http___blog.vikiwat.com_tag__d0_bf_d1_83_d1_81_d0_ba_d0_be_d0_b2-_d0_ba_d0_be_d0_bd_d0_b4_d0_b5_d0_bd_d0_b7_d0_b0_d1_82_d0_be_d1_80__1.xml
http___blog.vikiwat.com_tag_start-capacitors_.xml
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 1.31 1.32 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 5.1 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
Пусковите кондензатори са предназначени за стартиране на променливотокови асинхронни двигатели. Пусковите кондензатори имат две съществени роли: 1. Намаляват искренето между контактите. 2. Осигуряват бързо нарастване на магнитното поле (т.н. сгъстяване на магнитното поле ) Пусковите кондензатори, както и всички останали кондензатори имат следните основни параметри, които ги характеризират и по които могат да бъдат избирани: Капацитет на кондензатора. Дава се във Фаради (най-често микрофаради) и зависи от материала на диелектрика, технологията на производство, околната температура и др. Номинално напрежение – дава се във волтове и се възприема като нормално работно напрежение на кондензатора, при идеални условия на околната среда. Толеранс на кондензатора – обикновено е +/-5% или +/-10% . Изписва се от производителя, заедно с капацитета и номиналното напрежение на корпуса на кондензатора. Тангенс от ъгъла на загубите. Стойността му показва количествата загуби в диелектрика и е величина, зависеща изключително от материала на непроводимата част на кондензатора – това е частта между двата полюса. Материал на корпуса. Има изключително много видове кондензатори в зависимост от материала, от който е изграден техния корпус. Най-разпространени са кондензаторите с корпус от алуминий, с пластмасов корпус, залетите с различни видове смоли и битуми, както и пластмасовите корпуси. Видове изводи. Кондензаторите могат да бъдат с различни изводи. При някои, от корпуса им излизат гъвкави проводници, други са с твърди пинове и др. Основен параметър също така е степента на защита. IP00 означава липса на защита IP64 означава влагозащитени и т.н. Повече за кондензаторите можете да прочетете в статията „Кондезатори„. За да изясним работата на един пусков кондензатор ще вземем за пример кондензатор с метал-хартиена конструкция. Той се състои от плочи от метализирана хартия, които са отделени една от друга с два листа изолиращ материал (например восъчна хартия) Тези плочи, заедно с изолационния материал (диелектрика) са навити на руло и поставени в метален корпус. Едната плоча е съединена със заземеният метален корпус, а другата е изведена към контактен прекъсвач. Когато на изводите има напрежение, токът може да тече вътре, но не и през кондензатора. Напрежението зарежда кондензатора до стойност съизмерима със стойността на това напрежение. Когато кондензаторът се зареди – токът спира. Ако сега отстраните проводниците, чрез утечки напрежението на двата полюса постепенно ще започне бавно да намалява. Ако зареденият кондензатор се включи към мрежата, ще протече разряд с направление обратно на посоката, в която е протичал зарядния ток. За да разберем принципа на работа на кондензатора, нека разгледаме система на пуск на двигател с отстранен кондензатор. Когато контактите са отворени, силовите линии пресичат както първичната, така и вторичната намотка и по такъв начин електродвижещата сила се натрупва в първичната намотка. Това води създаване на толкова силно електромагнитно поле, че то може да пробие въздушната междина между контактите. Създава се електрическа дъга, която поддържа протичането на ток с много висок ампераж, което води до силно обгаряне на контактните тела. Това много напомня работата на проста хидравлична система изобразена на фиг.1 Водата протичаща през тръбата с голяма скорост води до бързо покачване на налягането ако кранът бързо се затвори. Това налягане, обаче постепенно намалява при наличие на място, където водата да отиде при затворен кран (камбановидното разширение). Наличието на въздушен калпак в системата позволява на водата да отиде в него, когато кранът внезапно се затвори, като след известно време въздушното налягане ще избута водата обратно по тръбата. Кондензаторът изпълнява работата на буфер, подобно на въздушния калпак в хидравлическата система. Когато контактите започнат да се отварят, кондензатора поглъща токът на самоиндукция, затова когато е напълно зареден, контактите могат да се отворят без риск от поява на искри. След това кондензатора се разрежда в посока обратна на посоката на първоначално протеклият ток. Схеми на еднофазни асинхронни двигатели с пускови кондензатори За работата на всеки асинхронен двигател е необходимо наличие на въртящо се електромагнитно поле. При включването асинхронен двигател в трифазната