÑановиÑÑ Ð¸Ñ Ð² конÑÑÑÑкÑиÑ, поÑÑебÑеÑÑÑ Ð¸ÑполÑзоваÑÑ Ð¿Ð¾Ð»ÑпÑоводниковÑе диодÑ. Ðез Ð½Ð¸Ñ Ð¸ÑполÑзоваÑÑ ÑлекÑÑолиÑиÑеÑкие конденÑаÑоÑÑ Ð½ÐµÐ¶ÐµÐ»Ð°ÑелÑно â они имеÑÑ ÑвойÑÑво взÑÑваÑÑÑÑ.

Ðо даже еÑли Ð²Ñ ÑÑÑановиÑе Ð´Ð¸Ð¾Ð´Ñ Ð¸ ÑопÑоÑивлениÑ, ÑÑо не ÑÐ¼Ð¾Ð¶ÐµÑ Ð³Ð°ÑанÑиÑоваÑÑ Ð¿Ð¾Ð»Ð½ÑÑ Ð±ÐµÐ·Ð¾Ð¿Ð°ÑноÑÑÑ. ÐÑли полÑпÑоводник пÑобиваеÑÑÑ, Ñо на конденÑаÑоÑÑ Ð¿Ð¾ÑÑÑÐ¿Ð¸Ñ Ð¿ÐµÑеменнÑй Ñок, в ÑезÑлÑÑаÑе Ñего пÑÐ¾Ð¸Ð·Ð¾Ð¹Ð´ÐµÑ Ð²Ð·ÑÑв. СовÑÐµÐ¼ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ ÑлеменÑÐ½Ð°Ñ Ð±Ð°Ð·Ð° позволÑÐµÑ Ð¸ÑполÑзоваÑÑ ÐºÐ°ÑеÑÑвеннÑе изделиÑ, напÑÐ¸Ð¼ÐµÑ ÐºÐ¾Ð½Ð´ÐµÐ½ÑаÑоÑÑ Ð¿Ð¾Ð»Ð¸Ð¿ÑопиленовÑе Ð´Ð»Ñ ÑабоÑÑ Ð½Ð° пеÑеменном Ñоке Ñ Ð¾Ð±Ð¾Ð·Ð½Ð°Ñением СÐÐ.

ÐапÑимеÑ, обознаÑение ÑлеменÑов СÐÐ60 говоÑÐ¸Ñ Ð¾ Ñом, ÑÑо конденÑаÑÐ¾Ñ Ð¸Ð¼ÐµÐµÑ Ð¸Ñполнение в ÑилиндÑиÑеÑком коÑпÑÑе. Ð Ð²Ð¾Ñ Ð¡ÐÐ61 Ð¸Ð¼ÐµÐµÑ Ð¿ÑÑмоÑголÑной ÑоÑÐ¼Ñ ÐºÐ¾ÑпÑÑ. ЭÑи ÑлеменÑÑ ÑабоÑаÑÑ Ð¿Ð¾Ð´ напÑÑжением 400… 450 Ð. ÐоÑÑÐ¾Ð¼Ñ Ð¾Ð½Ð¸ могÑÑ Ð±ÐµÐ· пÑоблем иÑполÑзоваÑÑÑÑ Ð² конÑÑÑÑкÑии лÑбого аппаÑаÑа, где ÑÑебÑеÑÑÑ Ð¿Ð¾Ð´ÐºÐ»ÑÑение аÑинÑÑонного ÑÑеÑÑазного ÑлекÑÑодвигаÑÐµÐ»Ñ Ð² бÑÑовÑÑ ÑеÑÑ.

Меры предосторожности при использовании ЭК

При работе с конденсаторами нельзя дотрагиваться до горячих корпусов. При вздутии корпуса элемента необходимо обесточить цепь, дождаться, пока он остынет, и демонтировать. Перед демонтажем двухполюсники большой ёмкости необходимо разрядить.

Электролитические конденсаторы любых типов требуют внимательного подхода. Соблюдение правил установки и эксплуатации продляет срок их службы и сохраняет величину основного параметра – ёмкость. При отсутствии необходимых номиналов параллельное и последовательное включение элементов позволяет добиваться необходимых рабочих характеристик. Параллельное соединение увеличивает ёмкость, последовательное – допустимое напряжение.

Простые способы подключения электродвигателя

Самый простой способ подключения трехфазного электродвигателя к бытовой электросети – применение частотного преобразователя. Потери мощности будут минимальны, но стоит такое устройство зачастую дороже самого двигателя.

При другом способе для преобразования питающего напряжения используется обмотка самого асинхронного электродвигателя. Схема получится громоздкая и массивная. Конденсатор для запуска электродвигателя подключают по одной из двух популярных схем

Подключение двигателя по схемам «звезда» и «треугольник»

При реализации подключения этими способами важно свести к минимуму потери по мощности

Основные причины «вздутия» конденсатора

Можно правильно выбрать конденсатор, впаять его, и через пару дней обнаружить, что он вновь вышел из строя. Основной причиной быстрой поломки этих элементов является перегрев при:

• недостаточной вентиляции корпуса и его перегреве свыше +45°С;
• установке блока питания недостаточной мощности; она должна быть на 10-15% больше, чем та, которую компьютер использует в момент высшей производительности; в противном случае в цепи возникают токовые нагрузки и, как следствие, перегрев элементов.

Выход из строя конденсатора возможен также при:

несоблюдении полярности электролитических элементов при припайке;

механических повреждениях устройства.

Отличия суперконденсаторов от аккумуляторов

Суперконденсаторы часто применяются вместо батарей. Стандартные конденсаторы способны хранить небольшое количество электроэнергии. Суперконденсаторы могут накапливать заряды в тысячи, миллионы и миллиарды раз больше.

