Блок конденсаторов для запуска двигателя

Назначение и подключение пусковых конденсаторов для электродвигателей

Для обеспечения надежной работы электродвигателя используются пусковые конденсаторы.

• Назначение и преимущества ↓
• Схемы подключения ↓
• Выбор пускового конденсатора для электродвигателя ↓
• Обзор моделей ↓
• Советы ↓

Наибольшая нагрузка на электродвигатель действует на момент его старта. Именно в этой ситуации пусковой конденсатор начинает работать. Также отметим, что во многих ситуациях пуск проводится под нагрузку. В этом случае, нагрузка на обмотки и другие компоненты очень велика. Какая же конструкция позволяет снизить нагрузку?

Все конденсаторы, в том числе и пусковые, имеют следующие особенности:

1. В качестве диэлектрика используется специальный материал. В рассматриваемом случае, часто используется оксидная пленка, которую наносят на один из электродов.
2. Большая емкость при малых габаритных размерах – особенность полярных накопителей.
3. Неполярные имеют большую стоимость и размеры, но они могут использоваться без учета полярности в цепи.

Подобная конструкция представляет собой сочетание 2 проводников, которые разделяет диэлектрик. Применение современных материалов позволяет значительно повысить показатель емкости и уменьшить его габаритные размеры, а также повысить его надежность. Многие при внушительных рабочих показателях имеют размеры не более 50 миллиметров.

Особенности схемы с конденсаторами

Обмотки всех трехфазных электромоторов могут соединяться по двум схемам:

1. «Звезда» – при этом концы всех обмоток подключаются в одной точке. А начала обмоток соединяются с питающей сетью.
2. «Треугольник» – начало обмотки соединяется с концом соседней. В итоге получается, что точки соединения двух обмоток подключаются к сети питания.

Выбор схемы зависит от того, каким напряжением питается мотор. Обычно при подключении к сети переменного тока 380 В обмотки соединяются в «звезду», а при работе под напряжением 220 В – в «треугольник».

На рисунке выше:

а) схема соединения «звезда»;

б) схема соединения «треугольник».

Так как в однофазной сети явно не хватает одного питающего провода, нужно его сделать искусственно. Для этого применяются конденсаторы, которые сдвигают фазу на 120 градусов. Это рабочие конденсаторы, их оказывается недостаточно при пуске электромоторов мощностью свыше 1500 Вт. Чтобы осуществить запуск мощных двигателей, потребуется дополнительно включать еще одну емкость, которая облегчит работу во время старта.

Блоки конденсаторов

Назначение: для комплектации шунтовых батарей напряжением 6; 10; 35; 110 кВ частотой 50 Гц.

Конденсаторы представляют собой накопители энергии электрического поля, способные передавать накопленную энергию другим элементам электроцепи. Применяются БК для высвобождения сильных импульсов и повышения качества электроэнергии. Блоки конденсаторов для шунтовых батарей частотой 50 Гц различного напряжения (6-110 кВ), представленные в данном разделе, обеспечат защитное срабатывание автоматики при перегрузках и отключении питания.

В обозначении блока первое число после типа – номинальное напряжение в киловольтах;
второе – номинальная мощность в кварах.

*Вместо конденсаторов КЭС возможна комплектация конденсаторами КЭП1-1, 05-63-1У1 и КЭП2-1 ,05-125-1У1.

ТОО «УККЗ» представляет продукцию блоки конденсаторных устройств, изготовленных известным производителем Усть-Каменогорским конденсаторным заводом. Каждый блок конденсаторов входит в определенную серию и имеет определенные технические характеристики, которые дадут возможность повысить эффективность работы ЛЭП. Продукция завода пользуется широким спросом на предприятиях различных промышленных отраслей в России и за рубежом.

Особенности конструкции

Блок конденсаторов включает в себя конденсаторные устройства с системой защитного отключения, которые могут быть подключены параллельно или последовательно. В аварийных ситуациях, при возникновении повреждений, блок конденсаторов позволяет отключить деформированные секции с помощью встроенного предохранителя. Пропитка осуществляется с помощью диэлектрической жидкости, которая отвечает высоким стандартам экологической безопасности.