мрежа е лесно да се изпълни това условия: имаме три фази отместени една от друга на 120°, създаващи поле, което в пространството между ротора и статора се изменя именно циклично. Проблемът произтича от необходимостта да се използва асинхронен двигател в битови условия, където напрежението е еднофазно и е 220 VAC. Да се създаде въртящо се магнитно поле в такава мрежа, не е съвсем просто, затова еднофазните асинхронни двигатели не са така разпространени, както трифазните им аналози. Въпреки това, се използват в битовите вентилатори, помпте и други устройства. Трябва разбира се да се има предвид, че мощността на еднофазната верига не е много голяма, а електрическите характеристики на еднофазните двигатели, като цяло съществено отстъпват от характеристиките на трифазните асинхронни двигатели, а като мощност, рядко превишават един киловат. Роторът на еднофазните АД се изпълнява като накъсосъединен, тъй като заради ниската си мощност тези машини нямат нужда от регулиране в роторната верига. Схемата на статора представлява две намотки, включени паралелно във веригата. Една от тях е работна и осигурява работата на двигателя на 220 волта, а втората се счита за спомагателна или пускова. Към втората намотка се свързва елемент, който осигурява дефазирането на тока в намотките, което е необходимо за създаването на въртящо се електромагнитно поле. В 99% от случаите този елемент е пусков кондензатор, но все пак съществуват електродвигатели имащи включени със същата цел резистори или индуктивности. В зависимост от схемите на свързване кондензаторните електродвигатели се делят на такива с пусков кондензатор, с пусков и работен и само с работен. Най-разпространен е случаят на еднофазен асинхронен двигател с допълнителна намотка и кондензатор включен във веригата само за времето на пуска, като след това се изключва, както това беше пояснено във статията за кондензаторите в този блог. Във вариантът с работен кондензатор, той е постоянно включен във веригата. Електрическите машини, чиито схеми са реализирани с пускови кондензатори, имат добър пусков въртящ момент в началото на работния цикъл, но по време на работния процес параметрите на тези двигатели се влошават, защото полето създавано от едната работна намотка се явява елептично, а не кръгово. От своя страна двигателите с работен кондензатор имат добри работни характеристики, които се поддържат през целия работен процес, за сметка на влошени пускови. Очевидно е, че е неизбежно създаването на компромисна схема с пусков и работен кондензатор, при която двигателя има сравнително добри пускови и нелоши работни характеристики. Схемите с пусков кондензатор са задължителни при тежки пускови режими, а схемите с работен кондензатор – там, където нуждата от висок пусков момент не е така важна. Практически, коя от схемите ще изберете решавате вие, защото всички изводи, както на двигателя, така и на кондензаторите са изведени в клемната кутия и там, чрез проста промяна на местата на проводниците, можете да реализирате един или друг схемен вариант. Ако се наложи да избирате кондензатори, може да се ръководите от следните стойности: работният кондензатор трябва да е около 0.7 -0.8uF на киловат, а пусковия – 2.5 пъти с по-голям капацитет. Ако се чудите как да разберете, кои изводи са на пусковата, кои на работната намотка (ако те не се означени, разбира се), можете да се ориентирате по тяхното сечение: пусковата е значително с по-голямо сечение. Има и случаи, които не са много редки, при които пусковата и работната намотка са свързани вътре в корпуса на двигателя и са изведени с един общ извод. В този случай не може да се осъществява реверс, защото не трябва да се сменят местата на пусковата намотка. На практика в този случай ще имаме три силови извода в клемната кутия. Кой извод е на пусковата, кой на работната намотка, а кой общ, може да се определи единствено чрез прозвъняване. Най-голямо съпротивление ще се получи между изводите на пусковата и работната намотки, а съпротивлението между общия извод и пусковия е по-голямо, от това – между общия и работния край. Включване на трифазен асинхронен двигател към еднофазна мрежа, чрез кондензатор. В практиката често възниква необходимост от използване на трифазен двигател в еднофазната битова мрежа. Може да се използва следната схема, която осигурява 75% от мощността на трифазната машина. Как да изчислим кондензатора? Ако двигателят е изчислен с фазно напрежение 127 VAC (127х3=380VAC) то: С=2800.I/U=12,72.I uF, където U и I са номиналните ток и напрежение в еднофазната мрежа. Ако двигателят е изчислен на фазно напрежение 220 VAC, то: C=4800I/U=21,82.I uF Като при изчислението винаги трябва да се предвижда известен резерв.
