+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Двигатели конденсаторные

Двигатели конденсаторные — Разновидность асинхронных двигателей, в цепь одной или нескольких обмоток статора включены конденсаторы для создания сдвига фазы тока в этих обмотках.

Чаще всего применяются для использования в однофазных цепях и имеют две обмотки, обычно с разным количеством витков. Оси обмоток в пространстве сдвинуты на 90°. Одна из обмоток подключена непосредственно к питающей цепи, а вторая подключена к ней же через конденсатор. Для обеспечения максимального вращающего момента величина емкости конденсатора выбирается такой, чтобы сдвиг фазы тока между обмотками был близок к 90° , и модули магнитной индукции обмоток были примерно одинаковыми. В этом случае магнитные поля, создаваемые обмотками, сдвинуты по фазе, а суммарное поле вращается по кругу, увлекая за собой ротор.

Следует, однако, заметить, что сила и фаза тока в обмотке, подключенной через конденсатор, зависят не только от емкости конденсатора, но и от эффективного импеданса обмотки. Последний, в свою очередь, зависит от скорости вращения ротора. В момент пуска двигателя импеданс обмотки определяется только сопротивлением и индуктивностью обмотки и относительно мал. Поэтому для создания оптимальных условий для пуска двигателя требуется конденсатор достаточно большой емкости. После того, как ротор двигателя раскрутится, магнитное поле ротора создает в обмотках статора электродвижущую силу, направленную против напряжения, прикладываемого к обмоткам снаружи. Это приводит к увеличению эффективного сопротивления обмоток, и существенному снижению оптимального значения емкости конденсатора. Таким образом, круговое поле в двигателе имеет место лишь при определенном значении емкости конденсатора, скорости вращения, напряжения и чисел витков обмоток. При изменении какой-либо из этих величин (например, скорости вращения) поле становится эллиптическим, а характеристики двигателя ухудшаются.

В зависимости от назначения двигателя применяются разные схемы включения емкостей в цепь обмотки статора.

Если необходимо обеспечить большой стартовый момент вращения ротора, то выбирают конденсатор большой емкости, обеспечивающий оптимальный по величине и фазе ток в момент пуска двигателя. Если пусковой момент не критичен и может быть достаточно малым, но необходимо обеспечить оптимальные условия при номинальной скорости вращения, то емкость рассчитывается из условия номинальной скорости вращения. Часто на время пуска параллельно с рабочим конденсатором относительно малой емкости включается пусковой конденсатор, емкость которого значительно больше, в результате чего поле при пуске приближается к круговому. После пуска эта емкость отключается, и двигатель работает лишь с рабочим конденсатором (см. схему). Иногда используется и большее число переключаемых конденсаторов.


Если после окончания пуска не отключить пусковую емкость, то сдвиг фаз токов в обмотках из-за повышения импедансов обмоток после раскрутки двигателя сильно уменьшится, магнитное поле станет эллиптическим, и рабочие характеристики двигателя значительно ухудшаются.

Важно: Правильный подбор конденсаторов весьма важен для обеспечения работы конденсаторного двигателя. Ассортимент специальных конденсаторов, выпускаемых заводом Нюкон позволяет выбрать наиболее подходящие и получить наилучшие результаты для любых возможных вариантов таких устройств.

Если Вас интересует цена на конденсаторы для двигателей (моторные конденсаторы) или сроки их производства и условия поставок, позвоните по указанному ниже телефону или заполните предлагаемую форму

НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ?

Конденсаторный электродвигатель — устройство и принцип работы

Конденсаторный двигатель представляет собой одну из разновидностей двигателей асинхронного типа. В обмотках такого типа имеются присоединенные конденсаторы, которые выполняют такие функции, как создание сдвигов фазы проводящего тока.


Имеется возможность подключения конденсаторного электродвигателя к однофазной сети, делается это посредством использования специальных схем. Чаще встречаются двухфазные и трехфазные асинхронные конденсаторные электродвигатели.


Конструкция и устройство конденсаторного электродвигателя


По конструктивному оформлению и по таким параметрам, как мощность электродвигателя и его габариты они могут быть разными. Это непосредственно зависит от назначения и использования электродвигателя конденсаторного типа.

 

 

Вообще, чаще конденсаторные двигателей используются в бытовой технике небольших мощностей, такой стиральные машины старого образца, электромагнитофонах, и другой технике, не обладающей большими мощностями. Как правило, такие разновидности электродвигателей не используются при мощности, которая превышает 1кВт, поскольку сам по себе конденсатор имеет достаточно высокую стоимость.


Работа конденсаторного электродвигателя происходит посредством того, что в конструкции он имеет две обмотки, одна из которых непосредственно подключается к электрической сети, вторая же соединяется с самим конденсатором для создания магнитного поля вращающегося действия.

Конденсаторы выполняют так называемое сдвижение фазы тока практически на девяносто градусов.

 

 

 

Во время запуска асинхронного электрического двигателя конденсаторного типа действия оба непосредственных рабочих элемента (конденсаторы) включены, однако после того, как произойдет необходимый для стабильной работы двигателя разгон, один из работающих конденсаторов отключают. Делается это в целях экономии рабочего ресурса электродвигателя, к тому же нет смысла «гонять» оба конденсатора, ведь такая необходимость присутствует лишь при начальной стадии набора оборотов, потом, когда скорость работы двигателя достигает номинального уровня, с последующими задачами вполне под силу справится одному работающему конденсатору.


Наиболее близок по пусковому устройству, а так же  по характеристикам работы и такой тип конденсаторного электрического двигателя к асинхронному электрическому двигателю трехфазного типа.


Основные характеристики конденсаторного электродвигателя


Как правило, во избежание получения эллиптического вращающегося магнитного поля, в одно и то же время с емкостью подключается переменное сопротивление проволочного типа, таким образом, данное подключение позволяет получить магнитное поле не эллипсовидной формы, а поле кругового типа.

 

На сегодняшний день, в промышленности для использования в электрических двигателях конденсаторного типа на промышленном оборудовании применяются электродвигатели двухфазного типа. Их схема подключения является наиболее распространенной и проверенной, к тому же такой тип не имеет высокой стоимости и является наиболее удобным.


В сравнении с простой однофазной схемой подключения схема работы электрических конденсаторных двигателей имеет более высокий коэффициент полезного действия. Разница эта может достигать порядка шестидесяти процентов.


В зависимости от использования конденсаторного электрического двигателя и от его габаритов и рабочих характеристик, номинальная мощность достигает, как правило, полтора кВт. При такой мощности может быть различной и синхронная частота вращения за одну минуту времени, так в зависимости опять же от модели двигателя конденсаторного типа этот параметр может варьироваться в диапазоне от 750 до 3000 оборотов.

Конденсаторный двигатель

Подробности
Категория: Электрические машины

Пусковые характеристики при однофазном включении двигателя становятся наиболее благоприятными, когда в качестве пускового элемента используется конденсатор. Для улучшения рабочих характеристик конденсатор определенной емкости оставляют включенным на весь рабочий период.

Асинхронный двигатель, работающий от сети однофазного тока, с конденсатором в его цепи называется конденсаторным.
По теории и расчету конденсаторного двигателя опубликовано значительное число работ в отечественной и иностранной литературе. Еще в 1934 г. один из видных советских ученых — академик В. С. Кулебакич, рассмотрев основные свойства конденсаторного двигателя, указал на широкие возможности его применения в народном хозяйстве и, в частности, выдвинул идею его использования в электрической тяге.
Данные теоретических и экспериментальных исследований конденсаторного двигателя с тремя статорными обмотками и специального исполнения нашли отражение в работах М.
Крондля, В. Шуйского, И. М. Эдельмана, Г. Б. Меркина, Н. М. Булаева, В. Е. Розенфельда, М. И. Крайдберга, Б. Н. Тихменева, X. Клауснитцера, О. А. Некрасова, А. Г. Мирера, Ю. С. Чечета, Ф. М. Юферова и др.
Фундаментальные исследования вопросов теории и особенностей различных схем конденсаторного двигателя принадлежат А. И. Адаменко.
Внимание исследователей продолжают занимать вопросы дальнейшего развития методики проектирования и расчета конденсаторных двигателей специального исполнения. Вместе с тем большой интерес вызывает изучение возможностей улучшения эксплуатационных свойств асинхронного двигателя трехфазного тока, работающего в схеме однофазного включения с конденсатором. Сказанное в значительной мере объясняется расширением областей применения конденсаторного двигателя. Каковы же его характерные особенности?
По сравнению со схемой однофазного включения, конденсаторный двигатель развивает большую полезную мощность. Ее значение достигает 65— 85 % номинальной мощности, указанной на щитке. Конденсаторный двигатель как асинхронный короткозамкнутый очень прост по устройству и надежен в работе. Его питание осуществляется от двухпроводной сети.
Ценным свойством конденсаторного двигателя является высокий коэффициент мощности, который может приобретать значения, практически равные единице. В последнем случае двигатель потребляет из сети ток, пропорциональный только активной мощности, так как источником реактивной мощности для него является конденсатор.
Пусковая и рабочая емкости при данном напряжении сети и принятой схеме включения зависят от мощности двигателя. С увеличением мощности они возрастают. Начиная с некоторой мощности, применение конденсаторных двигателей экономически уже не оправдывается из-за относительно высокой стоимости конденсаторов. Предельной мощностью конденсаторного двигателя общего назначения следует принять номинальную мощность 1,5 кВт, обозначенную на щитке.
Таблица 1


