Jak vybrat kondenzátor pro elektromotor: hlavní body – Elektrikář sám

Pokud máte vlastní dům, chalupu nebo garáž, někdy je potřeba vyrobit elektrické spotřebiče, které používají elektromotor. Konstruktéři pro tyto účely používají dostupný motor, velmi často třífázový. Pro připojení takových zařízení k jednofázové síti se používají fázově posuvné kondenzátory. U výkonných zařízení je třeba vybrat pracovní a spouštěcí kondenzátor. Pro nízkovýkonový elektromotor můžete použít jeden pracovní. V tomto článku čtenářům webu Sam Elektrik řekneme, jak vybrat kondenzátor pro elektromotor.

Důležité vědět

Konstruktér si musí uvědomit, že pro zrychlení výkonného elektromotoru je nejprve zapotřebí velká kapacita kondenzátoru. S rostoucími otáčkami se musí snižovat. To znamená, že spouštěcí kondenzátor musí mít vyšší jmenovitou hodnotu než pracovní kondenzátor.

Důležité! Elektrolytické kondenzátory nelze použít jako pracovní kondenzátory. Pro tyto účely se používají nepolární kondenzátory s pracovním napětím 1,5-2krát vyšším než síťové napětí. Pro tyto účely se používají staré sovětské typy MBGCh, MGBO atd. nebo speciálně navržené filmové součástky typu SVV s kovovým povlakem.

Existují speciální kontejnery, v jejichž těle jsou kombinovány dva kondenzátory – startovací a pracovní, jak je znázorněno na fotografii:

Mají dva kondenzátory různých jmenovitých hodnot, konstrukčně umístěné v jednom pouzdře.

K čemu se používají kondenzátory?

V třífázové střídavé síti jsou fáze vůči sobě posunuty o 120 0 . To umožňuje vytvoření rotačního elektromagnetického toku uvnitř motoru.

Při připojení k jednofázové síti nedochází k rotačnímu toku. K jeho vytvoření se používá fázově posuvný kondenzátor. Ten umožňuje vytvořit rotační tok elektrického pole.

Výběr kondenzátoru pro asynchronní motor

Pro připojení asynchronního třífázového motoru na 380 voltů k jednofázové síti je nutný kondenzátor. Elektromotor má dva typy zapojení vinutí – hvězdu nebo trojúhelník. Trojúhelníkové zapojení bude fungovat efektivněji v síti na 220 voltů.

Existují speciální programy pro výpočet kondenzátoru. Stačí zadat údaje o motoru a program provede výpočet sám. Dá doporučení pro zapojení pracovního kondenzátoru a spouštěcího. Na internetu je mnoho takových programů. Říká se jim kalkulačky.

Existuje vzorec, podle kterého se výpočet provádí:

Pracovní kapacita kondenzátoru se vypočítá podle výše uvedeného schématu, kde ve vzorci:

• U – Napětí zdroje napájení. V našem případě je to 220 voltů.
• I_ф – jmenovitý proud statoru. Můžete se podívat na typový štítek elektromotoru nebo jej změřit pomocí měřicích kleští proudu.
• K je koeficient, který závisí na schématu zapojení vinutí. Pro trojúhelníkové zapojení je to 4800 a pro hvězdicové zapojení 2800.

Pokud jsou známy všechny parametry, není obtížné správně vypočítat kondenzátor. Výsledek se získá v μF. Tento vzorec platí pro výběr pracovní kapacity.

Situace je složitější se startovacím kondenzátorem. Ten se k vinutí připojuje na krátkou dobu. Ne déle než 3 sekundy v okamžiku startu motoru.

Jak je znázorněno na obrázku níže, připojení motoru na 380 až 220 voltů je následující:

Počáteční kapacita se volí na základě podmínky, že by měla 2-3krát překročit pracovní kapacitu. Existuje však jednodušší metoda výběru.

Na internetu existují tabulky, které lze použít k určení požadované kapacity. Obrázek níže ukazuje takovou tabulku. Uvádí pracovní a spouštěcí kondenzátor.