1.1 1.2 2.1 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8.1 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 12.1 12.2 12.3 12.4 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 14.1 15.1 15.2 16.1 16.2 16.3 17.1 17.2
Motor start capacitors are designed for starting AC induction motors. Start capacitors have two essential roles: They reduce sparking between the contacts. They provide rapid increase of the magnetic field (i.e. compression of the magnetic field). Motor start capacitors as well as all other capacitors have the following basic parameters that characterize them and by which they can be selected: capacitance – it is measured in Farads (most often Micro-farads) and depends on the material of the dielectric, the method of manufacturing, the ambient temperature, etc. Rated voltage – it is measured in volts and is perceived as a normal operating voltage of the capacitor under ideal environmental conditions. Capacitor tolerance –it is typically + / – 5% or + / -10%. It is displayed by the manufacturer, along with the rated voltage and the capacitance, on the capacitor’s housing. Tangent of the loss angle. Its value shows the amount of losses in the dielectric. The tangent of the loss angle depends exclusively on the material of the non-conductive part of the capacitor – this is the part between the two poles. Material of the housing. There are a great many types of capacitors depending on the material which their housing is made of. Most common are capacitors with aluminum housing, with plastic housing, as well as capacitors coated with different types of resins and bitumen. Types of terminals. Capacitors may have different terminals. Some of them have flexible wires coming out of their housing, others have rigid pins, etc. The degree of protection is also a basic parameter. IP00 means lack of protection, IP64 means waterproof, etc. You can learn more about capacitors in the article „Capacitors“. In order to clarify the work of a start capacitor, we will take as an example a capacitor with metal-paper construction. It consists of plates of metallized paper, which are separated from one another by two sheets of insulating material (e.g. wax paper). These plates, together with the insulating material (the dielectric) are rolled up and placed in a metal housing. One plate is connected to the grounded metal enclosure and the other is taken out to a contact circuit-breaker. When there is voltage at the terminals, the current can flow inside, but not through the capacitor. The voltage charges the capacitor to a value commensurate with the value of this voltage. When the capacitor is charged, the current stops. If you now remove the wires through leakage, the voltage at the poles will gradually begin to decrease. If the charged capacitor is connected to the network, a discharge will proceed with direction opposite to the direction in which the charge current flew. In order to understand the operating principle of the capacitor, let us consider a system of motor start with a removed capacitor. When the contacts are open, the force lines intersect both the primary and the secondary windings and thus the electromotive force is accumulated in the primary winding. This results in generating electromagnetic field that is so strong that it can penetrate the air gap between the contacts. An electrical arc which maintains a current flow with very high amperage is generated, causing severe scorching of the contact bodies. This resembles the work of a simple hydraulic system depicted in Figure 1. The water flowing through the pipe at a high speed leads to rapid raise of the pressure if the valve closes quickly. This pressure, however, is gradually reduced if there is a place where the water can go when the valve is closed (the bell-shaped extension). The presence of an air chamber in the system allows the water to go there when the valve is suddenly closed, and after a while the air pressure will push the water back through the pipe. The capacitor operates as a buffer, similar to the air cap in the hydraulic system. When the contacts begin to open, the capacitor absorbs the self-induction current, therefore when it is fully charged, the contacts can open without the risk of sparks. Then the capacitor is discharged in a direction opposite to the direction of the initial current. Circuits of single-phase induction motors with start capacitors The work of each induction motor requires the presence of rotating electromagnetic field. It is easy to fulfill this condition by connecting an induction motor to the three-phase network: we have three phases shifted from each other by 120 °, creating a field that is