Номинальная мощность, кВт

Высота оси вращения, мм

Синхронная частота вращения, об/мин

Степень защиты

0,09 0,12 0,18 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5

50 50 56 56 63 63 71 71 80

3000

 

0,06 0,09 0,12 0,18 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5

50 50 56 56 63 63 71 71 80 80

1500

IP 44

0,18 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1

63 63 71 71 80 80

1000

 

0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5

71 80 80 90 90 100

750

 

Поясним сказанное на примере двигателя серии 4Л в защищенном исполнении с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Стоимость конденсаторов типа К.БГ-МН, образующих рабочую емкость, при мощности двигателя 1 кВт примерно равна стоимости двигателя, т.е. составляет приблизительно 100%. Для мощностей 1,5 и 10 кВт соответственно получаем 140 и 270 % стоимости двигателей.
Мощность от нескольких сотен ватт до 1,5 кВт имеет огромное число асинхронных трехфазных двигателей, применяемых в народном хозяйстве В связи с освоением отечественными заводами технологии изготовления высококачественных конденсаторов становится реальной возможность широкого использования конденсаторных двигателей, особенно в условиях сельскохозяйственного производства.
Шкала номинальных мощностей электродвигателей  серии 4А сельскохозяйственного назначения приведена в табл. 1.
Для работы в средах повышенной влажности (птицеводческие помещения, животноводческие фермы) выпускают электродвигатели серии 4А климатического исполнения У2, которые отличаются от двигателей основного исполнения УЗ влагоморозостойкой изоляцией и защитными покрытиями.
Кроме сельскохозяйственных электроустановок конденсаторный двигатель может также найти применение в промышленности и быту для привода механизмов и машин небольшой мощности.
Отличительным элементом конденсаторного двигателя является конденсатор. См. также технические данные конденсаторов, пригодных для использования в цепи конденсаторного двигателя.

Электродвигатель асинхронный конденсаторный. Конденсаторные двигатели

Асинхронный конденсаторный двигатель имеет на статоре две обмотки, занимающие одинаковое число пазов и сдвинутые в про­странстве относительно друг друга на 90 эл. град. Одну из обмоток — главную — включают непосредственно в однофазную сеть, а дру­гую — вспомогательную — включают в эту же сеть, но через ра­бочий конденсатор С ра6 (рис. 16.7, а).

В отличие от рассмотренного ранее однофазного асинхронно­го двигателя в конденсаторном двигателе вспомогательная обмот­ка после пуска не отключается и остается включенной в течение всего периода работы, при этом емкость С раб создает фазовый сдвиг между токами и .

Таким образом, если однофазный асинхронный двигатель по окончании процесса пуска работает с пульсирующей МДС стато­ра, то конденсаторный двигатель — с вращающейся. Поэтому конденсаторные двигатели по своим свойствам приближаются к трехфазным двигателям.

Необходимая для получения кругового вращающегося поля емкость (мкФ)

C раб = 1,6 10 5 I A sin φ A / (f 1 U A k 2), (16.4)

при этом отношение напряжений на главной U А и на вспомога­тельной U B обмотках должно быть

U A /U B = tg φ A ≠ 1.

Здесьφ A — угол сдвига фаз между током и напряжением при круговом поле; k = ω B k B / (w A k A ) — коэффициент трансформации, представляющий собой отношение


Рис. 16.7. Конденсаторный двигатель:

а- с рабочей емкостью, б — с рабочей и пусковой емкостями, вмеханические характеристики; 1- при рабочей емкости, 2- при ра­бочей и пусковой емкостях

эффективных чисел витков вспомогательной и главной обмоток; k A и k B — обмоточные коэффициенты обмоток статора.

Анализ (16.4) показывает, что при заданных коэффициенте трансформации kи отношении напряжений U A / U B емкость С ра6 обеспечивает получение кругового вращающегося поля лишь при одном, вполне определенном режиме работы двигателя. Если же и изменится режим (нагрузка), то изменятся и ток I A и фазовый угол φ A , а следовательно, и С раб, соответствующая круговому полю. Таким образом, если нагрузка двигателя отличается от расчетной, то вращающееся поле двигателя становится эллиптическим и рабочие свойства двигателя ухудшаются. Обычно расчет С раб ведут для номинальной нагрузки или близкой к ней.

Обладая сравнительно высокими КПД и коэффициентом мощности (соs φ 1 = 0,80 ÷ 0,95), конденсаторные двигатели имеют неудовлетворительные пусковые свойства, так как емкость С раб обеспечивает круговое поле лишь при расчетной нагрузке, а при пуске двигателя поле статора эллиптическое. При этом пусковой момент обычно не превышает 0,5М НОМ.

Для повышения пускового момента параллельно емкости С раб включают емкость С пуск, называемую пусковой(рис. 16.7, б). Величину С пуск выбирают, исходя из условия получения кругового поля статора при пуске двигателя, т. е. получения наибольшего пускового момента. По окончании пуска емкость С пуск следует отключать, так как при небольших скольжениях в цепи обмотки статора, содержащей емкость Си индуктивность L, возможен резонанс напряжений, из-за чего напряжение на обмотке и на конденсаторе может в два-три раза превысить напряжение сети.

При выборе типа конденсатора следует помнить, что его рабо­чее напряжение определяется амплитудным значением синусои­дального напряжения, приложенного к конденсатору U c . При кру­говом вращающемся поле это напряжение (В) превышает напряжение сети U 1 и определяется выражением

U c = U 1 (16.5)


Рис 16.8. Схемы включения двухфазного двига­теля в трехфазную сеть

Конденсаторные двигатели иногда называют двухфаз­ными, так как об­мотка статора этого двигателя содержит две фазы. Двухфаз­ные двигатели могут работать и без кон­денсатора или дру­гого ФЭ, если к фа­зам обмотки статора подвести двухфаз­ную систему напря­жений (два напря­жения, одинаковые по значению и час­тоте, но сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°). Для получения двухфаз­ной системы напряжений можно воспользоваться трехфазной ли­нией с нулевым проводом, включив обмотки статора так, как по­казано на рис. 16.8, а: одну обмотку — на линейное напряжение U AB ,а другую — на фазное напряжение Uc через автотрансфор­матор AT (для выравнивания значения напряжений на фазных об­мотках двигателя). Возможно включение двигателя и без нулевого провода (рис. 16.8, б), но в этом случае напряжения на обмотках двигателя будут сдвинуты по фазе на 120°, что приведет к некото­рому ухудшению рабочих свойств двигателя.

Существует разные схемы подключения, больше вариантов для трёхфазных двигателей, различающиеся способом соединения обмоток двигателя и составом дополнительных элементов, но минимальная работоспособная схема содержит один конденсатор, от чего и происходит название.

Как правило, одна из обмоток («фаза двигателя») запитывается напрямую от однофазной сети, а другие обмотки запитывается через электрический конденсатор , который сдвигает фазу подводимого тока почти на +90°, или через катушку индуктивности , которая сдвигает фазу почти на −90°. Чтобы результирующее вращающееся магнитное поле не было эллиптическим, последовательно с конденсатором включается переменный проволочный резистор , с помощью которого добиваются кругового вращающегося магнитного поля.

Применение

Промышленные конденсаторные двигатели имеют в основе, как правило, двухфазный двигатель (проще производство и схема подключения). Трёхфазные двигатели переделываются под однофазную сеть обычно в частном порядке или мелкосерийном производстве в силу массовости таких типов двигателей и сетей, выбирая при этом между сложностью схемы и недоиспользованием мощности двигателя.

Такие двигатели используются в основном в бытовой технике малой мощности: активаторных стиральных машинах, механизмах катушечных и стационарных кассетных магнитофонов, недорогих проигрывателях виниловых дисков, вентиляторах и другой подобной технике.

Также такие двигатели применяются в циркуляционных насосах водопроводных и отопительных систем (напр. компании Grundfos ), и в воздуходувках и дымососах отопительных и водонагревательных агрегатов (напр. Buderus ).

Трёхфазные асинхронные двигатели в однофазную электрическую сеть включают через фазосдвигающий конденсатор.

Вывод одной обмотки электродвигателя подключается к «фазовому» проводу, вывод второй обмотки — к нейтральному проводу . Вывод третьей обмотки подключается через конденсатор, ёмкость которого подбирается по формулам, в зависимости от того, как соединены обмотки двигателя — «звездой» или «треугольником» .

Если обмотки соединены «звездой», тогда ёмкость «рабочего» конденсатора должна быть

C R A B . Z V E Z D A = 2800 I U {\displaystyle C_{RAB.ZVEZDA}=2800{\frac {I}{U}}} .

Если обмотки соединены «треугольником», тогда ёмкость «рабочего» конденсатора должна быть

C R A B . T R E U G O L N I K = 4800 I U {\displaystyle C_{RAB.TREUGOLNIK}=4800{\frac {I}{U}}} , где

U {\displaystyle U} — напряжение сети, вольт ;

I {\displaystyle I} — рабочий ток двигателя, ампер ;

C {\displaystyle C} — электрическая ёмкость , микрофарад .

При пуске двигателя кнопкой подключается пусковой конденсатор C P U S K {\displaystyle C_{PUSK}} , ёмкость которого должна быть в два раза больше ёмкости рабочего. Как только двигатель наберёт нужные обороты, кнопку «Пуск» отпускают.