Сфера применения

Блоки конденсаторов производства ТОО «УККЗ» предназначены для комплектации шунтовых батарей напряжением 6, 10, 35, 110 кВ. Применяются устройства в машиностроении и энергетике, на предприятиях пищевой и нефтегазовой и многих других промышленных отраслей.

Преимущество модульной конструкции состоит в высокой скорости монтажа и снижении расходов на проектирование и транспортировку устройств на промышленный объект.

Подбор оптимального варианта

Чтобы правильно подобрать блок конденсаторов, который будет оптимально подходить для ваших производственных мощностей, необходимо определить:

• количество конденсаторных устройств, входящих в блок;
• вес и габариты устройств;
• номинальная емкость, мощность, напряжение;
• количество параллельно подсоединенных устройств;
• серия устройств, входящих в блок конденсаторов.

Специалисты ТОО «УККЗ» подробно проконсультируют по всем возникающим вопросам и помогут подобрать эффективные устройства для оптимизации расхода электроэнергии и повышения надежности электрооборудования.

Если Вы затрудняетесь с выбором подходящей модификации блоков, опытные консультанты Торгового Дома «УККЗ» ответят на любые вопросы и помогут принять правильное решение. У нас Вы можете купить блоки конденсаторов, соответствующие конкретным характеристикам. Мы также готовы оказать любую информационно-консультативную поддержку по вопросам заказа, оплаты и доставки продукции во все регионы России и ближнего зарубежья.

Выводы и полезное видео по теме

Таким образом, подключение электродвигателя кондиционера (точнее, технологическое соединение бытовой установки кондиционирования воздуха) вполне доступно выполнить непосредственно самому пользователю. Видеоролик наглядно демонстрирует проведение такой процедуры:

Домашний мастер, решивший выполнить подключение мотора кондиционера, должен обладать основами работы с хладагентами, плюс иметь представление об электрических сетях. Желательно, конечно, чтобы присутствовал некоторый опыт в таких делах. Если же совсем нет никаких представлений о работе подобного плана, лучший выход – обращение в сервис.

У вас есть личный опыт подключения электродвигателя бытового обсуждения и вы хотите поделиться им с другими пользователями? Или хотите уточнить определенные нюансы выполнения электрических соединений у наших экспертов? Пишите свои рекомендации, задавайте вопросы – блок обратной связи расположен ниже под этой публикацией.

Подбор рабочих конденсаторов

На емкость конденсаторов, обеспечивающих питание третьей обмотки, влияет схема подключения, мощность двигателя и другие параметры.

Требуемую емкость можно рассчитать по формулам:

Ср=2800*I/U (соединение «звездой»)

Ср=4800*I/U (соединение «треугольником»)

где Ср – емкость рабочего конденсатора, мкФ; I – ток, А; U -напряжение, В.

Тока рассчитывается по формуле:

где Р – мощность двигателя, кВт; n – КПД; cosф – коэффициент мощности. Эти данные указаны в паспорте двигателя, их значения равны примерно 0,8-0,9.

На практике можно упростить расчеты, определив требуемую емкость рабочего конденсатора как 7 мкФ на 100 Вт мощности двигателя.

В ходе испытаний двигателя можно проверить правильность расчетов емкости рабочих конденсаторов. Если наблюдается перегрев двигателя, емкость завышена. При недостаточной емкости будет наблюдаться сильное падение мощности двигателя. Лучше начать подбор емкости рабочего конденсатора с небольшого значения, постепенно наращивая ее до оптимальной. Это можно сделать путем подключения параллельных конденсаторов или замены конденсатора на более емкий. Лучше осуществлять подбор, измеряя токи обмоток при работе двигателя. При идеальном подборе конденсатора ток обмотки, подключенной через рабочий конденсатор, должен совпадать с током, потребляемым обмотками, подключенными к «фазе» и «нолю».