Tabulka výběru kapacity kondenzátoru

Existují doporučení, podle kterých je snadné určit požadovaný parametr. Na každých 100 W se instaluje kapacita 7 μF. Počáteční kapacita bude 14 μF. Provozní napětí kondenzátorů by mělo být alespoň 1,5 U sítě.

Výběr kondenzátoru pro jednofázový motor

Jednofázové elektromotory se spouštěcím vinutím jsou v každodenním životě nejrozšířenější. Jsou instalovány ve většině domácích spotřebičů. Proto je jejich rozšířenost vysoká.

Mají dvě vinutí – pracovní a spouštěcí. Pokud konstrukce třífázového motoru zajišťuje rotační tok, pak se u jednofázového motoru k tomu používá spouštěcí vinutí a fázový posun se nastavuje kondenzátorem. V některých obvodech se místo kondenzátoru používá rezistor nebo indukčnost, ale to je spíše výjimka.

Nejběžnější schéma je uvedeno níže:

Pro lepší spouštěcí vlastnosti se používá další kondenzátor, zapojenej paralelně k pracovnímu. Připojuje se krátce, maximálně na tři sekundy.

Použití elektrolytických kondenzátorů v síti střídavého proudu je nepřijatelné. Zapojení polárního kondenzátoru do sítě střídavého proudu totiž vede k varu elektrolytu uvnitř pouzdra, což nakonec povede k jeho explozi.

Zřídka se používá schéma s elektrolytem, ale v tomto případě je s ním sériově zapojena dioda. Takové schéma je opodstatněné, pokud je nutné ušetřit místo a motor pracuje krátkou dobu.

Volba kondenzátoru pro motor se provádí podle schématu zapojení:

• Spouštěcí vinutí a kondenzátor se krátce zapojí po dobu rozběhu. V tomto případě se na každých 1 kW výkonu instaluje 70 μF. Lze použít elektrolyty s diodou.
• Spouštěcí cívka a kondenzátor jsou trvale připojeny po celou dobu provozu motoru. V tomto případě se používají nepolární součástky s kapacitou 23-35 μF na 1 kW.
• Spouštěcí kondenzátor se krátkodobě zapojí paralelně k pracovnímu kondenzátoru. V tomto případě lze jako spouštěcí kondenzátor použít elektrolytický kondenzátor s diodou. Měl by být 2–3krát větší než pracovní kondenzátor. Obvod by však měl být konstruován tak, aby spouštěcí kondenzátor nebyl připojen déle než 3 sekundy.

Navzdory doporučením pro výběr je třeba sledovat stav elektromotoru.

Pokud se motor během provozu zahřívá, je vhodné snížit jmenovitou hodnotu pracovního kondenzátoru. Pokud se tak neučiní, motor se přehřeje a selže.

Při instalaci elektromotorů na jiná zařízení používejte originální díly demontované společně s domácími spotřebiči, například z pračky. Pokud to není možné, řiďte se uvedeným doporučením.

DC motory

Konstruktér se setkává s nízkopříkonovými stejnosměrnými motory. Obvykle se používají na 12 voltů. Na jejich těle jsou namontovány malé kondenzátory. Příklad je na fotografii:

12V motor s kondenzátorem

Vyvstává otázka, k čemu jsou určeny, když motor funguje i bez nich. Z diagramu je zřejmé, že jsou zapojeny paralelně k motoru.

• Ochrana sítě před vysokofrekvenčními složkami, které ruší rádiová zařízení.
• Funguje jako zhášecí prvek. Zajišťuje normální provoz a zabraňuje spálení kartáčů na kolektoru. Bez něj by kolektor stejnosměrného motoru rychle selhal. Tím se prodlužuje životnost kolektoru a kartáčů.

Zvážili jsme hlavní nuance výběru kondenzátoru pro elektromotor a řekli jsme si, proč je kondenzátor v obvodu potřeba. Doufáme, že poskytnuté informace byly pro vás užitečné a zajímavé!

Zveřejněno 05.12.2020 Aktualizováno 05.12.2020 Alexandrem (administrátorem)