Переключатель B 2 {\displaystyle B_{2}} позволяет изменять направление вращения электродвигателя. Выключатель B 1 {\displaystyle B_{1}} отключает электродвигатель.

Используя паспортные данные электродвигателя, можно определить его рабочий ток I {\displaystyle I} по формуле:

I = P 1 , 73 U η cos ⁡ φ {\displaystyle I={\frac {P}{1{,}73~U~\eta ~\cos \varphi }}} , где

В этой статье поговорим о конденсаторных двигателях, которые по сути являются обычными асинхронными, отличающимися лишь способом подключения к сети. Затронем тему подбора конденсаторов, разберем причины необходимости точного подбора емкости. Отметим основные формулы, которые помогут в приблизительной оценке требуемой емкости.

Конденсаторным двигателем называется , в цепь статора которого включена дополнительная емкость, с целью создать сдвиг фаз тока в обмотках статора. Зачастую это касается однофазных цепей при использовании трехфазных или двухфазных асинхронных двигателей.

Обмотки статора асинхронного двигателя физически сдвинуты друг относительно друга, и одна из них включается непосредственно в сеть, в то время как вторая, либо вторая и третья подключаются к сети через конденсатор. Емкость конденсатора подбирается так, чтобы сдвиг фаз токов между обмотками получился бы равным или хотя бы близким к 90°, тогда ротору будет обеспечен максимальный вращающий момент.

При этом модули магнитной индукции обмоток должны получиться одинаковыми, чтобы магнитные поля обмоток статора оказались бы сдвинуты относительно друг друга так, чтобы суммарное поле вращалось по кругу, а не по эллипсу, увлекая за собой ротор с наибольшей эффективностью.

Очевидно, ток и его фаза в подключенной через конденсатор обмотке связаны как с емкостью конденсатора, так и с эффективным импедансом обмотки, который в свою очередь зависит от скорости вращения ротора.

При старте двигателя импеданс обмотки определяется лишь ее индуктивностью и активным сопротивлением, поэтому он относительно мал в момент пуска, и здесь нужен конденсатор большей емкости для обеспечения оптимального пуска.

Когда же ротор разгонится до номинальных оборотов, магнитное поле ротора станет индуцировать в обмотках статора ЭДС, которая будет направлена против питающего обмотку напряжения — эффективное сопротивление обмотки теперь растет, и требуемая емкость снижается.

При оптимально подобранной емкости в каждом режиме (пусковой режим, рабочий режим) магнитное поле будет круговым, и здесь имеет значение как скорость вращения ротора, так и напряжение, и число витков обмотки, и подключенная в текущий момент емкость. Если оптимальное значение какого-нибудь параметра нарушено, поле становится эллиптическим, характеристики двигателя соответственно падают.

Для двигателей разного назначения схемы подключения емкостей разные. Когда требуется значительный пусковой момент, применяют конденсатор большей емкости, чтобы обеспечить оптимальные ток и фазу именно в момент пуска. Если пусковой момент не особо важен, то внимание уделяют только созданию оптимальных условий рабочего режима, при номинальной скорости вращения, и емкости подбирается для номинальных оборотов.

Довольно часто для качественного пуска применяют пусковой конденсатор, который на время запуска подключается параллельно рабочему конденсатору относительно малой емкости, чтобы вращающееся магнитное поле и при пуске было круговым, затем пусковой конденсатор отключают, и двигатель продолжает работу только с рабочим конденсатором. В особых случаях прибегают к набору конденсаторов с возможностью переключения для разных нагрузок.

Если пусковой конденсатор случайно не будет отключен после выхода двигателя на номинальные обороты, сдвиг фаз в обмотках уменьшится, не будет уже оптимальным, и магнитное поле статора станет эллиптическим, что ухудшит рабочие характеристики двигателя. Крайне важно правильно подобрать пусковую и рабочую емкости, чтобы двигатель работал эффективно.

На рисунке показаны типичные схемы включения конденсаторных двигателей, применяемые на практике. Например рассмотрим двухфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, статор которого имеет две обмотки для питания в двух фазах А и В.

В цепь дополнительной фазы статора включен конденсатор С, поэтому токи IA и IВ текут в обеих обмотках статора в двух фазах. Наличием емкости добиваются фазового сдвига токов IA и IВ в 90°.

Векторная диаграмма показывает, что суммарный ток сети образован геометрической суммой токов обеих фаз IA и IВ. Подбором емкости С добиваются такого сочетания с индуктивностями обмоток, чтобы фазовый сдвиг токов получился именно 90°.

Ток IA запаздывает относительно приложенного сетевого напряжения UА на угол φА, а ток IВ — на угол φВ относительно напряжения UB, приложенного к зажимам второй обмотки в текущий момент. Угол между напряжением сети и напряжением, приложенным ко второй обмотке составляет 90°. Напряжение на конденсаторе UС образует угол 90° с током IВ.

По диаграмме видно, что полная компенсация фазового сдвига при φ = 0 достигается тогда, когда реактивная мощность потребляемая двигателем из сети равна реактивной мощности конденсатора С. Рядом на рисунке показаны типичные схемы включения трехфазных двигателей с конденсаторами в цепях обмоток статоров.

Промышленностью сегодня выпускаются конденсаторные двигатели на базе двухфазных. Трехфазные легко модифицируются вручную для питания от однофазной сети. Встречаются и мелкосерийные трехфазные модификации, уже оптимизированные при помощи конденсатора под однофазную сеть.

Часто такие решения можно встретить в бытовых приборах, таких как посудомоечные машины и комнатные вентиляторы. Промышленные циркуляционные насосы, воздуходувки и дымососы также часто используют в своей работе конденсаторные двигатели. Если требуется включить трехфазный двигатель в однофазную сеть — применяют фазосдвигающий конденсатор, то есть опять же переделывают двигатель в конденсаторный.

Для приблизительного расчета емкости конденсатора применяют известные формулы, в которые достаточно подставить напряжение питания и рабочий ток двигателя, и легко вычислить необходимую емкость для .

Для нахождения рабочего тока двигателя достаточно прочитать данные на его шильдике (мощность, кпд, косинус фи), и так же подставить в формулу. В качестве пускового конденсатора принято устанавливать конденсатор в два раза большей емкости, чем рабочий.

К преимуществам конденсаторных двигателей, по сути — асинхронных, относится главным образом одно — возможность включить трехфазный двигатель в однофазную сеть. Из недостатков — необходимость оптимальной емкости под конкретную нагрузку, и недопустимость питания от инверторов с модифицированной синусоидой.

Надеемся, что эта статья была для вас полезной, и теперь вы понимаете, для чего асинхронным двигателям конденсаторы, и как подбирать их емкость.

Асинхронные конденсаторные двигатели — Студопедия

Асинхронный конденсаторный двигатель имеет на статоре двухфазную обмотку. Она представляет собой две однофазные обмотки, занимающие одинаковое число пазов и сдвинутые в пространстве относительно друг друга на угол 90 эл. град. Ротор двигателя делается короткозамкнутым.

Если обмотку статора этого двигателя включить в сеть с симметричным двухфазным напряжением ( ), тo она создаст круговое вращающееся поле, и ротор двигателя придет во вращение. При этом поле статора будет круговым не только в период пуска в ход, но и во всем диапазоне нагрузок двигателя. Это обеспечивает двигателям, работающим от двухфазной сети, хорошие эксплуатационные свойства. Однако для получения симметричной двухфазной системы напряжений, представляющей систему двух напряжений одинаковой величины и частоты, которые сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, необходимо специальное устройство — преобразователь числа фаз. Наличие в схеме двигателя такого устройства снижает экономические показатели установки в целом, делает схему более сложной.

Более широкое распространение получили асинхронные конденсаторные двигатели, работающие от однофазной сети переменного тока. В этом двигателе одна из обмоток статора, называемая главной, включается непосредственно в однофазную сеть, а другая — вспомогательная, включается в эту же сеть, но через рабочий конденсатор Сраб.


В отличие от рассмотренного однофазного асинхронного двигателя в конденсаторном двигателе вспомогательная обмотка после пуска двигателя не отключается, а остается включенной в течение всего процесса работы. Емкость Сраб в цепи вспомогательной обмотки создает сдвиг фаз между токами и .

Таким образом, если однофазный асинхронный двигатель по окончании процесса пуска работает с пульсирующим магнитным полем статора, то конденсаторный двигатель работает с вращающимся магнитным полем, близким к круговому. Поэтому однофазные конденсаторные двигатели по своим свойствам приближаются к трехфазным асинхронным двигателям.

Круговое вращающееся поле в конденсаторном двигателе может быть получено одним из трех способов.

1. Правильным выбором коэффициента трансформации k и емкости конденсатора Сраб при заданном напряжении сети U1 (рис. 3.13, а).

Рис. 3.13 Схемы включения конденсаторного двигателя

В этом случае емкость Сраб, мкФ, соответствующая круговому вращающемуся полю,

(3.1)

где k— коэффициент трансформации, представляющий собой отношение эффективных чисел витков вспомогательной и главной обмоток:

; здесь kА обм и kВ обм – обмоточные коэффициенты.

Емкость Сраб, рассчитанная по выражению (3.1), обеспечивает получение кругового поля при условии, что k= tgφA, где φA— угол сдвига фаз между током и напряжением при круговом поле.