Подобные приборы работают быстрее батарей. Это обусловлено тем, что суперконденсатор создает статистические заряды на твердых телах, а батареи зависят от медленно протекающих химических реакций.

Батареи характеризуются более высокой плотностью энергии, а ионисторы более высокой плотностью мощности. Суперконденсаторы способны функционировать при низких показателях напряжения, а для получения большего напряжения, их нужно последовательно соединить. Такой вариант необходим для более мощного оборудования.

Технология ионисторов может найти применение в энергетике и приборостроении. Одно из применений – использование в ветряных турбинах. Подобные приборы помогают сгладить прерывистое питание от ветра.

В портативных электронных приборах используются источники питания разнообразных типов

В таких устройствах, как планшеты, смартфоны и ноутбуки важное значение имеет удельная энергоемкость. Чем больше данный показатель, тем выше будет емкость устройства при тех же физических параметрах

Преимущества

• Если сравнивать ультраконденсаторы с аккумуляторами, то первые из них способны обеспечить значительно большее число циклов заряда и разряда.
• Цикл заряда и разряда происходит за очень короткое время, что дает возможность применять их в таких ситуациях, когда нельзя установить аккумуляторы, ввиду их длительной зарядки.
• Устройства такого вида имеют намного меньшую массу и габаритные размеры.
• Для выполнения заряда не требуется специального зарядного устройства, что упрощает обслуживание.
• Срок работы ультраконденсаторов значительно выше, по сравнению с батареями аккумуляторов и силовыми конденсаторами.
• Широкий интервал эксплуатационной температуры от -40 до +70 градусов.

Недостатки

• Малая величина номинального напряжения. Этот вопрос решают путем соединения нескольких ультраконденсаторов по последовательной схеме, так же, как соединяют несколько гальванических элементов для увеличения напряжения.
• Повышенная цена на такие устройства способствует удорожанию изделий, в которых они используются. По заверению ученых, скоро эта проблема станет неактуальной, так как технологии постоянно развиваются, и стоимость подобных устройств снижается.
• Ионисторы не способны накопить большое количество энергии, так как имеют незначительную энергетическую плотность, и не могут обладать мощностью, сравнимой с аккумуляторами. Это негативно влияет на область их использования. Эта проблема может частично решиться путем подключения нескольких ионисторов вместе, по параллельной схеме.
• Необходимость соблюдения полярности при подключении.
• Не допускается короткое замыкание между электродами, так как от этого сильно возрастет температура ультраконденсатора, и он может выйти из строя.
• Ионисторы хорошо работают в цепях пульсирующего и постоянного тока. Но при высокочастотном пульсирующем токе они сильно нагреваются ввиду их большого внутреннего сопротивления, что часто приводит к выходу из строя.

Плоский ионистор

Параллельное соединение

Существует два типа подключения приборов в цепь: последовательное и параллельное. Каждый из них обладает своими свойствами, но, как правило, используется параллельное соединение конденсаторов.

Параллельное соединение обладает такими свойствами:

1. Емкость составного двухполюсника увеличивается по сравнению с каждым отдельным прибором.
2. Напряжение в сети не изменяется.

Соединить конденсаторы для увеличения емкости, как показывают свойства, лучше этим способом. Для этого нужно соединить выводы с каждого двухполюсника по группам: у каждого из них два вывода. Нужно создать две группы: в одну соединить все конденсаторы с одного вывода, а во вторую с оставшегося.

При таком соединении приборы для конденсации образуют одну емкость, поэтому верна такая формула: С=С1+С2+…СN, где N — количество конденсаторов в цепи.

Например, если имеются номинальные значения 50мкф, 100мкф и 150мкф, то при последовательном подключении общее значение в цепи будет 300мкф.

Электролитические емкости

Схема электролитического катализатора

В некоторых маломощных двигателях для их запуска в работу используют электролитические конденсаторы. Иногда некоторые неопытные электрики, увидев такое устройство у соседа, сталкиваются с проблемой: нагрев и взрыв элемента. В чем же дело, какой вариант необходим?

Электролитические конденсаторы – приборы постоянного напряжения. Для использования их в качестве фазосдвигающих элементов необходимо выполнить подключение по специальной схеме.

При параллельном соединении емкость суммируется, при последовательном – вычитается. Однако для кратковременного включения на 220в такие элементы использовать допускается.

Конденсаторы, несмотря на кажущуюся простоту, требуют тщательного подбора. При включении двигателя к 220 вольтам нужно все внимательно посчитать, выбрать нужные элементы и тогда проблем не возникнет.

Смешанный способ

Сочетает в себе параллельное и последовательное подключения.

При этом для участков с последовательным соединением характерны свойства последовательного соединения, а для участков с параллельным — свойства параллельного.

Оно используется, когда ни электроемкость, ни номинальное напряжение приборов, имеющихся в продаже, не подходят для задачи. Обычно такая проблема возникает в радиотехнике.

Чтобы определить общее значение электроемкости, нужно будет сначала определить это же значение для параллельно соединенных двухполюсников, а потом для их последовательного соединения.

Простые способы подключения электродвигателя

Самый простой способ подключения трехфазного электродвигателя к бытовой электросети – применение частотного преобразователя. Потери мощности будут минимальны, но стоит такое устройство зачастую дороже самого двигателя.

При другом способе для преобразования питающего напряжения используется обмотка самого асинхронного электродвигателя. Схема получится громоздкая и массивная. Конденсатор для запуска электродвигателя подключают по одной из двух популярных схем

Подключение двигателя по схемам «звезда» и «треугольник»

При реализации подключения этими способами важно свести к минимуму потери по мощности