changed cyclically in the space between the rotor and the stator. The problem stems from the need to use an asynchronous motor in domestic conditions, where the voltage is single-phase and is 220 VAC. It is not very easy to generate a rotating magnetic field in such network, for this reason single-phase asynchronous motors are not as common as three-phase ones. However, they are used in household fans, pumps and other devices. We need, of course, to have in mind that the power of the single-phase circuit is not very high, and the electrical characteristics of single-phase motors, in general, are substantially inferior to the characteristics of three-phase induction motors, and their power rarely exceeds 1 kilowatt. The rotor of single-phase induction motors runs as short-circuited, as because of their low power these machines need no regulation in the rotor circuit. The stator circuit consists of two windings connected in parallel in the circuit. One of them is a run winding and ensures the work of the motor at 220 volts, and the second one is known as the auxiliary or start winding. An element, ensuring the de-phasing of the current in the windings, is connected to the second winding, which is necessary for creating a rotating electromagnetic field. In 99% of the cases this element is a start capacitor, but there are still electric motors with connected resistors or inductors having the same purpose. Depending on the coupling circuits capacitor electric motors are divided into several groups: with start capacitor, with start and run capacitor and only with run capacitor. The most common is the case of a single-phase induction motor with an additional winding and a capacitor connected to the circuit only during the start time, and then it is turned off as we already explained in the article about the capacitors in this blog. If this is a run capacitor, it is permanently connected to the circuit. Electrical machines, whose circuits are implemented with start capacitors, have good starting torque at the beginning of the working cycle, but during the working process the parameters of such motors worsen, because the field created by the run windings appears to be elliptic, not circle. Motors with run capacitor have good run characteristics which are maintained throughout the working process, at the expense of bad start characteristics. Obviously, the elaboration of a compromise circuit with start and run capacitors, where the motor has fairly good start and run characteristics, is inevitable. Circuits with start capacitor are obligatory for heavy starting modes and circuits with run capacitor are used where the need for high starting torque is not so significant. Practically, you decide which of the circuits to choose because all terminals, both motor and capacitor ones, are led to the terminal box and there, by simply changing the locations of the wires, you can implement one or another circuit option. If you have to choose capacitors, you can observe the following values: the run capacitor should be about 0.7-0.8uF per kilowatt, and the start capacitor – 2.5 times larger capacitance. If you are wondering how to find out which terminals belong to the start winding and which to the run winding (if they are not labeled, of course), you can get orientation by their section: the start one has significantly larger section. There are also cases, which are not very rare, where the start and the run windings are connected inside the motor housing and are drawn out with a common terminal. In this case we can not implement a reverse because we must not swap the places of the start winding. In practice, in this case we will have three power terminals in the terminal box. Which terminal belongs to the start winding and which belongs to the run winding can be determined only by continuity tests. The biggest resistance will occur between the terminals of the start and the run windings, and the resistance between the common terminal and the start one is greater than that between the common terminal and the run one. Connection of a three-phase induction motor to a single-phase network through a capacitor. In practice, we often need to use a three-phase motor in the single-phase domestic network. We can use the following circuit, which provides 75% of the power of the three-phase machine. How to calculate the capacitor? If the motor is calculated with phase voltage 127 VAC (127h3 = 380VAC) then: C = 2800. I uF, where U and I are the rated current and voltage in the single-phase network. If the motor is calculated with phase voltage 220 VAC, then: C = 4800I / U = 21,82. I uF and the calculation should always consider some reserve.