2. Правильным выбором напряжений на фазах и емкости конденсатора Сраб, мкФ, при заданном коэффициенте трансформации k (рис. 3.13,б):

(3.2)

При этом напряжения на фазах должны находиться в отношении

3. Включением последовательно с емкостью добавочного сопротивления RДОБ и правильным выбором емкости Сраб, мкФ (рис. 3.13, в), при заданных напряжении сети U1 и коэффициенте трансформации k<tgφA:

(3.3)

. (3.4)

Анализ выражений (3.1)-(3.4) показывает, что при заданных k в первом случае, — во втором и Rдоб — в третьем независимо от величины Срабкруговое вращающееся поле может быть получено только для одного вполне определенного режима работы двигателя (для одной частоты вращения). Объясняется это тем, что при изменении режима работы двигателя меняется φА.

При выборе конденсатора необходимо следить за тем, чтобы рабочее напряжение, указанное на конденсаторе, было не меньше Uc.

На рис. 3.14 приведена механическая характеристика конденсаторного двигателя с рабочей емкостью (кривая 1), из которой видно, что кратность пускового момента этого двигателя не превышает 0,5.

Рис. 3.14 Механические характеристики конденсаторного двигателя

Объясняется это тем, что магнитное поле двигателя при пуске значительно отличается от кругового. Поэтому двигатели с рабочей емкостью применяются лишь в устройствах, где не требуется больших пусковых моментов.

Пусковой момент конденсаторного двигателя может быть значительно повышен, если параллельно рабочей емкости Срабкратковременно включить пусковую емкость Спуск (рис. 3.15).

Она должна отключаться при достижении ротором частоты вращения 60÷70% от синхронной частоты. После этого двигатель будет работать только с рабочей емкостью.

Емкость пускового конденсатора намного больше емкости рабочего конденсатора. Выбор величины пусковой емкости зависит от необходимой кратности пускового момента, которая может быть доведена до двух и более. Механическая характеристика конденсаторного двигателя с пусковой емкостью приведена на рис. 3.14 (кривая 2). При наличии пусковой емкости вращающееся поле двигателя при пуске приближается к круговому, а величина магнитного потока увеличивается. Все это способствует повышению пускового момента. Значительные габариты конденсаторов, используемых в качестве пусковой емкости, иногда ограничивают применение конденсаторных двигателей с пусковой емкостью

Рис. 3.15 Схема асинхронного конденсаторного двигателя

Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели

Принцип действия однофазного АД

С1

С2

М

Устройство однофазного АД:

— статор, в пазах которого уложена однофазная обмотка;

— короткозамкнутый ротор.

При включении в сеть МДС обмотки статора создает

пульсирующий магнитный поток, который можно разложить на два потока Фпр и Фобр, вращающихся в противоположные стороны с частотой nпр= nобр= n1.

Скольжение ротора относительно потока Фпр

S (n n ) S

пр 1 n1 2 ;

скольжение ротора относительно потока Фобр

Sобр n1 ( n2 ) 2n1 (n1 n2 ) 2 S. n1 n1

Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели

Например, при n1 =1500 об/мин и n2 =1450 об/мин

Sпр=0,033 и Sобр=1,967, т.е. Sпр< Sобр

Следовательно, частота токов в роторе, наведенных прямым и обратными потоками f2обр >>f2пр, а индуктивное сопротивление обмотки ротора току

I2обр во много раз больше активного сопротивления.

Этот ток I2обр является почти чисто индуктивным и оказывает сильное

размагничивающее влияние на обратное поле Фобр и тогда M2обр << M2пр.

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате однофазный АД имеет

 

 

 

 

Mпр

 

 

 

вращающий момент M = M2пр — M2обр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

График M = f(S) может быть получен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наложением графиков Mпр = f(S) и

2

1,5

1

0,5

0

 

 

S

 

Mобр = f(S)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

1

1,5

2

 

При Sпр= Sобр=1 момент Mпр = Mобр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mобр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусковой момент однофазного АД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равен нулю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели

Для создания пускового момента необходимо во время пуска создать

вращающееся магнитное поле.

 

 

Пуск

 

 

С1

 

 

А

ФЭ

 

С2

 

В

 

 

 

 

М

П2

П1

 

 

 

 

 

С этой целью применяют пусковую обмотку В.

Обмотки А и В располагают на статоре

со смещением на 90 эл. градусов.

Токи в обмотках статора IА и IВ должны быть

сдвинуты по фазе на 900.

U1

 

 

В

А

А+ В=900

 

Для этого в цепь пусковой обмотки включают

фазосмещающий элемент (чаще всего С).

После достижения частоты вращения близкой к номинальной пусковую обмотку отключают.

Асинхронные конденсаторные двигатели

На статоре две обмотки, занимающие одинаковое число пазов и сдвинутые в пространстве на 90 эл. градусов.

Главную обмотку А включают непо- средственно в сеть, а вспомога- тельную обмотку В включают в ту же сеть, но через конденсатор Сраб.

Спуск. Вспомогательная обмотка В

после пуска не отключается.

Таким образом, если однофазный АД работает с пульсирующей МДС статора, то

конденсаторный АД — с вращающейся МДС.

Емкость конденсатора Сраб, необходимая для

С

1,6 105 I

A

sin

A ,

получения кругового вращающегося поля

 

 

 

раб

f U k2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wB kB

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

k wA kA

— коэффициент трансформации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для повышения пускового момента параллельно конденсатору Сраб включают пусковой. конденсатор Спуск, емкость которого рассчитывается из условия получения кругового поля при пуске двигателя.

Синхронные машины

При вращении ротора с частотой n1 поток Ф0 индуцирует в обмотках статора переменные ЭДС с частотой f1=p n1/60.

При подключении к обмотке статора нагрузки, в ней возникает ток, который создает вращающееся магнитное поле с частотой n1 =60f1/p.

Т.о. ротор вращается с такой же частотой, что и магнитное поле статора. Поэтому машину называют синхронной.

В синхронных машинах обмотку статора, в которой наводится ЭДС и проходит ток нагрузки, называют обмоткой якоря.

Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором. В синхронных машинах индуктор – ротор.

Взаимодействие вращающегося магнитного поля статора с основным магнитным потоком Ф0 создает электромагнитный момент М, который

при работе синхронной машины генератором, является тормозящим моментом, а при работе двигателем вращающим.

результирующий магнитный поток

неизменным.

Реакция якоря синхронной машины

В машине, работающей под нагрузкой, т.е при токах статора I ≠ 0, магнитное поле создается не только МДС ротора, но и МДС токов статора

Воздействие МДС якоря на магнитное поле ротора называют реакцией якоря.

В ненасыщенной машине в результате действия реакции якоря одна половина полюса размагничивается а другая – под- магничивается; кривая распределения маг-

нитной индукции В сдвигается навстречу направления вращения на угол , но

Ф остается

Внасыщенной машине размагничивающее действие реакции якоря под одной половиной полюса сказывается сильнее, чем подмагничивающее — под

другой половиной полюса. В результате снижается поток Ф, а, следовательно, и ЭДС, и электромагнитный момент.

При индуктивном характере тока нагрузки размагничивающее действие реакции якоря усиливается, а при достаточной емкостной нагрузке – реакция якоря оказывает подмагничивающее воздействие.

Внешняя характеристика синхронного генератора

Внешняя характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1 f ( I1).

 

 

C1

C2

V

 

C3

 

при I

в

= const, cos = const и n1=const.

 

 

U1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

А1

 

U1

 

 

 

 

 

cos 1<1

 

 

 

 

U1о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

(RC)

 

 

 

 

 

U1н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 1=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

А2

 

 

 

 

 

 

 

cos 1<1

 

 

 

 

 

 

 

 

(RL)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

I1н

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное изменение напряжения

U U1о U1н 100%

генератора при номинальном токе

 

 

н

 

U1н

 

 

 

 

 

 

называют номинальным изменением напряжения.

Электромагнитный момент синхронной машины

Электромагнитный момент Мэм синхронной машины создается в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с основным магнитным потоком ротора Ф0

где 1

Мэм Рэм 1 ,

— угловая синхронная скорость вращения

 

1 2 n1 60 2 f1 p.

Электромагнитная мощность неявнополюсной синхронной машины

Рэм m1 U1 E0 sin , xc

где xc – синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора Для явнополюсного синхронного генератора

Рэм

m U E

0

sin

m U2

 

1

 

1

)sin2 ,

1 1

1 1

(

 

 

 

xd

 

2

xq

xd

 

 

 

 

 

 

где xd и xq – синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной оси

Конденсаторный двигатель.

Конденсаторные двигатели — разновидность асинхронных двигателей, в обмотки которого включены конденсаторы для создания сдвига фазы ток

                                     

1. Применение

Промышленные конденсаторные двигатели имеют в основе, как правило, двухфазный двигатель проще производство и схема подключения. Трёхфазные двигатели переделываются под однофазную сеть обычно в частном порядке или мелкосерийном производстве в силу массовости таких типов двигателей и сетей, выбирая при этом между сложностью схемы и недоиспользованием мощности двигателя.

Такие двигатели используются в основном в бытовой технике малой мощности: активаторных стиральных машинах, механизмах катушечных и стационарных кассетных магнитофонов, недорогих проигрывателях виниловых дисков, вентиляторах и другой подобной технике.

Также такие двигатели применяются в циркуляционных насосах водопроводных и отопительных систем напр. компании Grundfos, и в воздуходувках и дымососах отопительных и водонагревательных агрегатов напр. Buderus.