Конденсаторы пусковые

2. Для чего нужен пусковой конденсатор

Основное предназначение пускового конденсатора заключается в получении магнитного поля, необходимого для повышения пускового момента электродвигателя, а также для соединения с обмотками асинхронных электродвигателей, питающихся от однофазной сети частотой 50-60Гц и для перевода трехфазных двигателей на питание от однофазной сети.

Пусковым, конденсатор называют потому, что он применяется для выравнивания крутящего момента при запуске электродвигателя. В момент старта электродвигателя, пусковой ток резко возрастает, а крутящий момент в то же время растет с отставанием. Именно в этот момент на двигатель действует наибольшая нагрузка и если не использовать пусковой конденсатор, то нарастающая электрическая энергия выведет из строя обмотку двигателя.

Пусковой конденсатор позволяет реактивной энергии уходить из обмотки двигателя и накапливаться в этой ёмкости до того времени, пока двигатель не выйдет на рабочую частоту и мощность.

Пусковые конденсаторы применяются в компрессорах, насосах, стиральных машинах, холодильниках, стартерах, кондиционерах, сплит системах и в другом оборудовании, где необходима компенсация реактивных токов.

3. В чем отличие пускового и рабочего конденсатора

Для запуска и работы асинхронных двигателей в однофазной цепи переменного тока используют пусковые и рабочие конденсаторы.

Пусковой конденсатор предназначен для кратковременной работы – в момент запуска двигателя. После выхода двигателя на рабочую частоту и мощность, пусковой конденсатор отключают и мотор работает за счет сдвига фаз в рабочих обмотках. Следовательно, время работы пускового конденсатора должно быть очень коротким, около 3 секунд, так как длительное время работы пускового конденсатора, может привести к его дополнительному перегреву и электродвигателя в целом, что чревато выходом из строя элементов схемы.

Это необходимо для тех двигателей, схема работы которых, предусматривает данный режим запуска. Для остальных двигателей, только в тех случаях, когда в момент запуска, присутствует нагрузка на валу, препятствующая свободному вращению ротора.

Рабочий конденсатор рассчитан на большое количество часов наработки и подключен к цепи все время, выполняет функцию фазосдвигающей цепи для обмоток электродвигателя. В связи с тем, что конденсатор и обмотка электродвигателя создают колебательный контур, в момент перехода из одной фазы цикла в другую на конденсаторе возникает повышенное напряжение, превышающее напряжение питания. Это необходимо учитывать при выборе рабочего конденсатора.

4. Подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть «звездой» и «треугольником»

Основными схемами подключения трёхфазного двигателя в однофазную сеть являются «звезда» и «треугольник«.

Для подключения пускового конденсатора к асинхронному двигателю используется кнопка, которая коммутирует пусковой конденсатор на время, необходимое для выхода электродвигателя на необходимую мощность и обороты.

Рабочий же конденсатор постоянно подключен к электросхеме двигателя и не нуждается в отключении.

5. Типы конденсаторов, сравнение серий конденсаторов, какие бывают

Наиболее распространённые серии пусковых конденсаторов: CBB60, CBB61, CBB65, CD60, МБГО, МБГЧ, МБГВ.

Отличаются данные серии по типу диэлектрика (полипропиленовый, металлобумажный), форме и материалу корпуса (прямоугольный или цилиндрический корпус, металлический или пластиковый), номинальному ряду ёмкостей и напряжений.