Трёхфазные асинхронные двигатели в однофазную электрическую сеть включают через фазосдвигающий конденсатор.

Первый вывод обмотки электродвигателя подключается к «фазовому» проводу, второй вывод — к нейтральному проводу. Третий вывод обмотки подключается через конденсатор, ёмкость которого подбирается по формулам, в зависимости от того, как соединены обмотки двигателя — звездой или треугольником.

Если обмотки соединены звездой, тогда ёмкость «рабочего» конденсатора должна быть

C W O R K / S T A R = 2800 I U {\displaystyle C_{WORK/STAR}=2800{\frac {I}{U}}}.

Если обмотки соединены треугольником, тогда ёмкость «рабочего» конденсатора должна быть

C W O R K / T R I A N G L E = 4800 I U {\displaystyle C_{WORK/TRIANGLE}=4800{\frac {I}{U}}}, где

U {\displaystyle U} — напряжение сети, вольт;

I {\displaystyle I} — рабочий ток двигателя, ампер;

C {\displaystyle C} — электрическая ёмкость, микрофарад.

При пуске двигателя кнопкой подключается пусковой конденсатор C L A U N C H {\displaystyle C_{LAUNCH}}, ёмкость которого должна быть в два раза больше ёмкости рабочего. Как только двигатель наберёт нужные обороты, кнопку «Пуск» отпускают.

Переключатель B 2 {\displaystyle B_{2}} позволяет изменять направление вращения электродвигателя. Выключатель B 1 {\displaystyle B_{1}} отключает электродвигатель.

Используя паспортные данные электродвигателя, можно определить его рабочий ток I {\displaystyle I} по формуле:

I = P 1, 73 U η cos ⁡ φ {\displaystyle I={\frac {P}{1{,}73~U~\eta ~\cos \varphi }}}, где

P {\displaystyle P} — электрическая мощность двигателя, Ватт;

U {\displaystyle U} — напряжение сети, вольт;

η {\displaystyle \eta } — коэффициент полезного действия;

cos ⁡ φ {\displaystyle \cos \varphi } — коэффициент мощности.

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором — его преимущества Области применения и ограничения

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором также имеет ротор с сепаратором и две обмотки, названные основной и вспомогательной обмотками, аналогичные обмоткам конденсаторного пускового и конденсаторного пусковых конденсаторных двигателей. Он имеет только один конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой. Конденсатор C постоянно включен в цепь как при запуске, так и при работе.

Схема подключения двигателя с постоянным разделенным конденсатором показана ниже.

Его также называют однозначным конденсаторным двигателем . Поскольку конденсатор всегда находится в цепи, двигатель этого типа не имеет пускового выключателя. Вспомогательная обмотка всегда присутствует в цепи. Следовательно, двигатель работает как сбалансированный двухфазный двигатель. Двигатель производит равномерный крутящий момент и работает без шума.

Преимущества двигателя с постоянным разделением конденсаторов

Двигатель с однозначным конденсатором имеет следующие преимущества.

  • Центробежный выключатель не требуется.
  • КПД высокий.
  • Поскольку конденсатор включен в цепь постоянно, коэффициент мощности высокий.
  • Обладает более высоким моментом отрыва.

Ограничения двигателя с постоянным разделением конденсаторов

Ограничения двигателя следующие: —

  • В двигателе используется бумажный конденсатор, поскольку электролитический конденсатор нельзя использовать для непрерывной работы. Стоимость бумажного конденсатора выше, а размер также больше по сравнению с электролитическим конденсатором того же класса.
  • Имеет низкий пусковой момент, меньше момента полной нагрузки.

Применения двигателя с постоянным разделением конденсаторов

Различные области применения сплит-мотора: —

  • Используется в вентиляторах и нагнетателях обогревателей и кондиционеров.
  • Используется в компрессорах холодильников.
  • Используется в оргтехнике.

Тип двигателей | Bay Motor Products

Двигатель с экранированными полюсами

Двигатели с экранированными полюсами являются оригинальным типом однофазных асинхронных двигателей переменного тока. Также называемый однофазным асинхронным двигателем, он просто подключается к одной линии напряжения, и для его вращения требуется внешний конденсатор. Различные типы однофазных асинхронных двигателей различаются в зависимости от метода их запуска. Четыре основных типа — это разделенная фаза, конденсаторный запуск, постоянный разделенный конденсатор и конденсаторный запуск / работа конденсатора.

Двигатель с расщепленной фазой

Двигатель с расщепленной фазой использует переключающее устройство для отключения пусковой обмотки, когда двигатель достигает 75% своей номинальной скорости.Хотя этот тип имеет простую конструкцию, что делает его менее дорогим для коммерческого использования, он также имеет низкие пусковые моменты и высокие пусковые токи.

Конденсаторный пусковой двигатель

Конденсаторный пусковой двигатель представляет собой конденсаторный двигатель с разделенной фазой, в котором конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой для создания большего пускового момента. Этот двигатель более дорогой из-за требуемых коммутационных и конденсаторных компонентов.

Постоянный разделенный конденсатор

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором не имеет пускового переключателя.Для этого типа конденсатор постоянно подключен к обмотке пускателя. Поскольку для этого требуется конденсатор для непрерывного использования, он не обеспечивает пусковую мощность, поэтому пусковые моменты обычно малы. Эти двигатели не будут работать при высоких пусковых нагрузках. Однако они имеют низкие пусковые токи, более тихую работу и более высокий срок службы / надежность, что делает их хорошим выбором для высоких циклов. Они также являются наиболее надежными конденсаторными двигателями из-за отсутствия пускового переключателя.Различные конструкции обеспечивают более высокий КПД и коэффициент мощности при номинальных нагрузках.

Конденсаторный пуск / Конденсаторный двигатель

Конденсаторный пусковой / конденсаторный двигатель имеет как пусковой, так и пусковой конденсатор в цепи. После достижения полного пуска пусковой конденсатор отключается. Этот тип двигателя имеет более высокий пусковой ток, меньшие токи нагрузки и более высокий КПД. Недостатком является стоимость двух конденсаторов и коммутационного устройства. Надежность также играет важную роль в механизме переключения.

Технологии

Для сравнения, эти типы асинхронных двигателей с разделенным сопротивлением обеспечивают пусковой крутящий момент от низкого до среднего, и это ограничивает их применениями с малой мощностью, для которых они лучше всего подходят. В этих двигателях используется одна вспомогательная обмотка меньшего размера, чем обычно, что создает более низкую скорость индукции и гораздо более высокое сопротивление, чем у других типов. Такие простые модели можно использовать только при низкой нагрузке и небольшом пусковом приводе.

Для некоторых приложений, таких как небольшие вентиляторы, шлифовальные машины и нагреватели, не требуются более высокие пусковые моменты, но в большинстве случаев, чем больше крутящий момент при запуске двигателя, тем большую нагрузку можно приложить к машине. Однофазный двигатель с высоким пусковым крутящим моментом часто бывает дороже, чем более простые двигатели с раздельной индукцией. Однако разница в мощности может окупиться для разных промышленных нужд. От однофазного двигателя с высоким пусковым моментом можно ожидать другого уровня производительности, это может сэкономить время и энергию.

Переменные токи, протекающие в однофазном двигателе, одновременно достигают своих пиковых значений; это составляет одну единственную фазу. В трехфазных системах пиковые значения тока достигаются последовательно, в три отдельных этапа.По сравнению с трехфазными системами, эти двигатели не обладают таким же высоким КПД, но могут работать бесконечно долго при минимальном обслуживании.

Электродвигатели асинхронные

имеют разные классификации по источнику электроэнергии и типу конструкции. Двигатели асинхронного типа, также называемые асинхронными двигателями, работают на переменном токе (AC), создаваемом электромагнитной индукцией, в отличие от коммутаторов, обычно используемых в двигателях переменного тока других типов. Асинхронные двигатели используются в промышленности, а также в стандартных устройствах, таких как холодильники, стиральные машины, посудомоечные машины и сушилки для одежды.

Электродвигатели индукционного типа были первоначальным двигателем переменного тока, который должен был быть создан; Никола Тесла придумал прототип в 1883 году. Эти асинхронные двигатели имеют очень простую конструкцию и управление по сравнению с современными двигателями переменного тока, но они по-прежнему очень прочные, тихие и долговечные. Асинхронные двигатели отличаются тем, что они используют индуцированный ток в роторе для создания вращательного движения.

Асинхронные двигатели

состоят из двух простых частей: статора с медной обмоткой и узла якоря или ротора.Обмотки статора удерживаются в пазах вокруг статора с соблюдением баланса между количеством северных и южных полюсов. Сборка ротора производится в нескольких вариантах: роторы с короткозамкнутым ротором, роторы с контактным кольцом и роторы с твердым сердечником.

Эти двигатели лучше всего подходят для нужд малой мощности и приложений, где было бы неэффективно использовать более мощные механизмы. Многие однофазные двигатели идеально подходят для приложений с низким моментом инерции, в то время как другие спроектированы для удовлетворения требований к высокому пусковому крутящему моменту.

Конденсаторы для двигателей

— Caldwell Electric

Конденсаторы рабочего хода двигателя используются в однофазных двигателях для включения вторичной обмотки путем сдвига фаз поступающей однофазной мощности. Фактически это создает вторую фазу и позволяет двигателю работать эффективно и с большим крутящим моментом. Практически все однофазные электродвигатели имеют рабочие конденсаторы, за исключением очень маленьких электродвигателей, например электродвигателей вентиляторов.

Если однофазный двигатель работает, но потребляет большой ток, не имеет большого крутящего момента или перегорает предохранители после непродолжительной работы, возможно, рабочий конденсатор неисправен (обычно разомкнут).

Однофазные двигатели часто также имеют пусковые конденсаторы и . Описание пусковых конденсаторов и продуктов можно найти на нашей веб-странице пусковых конденсаторов.

Caldwell Electric может диагностировать проблемы с электродвигателем и предложить решения для ремонта или замены. Рабочие конденсаторы также можно приобрести прямо на нашем веб-сайте на этой странице.

Выбор рабочего конденсатора

Двумя наиболее важными параметрами при замене рабочего конденсатора являются емкость и номинальное напряжение.Физический размер — третий критерий.

  • Емкость: Для электродвигателей это измеряется в мкФ. Обычно печатается на конденсаторе в виде числа или диапазона чисел, за которым следуют буквы MFD или мкФ. Заменяемый конденсатор должен почти точно соответствовать первоначальной емкости.
  • Номинальное напряжение: Запасной конденсатор должен иметь номинальное напряжение , по крайней мере, на больше, чем исходный конденсатор. Это нормально и даже лучше, если запасной конденсатор будет иметь на более высокое номинальное напряжение на , чем исходный. Однако более высокие значения напряжения обычно приводят к образованию конденсатора большой емкости. Так что размер также следует учитывать.
  • Размер: Физический размер заменяемого конденсатора должен быть таким, чтобы он мог поместиться в корпус конденсатора двигателя. Обычно увеличение емкости или напряжения приводит к увеличению емкости конденсатора.

Что такое мотор PSC

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) — это однофазный двигатель переменного тока; более конкретно, тип асинхронного двигателя с расщепленной фазой, в котором конденсатор подключен постоянно (а не только при запуске).

Двигатели переменного тока

можно разделить на однофазные и трехфазные в зависимости от того, приводятся ли они в действие от одного источника питания * 1 или трехфазного * 2 .
Существует несколько различных типов однофазных асинхронных двигателей. Один из них включает использование конденсатора * 3 для создания магнитного поля таким образом, что он имитирует вторую фазу источника питания, тем самым создавая крутящий момент, необходимый для запуска двигателя, вращающегося на * 4 . Такие двигатели называются «двигателями с конденсаторным пуском», чтобы отразить использование конденсатора для этой цели.В эту категорию также входят двигатели, в которых конденсатор остается подключенным все время (а не только при запуске), и они называются «двигателями с конденсаторными двигателями» или «двигателями с постоянными конденсаторами».

  • * 1

    Однофазный: Тип источника питания, используемый в жилых домах.

  • * 2

    Трехфазный: Тип источника питания, вырабатываемого на электростанциях и подаваемого на фабрики и другие промышленные нагрузки.

  • * 3

    Конденсатор: электронное устройство, способное накапливать и разряжать электрическую энергию, также исторически известное как конденсатор. Альтернативной конструкцией однофазного асинхронного двигателя, в котором не используется конденсатор, является двигатель с экранированными полюсами.

  • * 4

    Помимо двигателей с конденсаторным пуском, двумя другими конструкциями однофазных асинхронных двигателей, которые не требуют конденсатора для создания пускового момента, являются асинхронный двигатель с расщепленной фазой и двигатель с экранированными полюсами.

Как работают двигатели PSC

Чтобы использовать однофазный источник питания, доступный в жилых домах, для привода двигателя, необходим механизм для запуска двигателя.В двигателе PSC это достигается за счет отдельных основных и вторичных обмоток (как показано на схеме), при этом основная обмотка подключается непосредственно к источнику питания, а вторичные обмотки подключаются через конденсатор.

При включении источника питания ток течет сначала в основной обмотке, а затем с небольшой задержкой из-за конденсатора во вторичной обмотке. Эта разница в токах основной и вторичной обмоток принимает форму разности фаз (это означает, что их формы сигналов смещены друг от друга по оси времени), вызывая чередование пикового магнитного поля между двумя обмотками и тем самым создавая крутящий момент, который запускает вращение двигателя.

Предпосылки к разработке двигателей PSC

Один из принципов, лежащих в основе однофазного асинхронного двигателя (двигатель PSC), — это явление «вращения Араго», обнаруженное Франсуа Араго в 1824 году. Его открытие заключалось в том, что когда магнит вращается рядом с диском из немагнитного материала (металл, такой как медь или алюминий, который не притягивается магнитом), диск также начинает вращаться вместе с магнитом.

В конце 19 века Никола Тесла, признанный одним из основных сторонников системы электроснабжения переменного тока (AC), изобрел первый практический асинхронный двигатель и установил соответствующие технологии, что привело к широкому применению двигателей переменного тока в промышленности. .Последующее появление простых и недорогих однофазных асинхронных двигателей, которые отличались простотой использования и компактностью, привело к еще более широкому использованию этих двигателей для питания бытовых приборов и другого оборудования в различных условиях, включая дома и малые / средние предприятия. фабрики.

В настоящее время, однако, двигатели с электронной коммутацией (ЕС) стали обычным явлением в широком диапазоне областей, будучи более эффективными и простыми в использовании, чем однофазные асинхронные двигатели. Эти ЕС-двигатели широко известны как бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC).

Сравнение двигателей PSC и EC

В то время как конденсаторные двигатели практичны и просты в использовании, двигатели с электронным управлением стали широко использоваться в самых разных областях применения благодаря преимуществам, которые включают превосходную энергоэффективность и более легкое управление скоростью и другими аспектами характеристик двигателя.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки двух типов двигателей.

Применения для двигателей PSC и двигателей EC

Хотя способность двигателей PSC работать от привычной однофазной энергии привела к их широкому использованию в таких областях, как домашнее хозяйство, небольшие фабрики и сельское хозяйство, использование двигателей с электронным управлением расширилось в последние годы.

Применения для двигателей ЕС включают следующее.

  • Кондиционер
  • Бытовая техника
  • Водонагреватели и горелочные устройства
  • Экологическое оборудование
  • Товары для ванных комнат
  • Торговые автоматы
  • Витрины морозильные и холодильные
  • Банкоматы, автоматы по обмену купюр, обменные аппараты, автоматы по продаже билетов
  • Чистые помещения
  • Оптическая продукция
  • Принтеры
  • Копировальные аппараты
  • Медицинское оборудование
  • Торговое оборудование

Однофазные электродвигатели: характеристики и применение

Если трехфазное питание недоступно или непрактично, на помощь приходят однофазные двигатели. Хотя им не хватает более высокого КПД, чем у их трехфазных собратьев, однофазные двигатели — правильных размеров и номиналов — могут прослужить весь срок службы при минимальном обслуживании.

Иногда производственный брак может привести к преждевременному отказу двигателя. Однако большинство сбоев происходит из-за неправильного применения. Обратите особое внимание на требования к применению, прежде чем выбирать двигатель для замены вышедшего из строя или для новой конструкции. Неправильный выбор типа двигателя и мощности может привести к повторному отказу двигателя и простоям оборудования.Очевидно, что вы не хотите указывать двигатель слишком маленького размера для приложения, что приведет к электрическим напряжениям, вызывающим преждевременный отказ двигателя. Но также не следует указывать двигатель слишком мощным — либо из-за его мощности, либо из-за присущих ему конструктивных характеристик. Это также может иметь серьезные последствия. Например, двигатель с высоким заторможенным ротором и крутящим моментом пробоя может повредить оборудование, которым он управляет. Кроме того, работа двигателя при нагрузке ниже полной номинальной неэффективна, так как вы тратите деньги на потерю мощности.

Ключ: во-первых, выберите двигатель в соответствии с приложением, но, что не менее важно, необходимо понимать характеристики основных типов однофазных двигателей — характеристики, которые лежат в основе соответствия двигателя применению.

Как правило, многофазный двигатель с короткозамкнутым ротором переменного тока, подключенный к многофазной линии, развивает пусковой крутящий момент. Двигатель с короткозамкнутым ротором, подключенный к однофазной сети, не развивает пусковой крутящий момент, но, будучи запущен каким-либо внешним способом, он работает примерно как многофазный двигатель.Многие типы однофазных двигателей различаются, главным образом, способами их запуска.

Двухфазный

Двигатель с расщепленной фазой, также называемый асинхронным двигателем / двигателем с асинхронным двигателем, вероятно, является самым простым однофазным двигателем, предназначенным для промышленного использования, хотя и с некоторыми ограничениями. Он имеет две обмотки: пусковую и главную обмотку, Рисунок 1 . Пусковая обмотка сделана из провода меньшего калибра и с меньшим числом витков относительно основной обмотки, чтобы создать большее сопротивление, таким образом, поле пусковой обмотки находится под другим электрическим углом, чем у основной обмотки, и заставляет двигатель вращаться.Основная обмотка из более толстой проволоки обеспечивает работу двигателя в остальное время.

В электродвигателе с расщепленной фазой используется механизм переключения, который отключает пусковую обмотку от основной обмотки, когда электродвигатель достигает примерно 75% номинальной скорости. В большинстве случаев это центробежный переключатель на валу двигателя.