Тип		Характеристика	Корпус	Ёмкость, мкФ	Рабочее напряжение, В	Откло­нение ёмкости	Тангенс угла потерь, макс	Сопротив­ление изоляции между выводами, МОм·мкФ
	CBB60	металлопропиленовый герметизированный	цилиндрический пластиковый	1 — 150 мкФ	450, 630 В	±5%	0,002	3000
	CBB61	металлопропиленовый герметизированный	прямоугольный пластиковый	1 — 50 мкФ	450, 630 В	±5%	0,002	3000
	CBB65	металлопропиленовый герметизированный	цилиндрический металлический	4 — 150 мкФ	450, 630 В	±5%	0,002	3000
	CD60	электролитический герметизированный	цилиндрический металлический	50 — 1500 мкФ	220 — 450 В	±5% ±10% ±20%	0,15	3000
	МБГО	металлобумажный герметизированный однослойный	прямоугольный металлический	0,25 — 30 мкФ	160 — 630 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГП* (КМБГ)*	металлобумажный герметизированный однослойный	прямоугольный металлический	0,1 — 30 мкФ	160 — 1500 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГТ*	то же, термостойкий	прямоугольный металлический	0,1 — 20 мкФ	160 — 1000 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГЧ	то же, для повышенных частот	прямоугольный металлический	0,25 — 10 мкФ	250 — 1000 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГВ	то же, высокоёмкостный	прямоугольный металлический	60 — 200 мкФ	500, 1000 В	±5% ±10%	0,025	240; 60

В целом, металлобумажные конденсаторы имеют лишь одно преимущество – они лучше переносят кратковременные токовые перегрузки. Но на 100% можно утверждать, что полипропиленовые конденсаторы также надёжно отрабатывают свою задачу и с каждым днём всё больше набирают свою популярность. Эта технология позволяет накапливать заряд в меньшем объёме и за гораздо меньшие деньги. В связи с этим полипропиленовые пусковые конденсаторы чаще применяются в оборудовании в качестве альтернативы металлобумажным благодаря достойному качеству, лучшим характеристикам и более низкой цене.

6. Как подобрать ёмкость конденсатора для электродвигателя (+калькулятор)

Пусковые и рабочие конденсаторы для электродвигателей подбирают исходя из необходимой ёмкости и номинального напряжения. С помощью онлайн-калькулятора можно произвести расчет ёмкости пускового и рабочего конденсатора для трехфазных электродвигателей при соединении обмоток двигателя по схеме «звезда» или «треугольник» и его подключении в однофазную сеть.

При подборе ёмкости рабочего конденсатора рекомендуется использовать не один рабочий конденсатор большой ёмкости, а несколько менее ёмких конденсаторов, соединенных параллельно. Подбор ёмкости достигается параллельным подключением или отключением дополнительных конденсаторов, (общая ёмкость при этом равна сумме ёмкостей подключенных конденсаторов).

Номинальное напряжение пускового конденсатора нужно выбирать так, чтобы в процессе работы рабочее напряжение не превышало параметры конденсатора более, чем на 10%.

Как показывает практика, на каждые 100Вт мощности электродвигателя требуется около 6-7 мкФ. При правильно подобранном конденсаторе мощность трехфазного двигателя, включенного в однофазную сеть не должна уменьшиться более, чем на 30%.

Напряжение рабочего конденсатора для подключения к асинхронному электродвигателю необходимо выбирать с учетом коэффициента 1,15, т.е. для сети 220В рабочее напряжение конденсатора должно быть 220*1,15= 250В.

Для подключения пускового конденсатора к асинхронному электродвигателю в расчетах напряжения берут коэффициент от 2 до 3. Для сети 220В напряжение пускового конденсатора должно быть 400-500 В. Это обеспечит необходимый запас по напряжению в процессе работы.

7. Рекомендации по подключению

Перед подключением конденсаторов следует удостовериться в отсутствии накопленного заряда. Поскольку конденсатор сохраняет накопленный заряд длительное время, то после каждого отключения необходимо проводить его разряд. У некоторых конденсаторов конструктивно предусмотрено наличие встроенного разрядного резистора. Сопротивление разрядного резистора подбирается так, чтобы по истечении 50 секунд полностью снять остаточное напряжение с конденсатора.

Для предотвращения случайного прикосновения к токоведущим частям, находящихся под напряжением, их следует изолировать с помощью кожуха или ограждения. Корпус конденсаторов необходимо надежно закрепить – в процессе эксплуатации под воздействием вибраций и сотрясений возможно смещение конденсаторов и попадание их в рабочие устройство.

Напряжение 220В является опасным для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья лиц, эксплуатирующих устройства, применение схем включения должен проводить специалист.

8. Видео: Конденсаторы пусковые и рабочие — обзор, популярные серии