Простая конструкция двигателя с расщепленной фазой обычно делает его менее дорогим, чем другие типы однофазных двигателей для промышленного использования. Однако это также ограничивает производительность. Пусковой крутящий момент низкий, обычно от 100 до 175% от номинальной нагрузки. Кроме того, двигатель развивает высокий пусковой ток, примерно от 700 до 1000% от номинального. Следовательно, продолжительное время пуска приводит к перегреву пусковой обмотки и выходу ее из строя; поэтому не используйте этот двигатель, если вам нужен высокий пусковой момент.

Другие характеристики двигателя с расщепленной фазой: Максимальный рабочий крутящий момент составляет от 250 до 350% от нормального. Кроме того, тепловая защита затруднена, потому что высокий ток заторможенного ротора по сравнению с рабочим током затрудняет поиск устройства защиты с достаточно коротким временем срабатывания, чтобы предотвратить перегорание пусковой обмотки.И эти двигатели обычно рассчитаны на одно напряжение, что ограничивает гибкость применения.

Хорошие применения для двигателей с разделенной фазой включают небольшие измельчители, небольшие вентиляторы и нагнетатели, а также другие приложения с низким пусковым моментом и потребляемой мощностью от 1/20 до 1/3 л.с. Избегайте применений, требующих высокой частоты цикла или высокого крутящего момента.

Конденсаторный пуск / индукционный пуск

Вот настоящий двигатель широкого применения для промышленных условий. Думайте об этом как о двигателе с расщепленной фазой, но с усиленной пусковой обмоткой, которая включает в себя конденсатор в цепи для обеспечения пускового «наддува», Рис. 2 .Как и двигатель с расщепленной фазой, двигатель с конденсаторным пуском также имеет пусковой механизм — механический или твердотельный электронный переключатель. Это отключает не только пусковую обмотку, но и конденсатор, когда двигатель достигает 75% номинальной скорости.

Двигатели с конденсаторным пуском / асинхронные двигатели имеют ряд преимуществ перед двигателями с расщепленной фазой. Конденсатор включен последовательно с цепью запуска, поэтому он создает больший пусковой момент, обычно от 200 до 400% от номинальной нагрузки. А пусковой ток, обычно от 450 до 575% от номинального, намного ниже, чем у разделенной фазы из-за большего провода в пусковой цепи.Это позволяет увеличить продолжительность цикла и надежную тепловую защиту.

Двигатель с запуском от конденсатора / индукционным двигателем дороже, чем сопоставимый двигатель с расщепленной фазой, из-за дополнительной стоимости пускового конденсатора. Но область применения намного шире из-за более высокого пускового момента и меньшего пускового тока. Используйте двигатели в широком спектре приложений с ременным приводом, таких как небольшие конвейеры, большие нагнетатели и насосы, а также во многих приложениях с прямым или редукторным приводом. Это рабочие лошадки промышленных двигателей общего назначения.

Конденсатор постоянный разделенный

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC), Рисунок 3 , не имеет ни пускового переключателя, ни конденсатора, предназначенного только для запуска. Вместо этого он имеет рабочий конденсатор, постоянно включенный последовательно с пусковой обмоткой. Это делает пусковую обмотку вспомогательной обмоткой, когда двигатель достигает рабочей скорости. Поскольку рабочий конденсатор должен быть рассчитан на непрерывное использование, он не может обеспечить пусковой импульс пускового конденсатора. Типичный пусковой крутящий момент двигателей PSC низкий, от 30 до 150% от номинальной нагрузки, поэтому эти двигатели не предназначены для применения в условиях трудностей пуска.Однако, в отличие от двигателей с расщепленной фазой, двигатели PSC имеют низкий пусковой ток, обычно менее 200% от номинального тока нагрузки, что делает их идеальными для приложений с высокой частотой цикла. Момент пробоя варьируется в зависимости от типа конструкции и области применения, хотя обычно он несколько ниже, чем у двигателя с капстартом.

Двигатели

PSC имеют несколько преимуществ. Им не нужен пусковой механизм, поэтому их можно легко реверсировать. Конструкцию можно легко изменить для использования с регуляторами скорости. Они также могут быть разработаны с учетом оптимального КПД и высокого коэффициента мощности при номинальной нагрузке.И они считаются самыми надежными из однофазных двигателей, в основном потому, что не требуется пусковой выключатель.

Двигатели с постоянными разделенными конденсаторами имеют широкий спектр применения в зависимости от конструкции. К ним относятся вентиляторы, воздуходувки с низким начальным крутящим моментом и устройства с прерывистой цикличностью, такие как регулирующие механизмы, приводы ворот и открыватели гаражных ворот, многие из которых также нуждаются в мгновенном реверсировании.

Конденсаторный пуск / конденсаторная работа Этот тип, Рисунок 4 , сочетает в себе лучшее из конденсаторного двигателя / асинхронного двигателя и двигателя с постоянным разделением конденсаторов.В нем есть пусковой конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой, как у конденсаторного пускового двигателя, для высокого пускового момента. И, как и двигатель PSC, он также имеет конденсатор рабочего типа, который включен последовательно со вспомогательной обмоткой после того, как пусковой конденсатор отключен от цепи. Это допускает высокий момент пробоя или перегрузки.

Еще одно преимущество двигателя с конденсаторным пуском / конденсаторным запуском: он может быть рассчитан на более низкий ток полной нагрузки и более высокий КПД. Помимо прочего, это означает, что он работает при более низкой температуре, чем другие типы однофазных двигателей сопоставимой мощности.

Единственным недостатком двигателя с пусковым пуском / пуском по капле является его более высокая цена — в основном из-за большего количества конденсаторов и пускового выключателя. Но это электростанция, способная работать с приложениями, слишком требовательными для любого другого типа однофазного двигателя. К ним относятся деревообрабатывающее оборудование, воздушные компрессоры, водяные насосы высокого давления, вакуумные насосы и другие приложения с высоким крутящим моментом, требующие от 1 до 10 л.с.

Шестигранник

В отличие от всех рассмотренных выше типов однофазных двигателей, двигатели с расщепленными полюсами имеют только одну главную обмотку и не имеют пусковой обмотки, Рисунок 5 .Запуск осуществляется с помощью конструкции, которая кольцевит непрерывной медной петлей вокруг небольшой части каждого полюса двигателя. Это «затеняет» эту часть полюса, заставляя магнитное поле в кольцевой области отставать от поля в неокрашенной части. Реакция двух полей заставляет вал вращаться.

Поскольку электродвигатель с экранированными полюсами не имеет пусковой обмотки, пускового переключателя или конденсатора, он электрически прост и недорог. Кроме того, скорость можно регулировать просто путем изменения напряжения или с помощью многоточечной обмотки.Конструкция двигателя с расщепленными полюсами с механической точки зрения позволяет производить большие объемы. Фактически, это обычно считается «одноразовыми» двигателями — их намного дешевле заменить, чем ремонтировать.

Двигатель с расщепленными полюсами имеет много положительных характеристик, но также имеет ряд недостатков. Его низкий пусковой крутящий момент обычно составляет от 25 до 75% крутящего момента при полной нагрузке. Это двигатель с высоким скольжением и скоростью вращения на 7–10% ниже синхронной скорости. Кроме того, он очень неэффективен, обычно ниже 20%.

Низкая начальная стоимость подходит для двигателей с расщепленными полюсами для маломощных или легких условий эксплуатации.Возможно, наиболее часто они используются в многоскоростных вентиляторах для домашнего использования. Но низкий крутящий момент, низкая эффективность и менее прочные механические характеристики делают двигатели с расщепленными полюсами непрактичными для большинства промышленных или коммерческих применений, где нормой является более высокая частота цикла или непрерывная работа.

Приведенная выше информация содержит рекомендации по определению правильного типа двигателя для вашего приложения. Однако есть особые случаи и приложения, в которых допустимо отклонение от этих рекомендаций. Обязательно обратитесь к производителю двигателя за технической поддержкой в ​​этих областях.

Конденсаторы

Пусковой конденсатор. Электролитический пусковой конденсатор помогает двигателю достичь наиболее выгодных фазовых углов между пусковой и главной обмотками для достижения максимального крутящего момента заторможенного ротора на каждый ампер заторможенного ротора. Он отключается от цепи пуска, когда двигатель достигает примерно 75% скорости полной нагрузки.

Пусковой конденсатор рассчитан на кратковременный режим работы. Продолжительное приложение напряжения к конденсатору приведет к преждевременному выходу из строя, если не немедленному разрушению.

Типичные характеристики пусковых конденсаторов двигателя находятся в диапазоне от 100 до 1000 мкФ (ёмкость) и от 115 до 125 В переменного тока. Однако для специальных приложений требуются конденсаторы на напряжение от 165 до 250 В переменного тока, которые физически больше, чем конденсаторы с более низким номинальным напряжением при той же емкости. Емкость — это мера того, сколько заряда конденсатор может хранить относительно приложенного напряжения.

Рабочий конденсатор. Конструкция аналогична пусковым конденсаторам, за исключением электролита.Они предназначены для непрерывной работы в цепи запуска конденсаторного двигателя / двигателя с конденсаторным пуском. Они выдерживают более высокие напряжения в диапазоне от 250 до 370 В переменного тока. У них также меньшая емкость, обычно менее 65 мкФ.

Кевин Хейнеке — инженер-электрик в AC Motor Group, Leeson Electric Corp., Графтон, Висконсин. Он проработал в Лисоне 8 лет и имеет степень инженера-электрика в Школе инженерии Милуоки, а также получил степень младшего специалиста по электромеханической технологии в Техническом колледже Морейн Парк.

Статьи по теме

Двигатели и приводы

Почему двигателю переменного тока для запуска нужен конденсатор?

, Джон ПапевскиОбновлено 16 марта 2018 г.

Электродвигатели подразделяются на несколько основных типов: постоянного тока (DC), однофазного переменного тока (AC) и многофазного переменного тока. Каждый из этих типов имеет множество дизайнов. Электродвигатели переменного тока, используемые в посудомоечной машине, пылесосе и стиральной машине, работают от однофазного переменного тока. Хотя однофазные двигатели переменного тока работают эффективно, их нельзя запустить без посторонней помощи.Конденсатор добавляет временную дополнительную фазу для запуска двигателя.

Магнитное отталкивание

Большинство электродвигателей переменного или постоянного тока используют силы противоположных магнитных полей для вращения ротора. Для этого у двигателя есть набор магнитных полей на роторе и набор вокруг него. Когда ротор вращается, магнитные поля переключаются, как и магнитные полюса (север с севером, юг с югом), обращенные друг к другу. Поскольку одинаковые полюса отталкиваются друг от друга, это заставляет ротор продолжать вращаться.Силы магнитного отталкивания сохраняются на протяжении всего вращения ротора на 360 градусов.

Двигатели переменного тока

Простейший двигатель переменного тока требует для работы трехфазного электричества. Многофазный двигатель использует три перекрывающихся цикла тока, называемых фазами, для управления магнитными силами в двигателе. Каждая из трех отдельных фаз подключается к набору магнитных катушек, разнесенных на 120 градусов. Хотя это нормально для коммерческих и промышленных помещений, электрический ток, поступающий в ваш дом, имеет только одну или две фазы.Однофазный двигатель требует дополнительных деталей для правильной работы.

Проблема с одной фазой

Катушки двигателя, приводимые в действие одной фазой переменного тока, все чередуются одновременно, меняя местами северный и южный полюса в унисон. Это создает проблему, называемую нулевым пусковым моментом. Хотя он может запускать двигатель, который уже вращается, у него нет «толчка», чтобы заставить двигатель повернуться с полной остановки. Вы можете запустить его, вращая вручную, но кто захочет запускать пылесос вручную?

Пусковой конденсатор и переключатель

Конденсатор, подключенный к отдельной катушке на двигателе, создает переменный электрический ток, опережающий основную фазу на 90 градусов.Это происходит потому, что ток через конденсатор опережает напряжение на 90 градусов. Во время запуска двигателя переключатель подключает к двигателю конденсатор и специальную пусковую катушку. После того, как двигатель достигнет своей рабочей скорости, выключатель отключает конденсатор. Если конденсатор остается подключенным к двигателю, это снижает эффективность двигателя.

Конденсаторы Run-Start

В другой, немного более дорогой конструкции используются два конденсатора: один большего номинала для запуска двигателя, а другой — для поддержания его работы.В этой конструкции также используется переключатель для управления запуском двигателя. Для более крупных однофазных двигателей это помогает повысить мощность.

Что должен знать каждый инженер-конструктор о конденсаторах двигателя

Энтони Колон, Genteq

Если говорить о конденсаторных продуктах и ​​множестве производителей в мире, есть ли разница в качестве? Краткий ответ: да. Конденсатор — это электрический компонент, который временно хранит электрический заряд. Самая простая форма конденсатора — это две проводящие пластины, разделенные изоляционным материалом или диэлектриком. Когда на проводящие пластины подается напряжение, конденсатор начинает накапливать заряд для возможного высвобождения энергии.

Многие двигатели в сегменте HVACR снабжены рабочим конденсатором. Металлизированный пленочный конденсатор, предназначенный для непрерывной работы, позволяет однофазному электродвигателю переменного тока работать с высокой эффективностью, всегда оставаясь под напряжением и подключенным к электрической цепи двигателя.Типичный рабочий конденсатор находится в диапазоне от 2 мкФ до 80 мкФ и рассчитан на 370 В переменного тока или 440 В переменного тока. Рабочий конденсатор надлежащего размера увеличит эффективность работы двигателя за счет обеспечения правильного «фазового угла» между напряжением и током для создания вращательного электрического поля, необходимого для двигателя.

Почему качество так важно

Ключом к качеству конденсатора, помимо использования качественных материалов при его производстве, являются конструкция, системы контроля качества и испытания производительности на протяжении всего производственного процесса, которые гарантируют, что конденсатор будет соответствовать отраслевым стандартным требованиям для долговременной работы. Большинство, если не все конденсаторы, будут проверять одно и то же в готовом виде, но в течение срока службы конденсатора между производителями будет разница в производительности. Именно здесь отраслевой стандарт может помочь предоставить руководство по оценке качества и долговременной надежности оцениваемого или аттестованного конденсатора.

Отраслевые стандарты

За прошедшие годы было разработано несколько отраслевых стандартов, но наиболее строгим, тщательным и широко признанным является EIA-456-A.Это основа большинства стандартов надежности OEM для конденсаторов.

EIA-456-A был создан Альянсом электронной промышленности (EIA). Этот стандарт в основном используется в США и является всеобъемлющим стандартом для металлизированных пленочных конденсаторов переменного тока. Он не только охватывает приложения, работающие с двигателями, но также включает конденсаторы, используемые в системах освещения с высокой интенсивностью разряда, а также в приложениях общего назначения, таких как блоки питания и блоки коррекции коэффициента мощности.

EIA-456-A установил стандарт надежности, включающий испытание на срок службы (HALT), в котором конденсаторы подвергаются 125% номинального напряжения и температуре на 10 ° C выше номинальной в течение 2000 часов. Этот тест моделирует 60 000 часов полевого срока службы.

Например, конденсатор, рассчитанный на 5 мкФ / 440 В переменного тока, с рабочей температурой 70 ° C, испытывается при 550 В переменного тока и 80 ° C в течение 2000 часов. Если вы оцениваете 5 000 часов работы конденсатора в год, конденсатор на 60 000 часов может прослужить около 12 лет в полевых условиях.EIA-456-A требует, чтобы частота отказов в первый год составляла не более 0,50 процента, и рейтинг выживаемости не менее 94 процентов в конце 60 000 часов эксплуатации.

На рис. 1 показано количество времени тестирования и соответствующий срок службы в полевых условиях.

Общая стоимость владения

Два ключевых компонента совокупной стоимости владения приобретенным продуктом — это начальная цена покупки и стоимость гарантии. Первоначальная закупочная цена просто состоит из авансовых затрат на получение продукта, в то время как стоимость гарантии — это сопутствующие расходы на преждевременные отказы в полевых условиях после установки, когда компания должна будет исправить проблему.

На рис. 2 показаны продукты нескольких производителей конденсаторов, которые были выбраны случайным образом и протестированы с помощью цифрового мультиметра TPI 135. Следует отметить, что все 3 конденсатора дают одинаковые показания. Типично видеть, что производитель указывает емкость конденсатора на этикетке продукта с номиналом в микрофарадах с допуском +/- процентов. Наиболее распространенный допуск, предусмотренный в сегменте HVACR для конденсаторов, составляет +/- 6 процентов. Все три показания находятся в пределах допуска 45 мкФ +/- 6 процентов.Конденсатор считается проходящим, если его показания в микрофарадах находятся в пределах диапазона допуска — в данном случае от 42,3 мкФ до 47,7 мкФ. Как показано на Рисунке 2, все конденсаторы соответствуют критериям.

К сожалению, первоначальные показания не отражают долгосрочную надежность продукта. Тест EIA-456-A HALT — это способ определения надежности. В следующем примере предполагается, что гарантийный срок для продукта, в котором используется конденсатор, покрывает как детали, так и работу в первый год.По истечении первого года гарантия распространяется только на детали. Три конденсатора, показанные на рисунке 2, были испытаны на соответствие стандарту EIA-456-A. Для каждого из трех производителей были протестированы десять частей одного и того же рейтинга. Ниже приведены результаты испытаний каждого конденсатора за один, пять и десять лет имитированной полевой надежности. Как указывалось ранее, расчетное время работы конденсатора в год составляет 5000 часов.

На рис. 3 показано моделирование одного, пяти и десяти лет эксплуатации конденсатора и показано, что со временем частота отказов конденсатора начинает расти в зависимости от производителя.Результаты тестирования демонстрируют, что после 12 месяцев работы в полевых условиях (предполагалось, что 5 000 часов работы в год) у одного производителя не было отказов, у одного — 40 процентов отказов, а у третьего — 10 процентов.

Хотя у Mfg C был только один сбой, на рисунке 4 показаны очень реальные эффекты 10-процентной частоты отказов, а также истинная общая стоимость владения одним отказавшим конденсатором для бизнеса. Анализ результатов на Рисунке 4 показывает, что кажущаяся низкая частота отказов, составляющая 10 процентов, обойдется бизнесу примерно в 3500 долларов только на гарантийных расходах.

Как показано на Рисунке 5, более дорогие конденсаторы будут стоить дороже, но при этом покупается качество и надежность. Если конденсаторы не соответствуют указанным характеристикам и характеристикам надежности, это может повлиять на всю систему. Неисправный конденсатор приведет к увеличению нагрева двигателя, износу подшипников и изоляции и увеличению уровня шума. И в конечном итоге это приведет к отказу двигателя.

Продукты

, такие как конденсаторы, могут показаться логичным местом для экономии нескольких долларов за счет перехода на самый дешевый продукт в сегменте HVACR.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *