Расчет конденсатора для однофазного двигателя калькулятор: Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсатора

Расчет конденсатора фазового сдвига — www.itieffe.com

Cспиртовой конденсатор фазового сдвига

Cспиртовой конденсатор фазового сдвига

Работа трехфазного асинхронного двигателя происходит из-за подачи питания на трехфазный ток, которые не совпадают по фазе между ними на 120 °.

Возможно питание одного и того же двигателя однофазным током nи случаи, в которых требуемая мощность не составляет 100% (и то же самое не превышает определенные мощности) через конденсатор фазового сдвига

Эффективность не будет высокой, поскольку полученный фазовый сдвиг не является оптимальным.

Однако он может применяться для различных целей: электронасосы, центробежные и винтовые вентиляторы, дрели и для всех тех машин с ограниченной мощностью и не требующих высоких пусковых токов.

В большинстве случаев используется соединение треугольником, подходящее для трехфазного двигателя 220–380 В, питаемого от однофазного 220 В.

На следующем рисунке показаны соединения для трехфазных асинхронных двигателей с однофазным питанием со звездой и треугольником, а также с вращением по и против часовой стрелки.

треугольникСтелла

Конденсатор производит фазовый сдвиг, необходимый для создания вращающегося магнитного поля внутри двигателя.

Величина фазового сдвига является результатом задействованной емкости и тока, по этой причине фазовый сдвиг никогда не может быть оптимальным, он меняется в зависимости от нагрузки и всегда будет компромиссом.

Двигатель с таким питанием никогда не сможет обеспечить номинальную мощность, при рассчитанном здесь значении мощность снижается до 60-70% и является компромиссом для работы с ограниченными и средними нагрузками.

Самый высокий пусковой момент для однофазного двигателя достигается, когда задержка, которую мы получаем с нашим конденсатором, составляет 90 °.

В случаях, когда нагрузка всегда высока, можно увеличить мощность для получения большей мощности, но будьте осторожны, в этом случае он не должен работать без нагрузки или с низкими нагрузками, вы рискуете сжечь двигатель.

Неверно думать, что с большим конденсатором он получает больше мощности, даже сбой может возникнуть у пользователя.

Наибольшее ухудшение этого типа соединения происходит в фазе пуска, доступный крутящий момент составляет 30-40% от крутящего момента, достигаемого при обычном питании двигателя.

Предупреждения

Помните, что в этом конкретном приложении конденсатор подвержен сильным токам и неоднократным изменениям полярности, если он не подходит для выполняемой работы, он может взорваться.

Используйте только неполяризованные конденсаторы с максимальным рабочим напряжением на 15-20% выше напряжения питания двигателя и рассчитанные на переменный ток.

Другие бесплатные программы того же типа, предлагаемые itieffe ▼

• Электричество — Электроника
• Расчет цветовой маркировки электронагревателей
• Электро-электронные столы
• Схемы электрических чертежей

 

itieffe.com >>> Расчет конденсатора фазового сдвига ▼

Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Свободные электрические колебания в параллельном контуре.

Основные свойства индуктивности:

– Ток, протекающий в катушке индуктивности, создаёт магнитное поле с энергией .
– Изменение тока в катушке вызывает изменение магнитного потока в её витках, создавая в них ЭДС, препятствующую изменению тока и магнитного потока.

Период свободных колебаний контура LC можно описать следующим образом:

Если конденсатор ёмкостью C заряжен до напряжения U, потенциальная энергия его заряда составит.

Если параллельно заряженному конденсатору подключить катушку индуктивности L, в цепи пойдёт ток его разряда, создавая магнитное поле в катушке.

Магнитный поток, увеличиваясь от нуля, создаст ЭДС в направлении противоположном току в катушке,
что будет препятствовать нарастанию тока в цепи, поэтому конденсатор разрядится не мгновенно, а через время t₁,
которое определяется индуктивностью катушки и ёмкостью конденсатора из расчёта t₁ = .
По истечении времени t₁, когда конденсатор разрядится до нуля, ток в катушке и магнитная энергия будут максимальны.
Накопленная катушкой магнитная энергия в этот момент составит.
В идеальном рассмотрении, при полном отсутствии потерь в контуре,

E_C будет равна E_L.
Таким образом, электрическая энергия конденсатора перейдёт в магнитную энергию катушки.

Изменение (уменьшение) магнитного потока накопленной энергии катушки создаст в ней ЭДС,
которая продолжит ток в том же направлении и начнётся процесс заряда конденсатора
индукционным током. Уменьшаясь от максимума до нуля в течении времени t₂ = t₁,
он перезарядит конденсатор от нуля до максимального отрицательного значения (-U).

Так магнитная энергия катушки перейдёт в электрическую энергию конденсатора.

Описанные интервалы t₁ и t₂ составят половину периода полного колебания в контуре.
Во второй половине процессы аналогичны, только конденсатор будет разряжаться от отрицательного значения, а ток и магнитный поток сменят направление.
Магнитная энергия вновь будет накапливаться в катушке в течении времени t₃, сменив полярность полюсов.

В течении заключительного этапа колебания (t₄),
накопленная магнитная энергия катушки зарядит конденсатор до первоначального значения U
(в случае отсутствия потерь) и процесс колебания повторится.

В реальности, при наличии потерь энергии на активном сопротивлении проводников,
фазовых и магнитных потерь, колебания будут затухающими по амплитуде.
Время t₁ + t₂ + t₃ + t₄ составит период колебаний .
Частота свободных колебаний контура ƒ = 1 / T

Частота свободных колебаний является частотой резонанса контура,
на которой реактивное сопротивление индуктивности X_L=2πfL равно реактивному сопротивлению ёмкости X_C=1/(2πfC)

.

Расчёт частоты резонанса

LC-контура:

Предлагается простой онлайн-калькулятор для расчёта резонансной частоты колебательного контура.

Необходимо вписать значения и кликнуть мышкой в таблице.
При переключении множителей автоматически происходит пересчёт результата.

Электроемкость. Конденсаторы. Энергия конденсатора. Соединение конденсаторов

Электрическая
ёмкость —
характеристика проводника, мера его
способности накапливать электрический
заряд.

В теории электрических цепей ёмкостью
называют взаимную ёмкость между двумя
проводниками; параметр ёмкостного
элемента электрической схемы,
представленного в виде двухполюсника.

Такая ёмкость определяется как отношение
величины электрического заряда к разности
потенциалов между
этими проводниками.

В системе СИ ёмкость
измеряется в фарадах.
В системе СГС в сантиметрах.

• Для одиночного
  проводника ёмкость равна отношению
  заряда проводника к его потенциалу в
  предположении, что все другие
  проводники бесконечно удалены
  и что потенциал бесконечно удалённой
  точки принят равным нулю. В математической
  форме данное определение имеет вид
• где  — заряд,  —
  потенциал проводника.
• Ёмкость определяется
  геометрическими размерами и формой
  проводника и электрическими свойствами
  окружающей среды (еёдиэлектрической
  проницаемостью)
  и не зависит от материала проводника.
  К примеру, ёмкость проводящего шара
  радиуса R равна
  (в системе СИ):

Понятие ёмкости
также относится к системе проводников,
в частности, к системе двух проводников,
разделённых диэлектриком —конденсатору.

В этом случае взаимная
ёмкость этих
проводников (обкладок конденсатора)
будет равна отношению заряда, накопленного
конденсатором, к разности потенциалов
между обкладками. Для плоского конденсатора
ёмкость равна:

где S —
площадь одной обкладки (подразумевается,
что они равны), d —
расстояние между обкладками, ε — относительная
диэлектрическая проницаемость среды
между обкладками, ε0 =
8.854·10−12 Ф/м
— электрическая
постоянная.

Конденса́тор (от лат. condensare —
«уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с
определённым значением ёмкости и

малой омической проводимостью;
устройство для накопления заряда и
энергии электрического поля.

Конденсатор
является пассивным электронным
компонентом.

Виды конденсаторов:
1.
по виду диэлектрика: воздушные, слюдяные,
керамические, электролитические
2. по
форме обкладок: плоские, сферические.
3.
по величине емкости: постоянные,
переменные (подстроечные).

Электроемкость
плоского конденсатора

Включение
конденсаторов в электрическую цепь

параллельное

последовательное

1. ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО
   КОНДЕНСАТОРА
2. Конденсатор — это
   система заряженных тел и обладает
   энергией.
   Энергия любого конденсатора:
3. где
   С — емкость конденсатора
   q — заряд
   конденсатора
   U — напряжение на обкладках
   конденсатора
   Энергия конденсатора
   равна работе, которую совершит
   электрическое поле при сближении пластин
   конденсатора вплотную,
   или равна
   работе по разделению положительных и
   отрицательных зарядов , необходимой
   при зарядке конденсатора.
4. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
   ПОЛЯ КОНДЕНСАТОРА

13.

Подбор конденсатора для электродвигателя

Для питания двигателя на 380 В от однофазной сети 220 В к нему потребуется подобрать рабочий конденсатор. Если мощность двигателя превышает примерно 1,5 кВт, то потребуется пусковая ёмкость.

Важно! Такие схемы скорее пригодны для включения моторов с низкой механической нагрузкой на валу (например, вентиляторов). Для более серьёзных агрегатов лучше использовать полноценную трёхфазную сеть. Сам по себе подбор рабочего конденсатора весьма сложен

Упрощённо мощно считать, что его ёмкость Cр должна составлять 70 uF на каждый 1 кВт двигателя. Т.е., если мощность двигателя составляет 400 Вт, то потребуется конденсатор на 28 uF

Сам по себе подбор рабочего конденсатора весьма сложен. Упрощённо мощно считать, что его ёмкость Cр должна составлять 70 uF на каждый 1 кВт двигателя. Т.е., если мощность двигателя составляет 400 Вт, то потребуется конденсатор на 28 uF.

Ёмкость для запуска мотора Cп должна быть примерно в 2,75 больше, чем рабочая. При этом по достижении двигателем холостого хода пусковой конденсатор должен обязательно исключаться из цепи контактами В2.

Работа двигателя от 220 В

Практика показывает, что вычислять ёмкости – не такое сложное дело. Эти знания требуются людям, чья профессия так или иначе связана с электричеством, особенно электронщикам. Поэтому специалистам нужно твёрдо знать, как и какой конденсатор подбирается для конкретных целей.

В чем сложность выбора такого конденсатора?

В принципе большего отличия нет, но различные конденсаторы для асинхронных электродвигателей потребует другого расчета допустимого напряжения. Потребуется около 100 ватт для каждого мкФ емкости устройства. И они отличаются доступными режимами работы электродвигателей:

• Используется пусковой конденсатор и слой дополнительной обмотки (только для процесса пуска) тогда расчет емкости конденсатора – 70 мкФ для 1 кВт от мощности электродвигателя;
• Используется рабочий вариант конденсатора с емкостью в 25 – 35 мкФ на основе дополнительной обмотки с постоянным подключением в процессе всей длительности работы устройства;
• Применяется рабочий вариант конденсатора на основе параллельного подключения пусковой версии.

Но в любом случае необходимо отслеживать уровень разогревания элементов двигателя в процессе его эксплуатации. Если замечено перегревание тогда необходимо принять меры.

В случае с рабочим вариантом конденсатора рекомендуем уменьшить его емкость. Рекомендуем использовать конденсаторы, работающие на основе мощности в 450 или больше В, поскольку они считаются оптимальным вариантом.

• Ротор электродвигателя — особенности конструкции и принцип работы устройства. Инструкция по ремонту и восстановлению

• Подключение электродвигателя — основные схемы, способы и особенности подсоединения различных моделей (инструкция + фото)

• Однофазный электродвигатель: основные виды, принцип работы и инструкция по подключению и настройке. Обзор лучших производителей!

Чтобы избежать неприятных моментов до подключения к электродвигателю рекомендуем убедится в работоспособности конденсатора с помощью мультиметра. В процессе создания необходимой связки с электродвигателем пользователь, может, создать полностью работоспособную схему.

Почти всегда выводы обмоток и конденсаторов находятся в клеммной части корпуса электродвигателя. За счет этого можно создать фактически любую модернизацию.

Так, чем отличается однофазный асинхронный вариант электродвигателя? Разберемся в этом подробно:

• Его часто применяют для бытовых приборов;
• Для его запуска используется дополнительная обмотка и потребуется элемент для сдвигания фазы – конденсатор;
• Подключается на основе множества схем с помощью конденсатора;
• Для улучшения пускового момента применяется пусковая версия конденсатора, а рабочие характеристики увеличиваются с помощью рабочего варианта конденсатора.

Теперь вы получили необходимую информацию и знаете, как подключить конденсатор к асинхронному двигателю чтобы обеспечить максимальную эффективность. А также у вас появились знания о конденсаторах и способах их применения.

• Перемотка электродвигателей: пошаговая инструкция по ремонту и восстановлению обмотки двигателя своими руками (инструкция с фото и видео)

• Схема электродвигателя — способы подключения и запуска двигателя. Обзор типовых конфигураций и принципа работы

• Электродвигатель своими руками: инструкция по сборке самодельного механизма. Возможные модификации и простейшие модели

Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

При подключении асинхронного электродвигателя в однофазную сеть 220/230 В необходимо обеспечить сдвиг фаз на обмотках статора, чтобы сделать имитацию вращающегося магнитного поля (ВМП), которое заставляет вращаться вал ротора двигателя при подключению его в «родные» трехфазные сети переменного тока. Известная многим, кто знаком с электротехникой, способность конденсатора давать электрическому току «фору» на π/2=90° по сравнению с напряжением, оказывает хорошую услугу, так как это создает необходимый момент, заставляющий вращаться ротор в уже «не родных» сетях.

Лучшая бытовая химия на сайте https://himcentre.ru/

Но конденсатор для этих целей необходимо подбирать, причем нужно делать с высокой точностью. Именно поэтому читателям нашего портала предоставляется в абсолютное безвозмездное пользование калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсатора. После калькулятора будут даны необходимые разъяснения по всем его пунктам.

Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Для расчета использовались следующие зависимости:

Полученные из калькулятора данные можно использовать для подбора конденсаторов, но именно таких номиналов, как будет рассчитано, их вряд ли можно будет найти. Только в редких исключениях могут быть совпадения. Правила подбора такие:

• Если есть «точное попадание» в номинал емкости, который существует у нужной серии конденсаторов, то можно выбирать именно такой.
• Если нет «попадания», то выбирают емкость, стоящую ниже по ряду номиналов. Выше не рекомендуется, особенно для рабочих конденсаторов, так как это может привести к ненужному возрастанию рабочих токов и перегреву обмоток, которое может привести к межвитковому замыканию.
• По напряжению конденсаторы выбираются номиналом не менее, чем в 1,5 раза больше, чем напряжение в сети, так как в момент пуска напряжение на выводах конденсаторов всегда повышенное. Для однофазного напряжения в 220 В рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 360 В, но опытные электрики всегда советуют использовать 400 или 450 В, так как запас, как известно, «карман не тянет».

Приведем таблицу с номиналами конденсаторов рабочих и пусковых. В качестве примера приведены конденсаторы серий CBB60 и CBB65. Это полипропиленовые пленочные конденсаторы, которые наиболее часто применяют в схемах подключения асинхронных двигателей. Серия CBB65 отличается от CBB60, тем, что они помещены в металлический корпус.

В качестве пусковых применяют электролитические неполярные конденсаторы CD60. Их не рекомендуются применять в качестве рабочих так как продолжительное время их работы делает их жизнь менее продолжительной.. В принципе, для пуска подходят и CBB60, и CBB65, но они имеют при равных емкостях более объемные габариты, чем CD60. В таблице приведем примеры только тех конденсаторов, которые рекомендованы к использованию в схемах подключения электродвигателей.

Для того, чтобы «набрать» нужную емкость, можно использовать два и более конденсатора, но при разном соединении результирующая емкость будет отличаться. При параллельном соединении она будет складываться, а при последовательном — емкость будет меньше любого из конденсаторов. Тем не менее такое соединение иногда используют для того, чтобы, соединив два конденсатора на меньшее рабочее напряжение, получить конденсатор, у которого рабочее напряжение будет суммой двух соединяемых. Например, соединив два конденсатора на 150 мкф и 250 В последовательно, получим результирующую емкость 75 мкф и рабочее напряжение 500 В.

Для того чтобы рассчитать емкость двух последовательно соединенных конденсаторов, читателям предоставляется простой калькулятор, где надо просто выбрать два конденсатора из ряда существующих номиналов.

Калькулятор расчета результирующей емкости двух последовательно соединенных конденсаторов

Обычно эту операцию доверяют только электрикам, имеющим практический опыт. Однако, подключить двигатель можно и самому. Это доказывает статья нашего портала: «Как подключить трехфазный двигатель в сеть 220 В».

Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель)

Однофазный асинхронный двигатель

Обмотка статора однофазного асинхронного двигателя занимает приблизительно 2/3 окружности, именно по этой причине его мощность на 1/3 меньше мощности трехфазного двигателя таких же габаритов.

Ток, протекая по обмотке статора, создает пульсирующее магнитное поле, которое можно представить как два поля, вращающиеся в разных направлениях. Поле, которое вращается в направлении ротора называется прямым полем, а второе – обратным. Они воздействуют на ротор и создают соответствующие моменты (М_пр и М_обр).

По причине разных направлений вращения эти электрические машины не могут самостоятельно совершить пуск, так как при неподвижном роторе, то есть при S=1, пусковой момент, он же М_рез, равен нолю (смотри Рисунок 1). Однако, если придать движение ротору, то прямой и обратный моменты не будут равны и двигатель продолжит вращение в том же направлении (ток, протекающий по обмотке ротора будет оказывать размагничивающее действие и при этом будет ослабляться обратное поле).

Рисунок 1 – Зависимость механических характеристик от прямого и обратного вращающих полей

Пуск двигателя с помощью пусковых устройств

Для того чтоб запустить однофазный асинхронный двигатель применяют устройства для пуска двигателя:

– Конденсатор – C;

– Резистор – R.

Пуск трехфазных асинхронных двигателей осуществляется более простым способом из-за уже имеющегося в сети сдвига фаз на 120 электрических градусов

Для получения пускового момента используют пусковую обмотку статора, которая по отношению к рабочей обмотке сдвинута на 90 электрических градусов. Применяют фазосдвигающие элементы, которые подключают к пусковой обмотке. Эта обмотка работает, обычно, около 3 первых секунд, после чего принудительно отключается вручную или с помощью автоматов. По этой причине ее изготовляют из провода меньшего сечения и с меньшим количеством витков по сравнению с рабочей обмоткой.

Пуск при помощи резистора производится при малых необходимых пусковых моментах, то есть если нагрузка на валу незначительна. Рисунок 2 иллюстрирует применение пускового а) конденсатора и б) резистора; где Р – рабочая обмотка, П – пусковая обмотка.

Рисунок 2 – Схема подключения однофазного асинхронного двигателя

Двухфазные асинхронные двигатели

Наличие конденсатора значительно улучшает характеристики двигателя, по этой причине используются двухфазные асинхронные двигатели. В них две обмотки являются рабочими, в одну из них вводится конденсатор для смещения угла между фазами на 90 градусов и создания кругового магнитного поля. Такие двигатели называют конденсаторными.

Расчет емкости конденсатора для двигателя:

Емкость такого конденсатора определяется по формуле:

,

где – ток, протекающий в обмотке статора,

sinφ₁ – сдвиг фаз между напряжение и током без конденсатора,

f– частота питающей сети,

U – напряжение сети,

n – коэффициент трансформации.

,

Где и k_об1,k_об2 – обмоточные коэффициенты,

W₁, W₂, – количество витков обмоток статора и ротора.

Напряжение на зажимах конденсатора выше чем напряжение сети и определяется следующей формулой:

Для повышения пусковых характеристик Существуют двигатели в одну обмотку которых ставятся два конденсатора, один из которых пусковой, второй – рабочий. Пусковой конденсатор обычно имеет емкость в разы большую чем рабочий. При этом пусковой отключается при достижении 70-80% номинальной скорости электрической машины.

Рисунок 3 – Пример подключения пары конденсаторов (конденсаторный двигатель)

Преимущества и недостатки конденсаторных двигателей

Недостатки по сравнению с трехфазным двигателем:

– Меньшая мощность;

– Увеличенное скольжение при номинальном режиме;

– Скорость вращения вала при холостом ходу ниже;

– Пониженная кратность пускового момента;

– Повышенная кратность пускового тока.

Преимущества:

– Имеют высокую эксплуатационную надежность;

– Не требуют трехфазного источника тока.

Недостаточно прав для комментирования

Расчёт необходимой ёмкости

Выбирая конденсатор, необходимо предупредить ситуацию, при которой фазный ток превысит своё номинальное значение. Поэтому к подсчётам необходимо подойти очень тщательно — неправильные результаты могут привести не только к поломке конденсатора, но и перегоранию обмоток двигателя. На практике для пуска моторов небольшой мощности пользуются упрощённым подбором исходя из соображений, что для каждых 100 Вт мощности двигателя необходимо 7 мкФ ёмкости при соединении в треугольник. При подключении обмотки в звезду это значение уменьшается вдвое. Если в однофазную сеть присоединяют мотор на три фазы с мощностью 1 квт, то необходим конденсатор зарядом 70—72 мкФ при соединении обмоток треугольником, и 36 мкФ в случае подключения звездой.

Расчёт необходимого значения ёмкости для работы производится по формулам.

При схеме соединения звездой:

Ср=2800 I / U

Если обмотки образуют треугольник:

Ср=4800 I / U

I — номинальный ток двигателя. Если по каким-либо причинам его значение неизвестно, для расчёта необходимо воспользоваться формулой:

I = P / (3 U).

При этом U = 220 В при соединении звездой, U = 380в — треугольником.

Р — мощность, измеряемая в ваттах.

При пуске двигателя со значительной нагрузкой на валу параллельно с рабочей ёмкостью необходимо включить пусковую.

Её значение рассчитывают по формуле:

Сп=(2,5÷3,0) Ср

Пусковая ёмкость должна превышать значение рабочей в 2,5 — 3 раза.

Очень важен правильный выбор значения напряжения для конденсатора. Этот параметр, так же как и ёмкость, влияет на цену и габариты прибора. Если напряжение сети больше номинального значения конденсатора, пусковое приспособление выйдет из строя. Но и использовать оборудование с завышенным напряжением также не стоит. Ведь это приведёт к неэффективному увеличению габаритов конденсаторной батареи. Оптимальным является значение напряжения конденсатора в 1,15 раз превышающее значение напряжения сети: Uk =1,15 U с.

Очень часто при включении мотора с тремя обмотками в однофазную сеть используются конденсаторы типа КГБ-МН или БГТ (термостойкие). Они выполнены из бумаги. Металлический корпус полностью герметичен. Имеет прямоугольный вид. Необходимо учитывать, что допустимые значения напряжения и ёмкости, обозначенные на приборе, указаны для постоянного тока. Поэтому при работе на переменном токе необходимо уменьшать показатели напряжения конденсатора в 2 раза.

Как подобрать конденсатор

Конденсаторы для трехфазного двигателя нужны достаточно большой емкости — речь идет о десятках и сотнях микрофарад. Однако конденсаторы электролитические для этой цели не годятся. Они требуют подключения однополярного, то есть специально для них придется городить выпрямитель из диодов и сопротивлений. Кроме того, со временем в электролитических конденсаторах высыхает электролит и они теряют емкость. Поэтому если будете ставить такой на двигатель, необходимо делать на это скидку, а не верить тому, что на них написано. Ну и еще одно за ними числится: электролитические конденсаторы имеют свойство иногда взрываться.

Поэтому задачу, как выбрать конденсатор под трехфазный двигатель, часто решают в несколько этапов

Сначала подбираем приблизительно. Надо рассчитать емкость конденсатора по простейшему соотношению как 7 мкФ на каждые 100 ватт мощности. То есть 700 ватт дает нам 49 мкФ первоначально. Емкость выбираемого пускового конденсатора берется в диапазоне 1–3-кратного превышения емкости рабочего конденсатора. Выберите 2*50 = 100 мкФ — будет само то. Ну, для начала можно взять побольше, потом подобрать конденсаторы, ориентируясь на работу двигателя. От емкости конденсаторов зависит реальная мощность движка. Если ее мало, двигатель при тех же оборотах потеряет мощность (обороты не зависят от мощности, а только от частоты напряжения), так как ему будет не хватать тока. При чрезмерной емкости конденсаторов у него будет перегрев от избытка тока.

Нормальная работа двигателя, без шума и рывков — это неплохой критерий правильно выбранного конденсатора. Но для большей точности можно сделать расчет конденсаторов по формулам, а такую проверку оставить на потом в качестве окончательного подтверждения успешности результатов подбора конденсаторов.

Однако надо все-таки подключить конденсаторы.

Для чего используются конденсаторы?

Электростанции

Почти все электронные устройства имеют блок питания, который преобразует переменный ток, присутствующий в доме, в постоянный ток. Конденсаторы играют важную роль в преобразовании переменного тока в постоянный, устраняя электрические помехи. В источниках энергии используются электролитические конденсаторы различных размеров – от нескольких миллиметров до нескольких дюймов (или сантиметров).

Звуковые покрытия

Конденсаторы имеют множество применений в аудио оборудовании. Они блокируют постоянный ток на входе вс усилитель, предотвращая внезапные звуки или шумы, которые могут повредить колонки и наушники. Данные детали, используемые в аудиофильтрах, позволяют контролировать басы.

Компьютеры

Цифровые схемы в компьютерах передают электронные импульсы на высоких скоростях. Эти потоки в сети могут создавать помехи сигналам от соседней цепи, поэтому разработчики высокотехнологичного оборудования применяют конденсаторы для минимизации помех.

Высокотехнологичный конденсатор

Конденсатор

Конденсатор – электронный компонент, предназначенный для накопления электрического заряда. Способность конденсатора накапливать электрический заряд зависит от его главной характеристики – емкости. Емкость конденсатора (С) определяется как соотношение количества электрического заряда (Q) к напряжению (U).

Емкость конденсатора измеряется в фарадах (F) – единицах, названых в честь британского ученого физика Майкла Фарадея. Емкость в один фарад (1F) равняется количеству заряда в один кулон (1C), создающему напряжение на конденсаторе в один вольт (1V). Вспомним, что один кулон (1С) равняется величине заряда, прошедшего через проводник за одну секунду (1sec) при силе тока в один ампер (1A).

Однако кулон, это очень большое количество заряда относительно того, сколько способно хранить большинство конденсаторов. По этой причине, для измерения емкости обычно используют микрофарады (µF или uF), нанофарады (nF) и пикофарады (pF).

1nF = 0.000000001 = 10-9 F

1pF = 0.000000000001 = 10-12 F

Плоский конденсатор

Существует множество типов конденсаторов различной формы и внутреннего устройства. Рассмотрим самый простой и принципиальный — плоский конденсатор. Плоский конденсатор состоит из двух параллельных пластин проводника (обкладок), электрически изолированных друг от друга воздухом, или специальным диэлектрическим материалом (например бумага, стекло или слюда).

Заряд конденсатора. Ток

По своему предназначению конденсатор напоминает батарейку, однако все же он сильно отличается по принципу работы, максимальной емкости, а также скорости зарядки/разрядки.

Принцип подключения трехфазного устройства к одной фазе

Во всех квартирах и большинстве частных домов все внутреннее энергоснабжение осуществляется по однофазным сетям. В этих условиях иногда необходимо выполнить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети. Эта операция вполне возможна с физической точки зрения, поскольку отдельно взятые фазы различаются между собой лишь сдвигом по времени. Подобный сдвиг легко организовать путем включения в цепь любых реактивных элементов – емкостных или индуктивных. Именно они выполняют функцию фазосдвигающих устройств когда используются рабочего и пускового элементов.

Следует учитывать то обстоятельство, что обмотка статора сама по себе обладает индуктивностью. В связи с этим, вполне достаточно снаружи двигателя подключить конденсатор с определенной емкостью. Одновременно, обмотки статора соединяются таким образом, чтобы первая из них сдвигала фазу другой обмотки в одну сторону, а в третьей обмотке конденсатор выполняет эту же процедуру, только в другом направлении. В итоге образуются требуемые фазы в количестве трех, добытые из однофазного питающего провода.

Таким образом, трехфазный двигатель выступает в качестве нагрузки лишь для одной фазы подключенного питания. В результате, в потребляемой энергии образуется дисбаланс, отрицательно влияющий на общую работу сети. Поэтому такой режим рекомендуется использовать в течение непродолжительного времени для электродвигателей небольшой мощности. Подключение обмоток в однофазную сеть может быть выполнено двумя способами – звездой или треугольником.

Расчет фазосдвигающего конденсатора — www.itieffe.com

C спиртовой фазосдвигающий конденсатор

C спиртовой фазосдвигающий конденсатор

Работа трехфазного асинхронного двигателя обусловлена ​​питанием питание осуществляется трехфазным током, сдвинутым по фазе друг относительно друга на 120°

Один и тот же двигатель можно питать однофазным током n и в случаях, когда требуемая мощность не составляет 100% (и то же не превышающих определенных мощностей) через фазосдвигающий конденсатор

Эффективность не будет высокой, так как полученный фазовый сдвиг не оптимален.

Однако его можно применять для различных целей: электронасосы, центробежные и винтовые вентиляторы, дрели и для всех машин малой мощности, не требующих больших пусковых токов.

В большинстве случаев используется соединение треугольником, подходящее для трехфазного двигателя 220–380 В с однофазным питанием 220 В.

На следующем рисунке показаны соединения для трехфазных асинхронных двигателей с однофазным питанием при соединении звездой и треугольником, а также с вращением по часовой стрелке и против часовой стрелки.

треугольник звезда

Конденсатор создает фазовый сдвиг, необходимый для получения вращающегося магнитного поля внутри двигателя фазовый сдвиг никогда не может быть оптимальным, он меняется в зависимости от нагрузки и всегда будет компромиссом

Двигатель с таким питанием никогда не сможет обеспечить номинальную мощность, при рассчитанном здесь значении мощность снижается на 60-70% и является компромиссом для работы с ограниченными и средними нагрузками

Максимальный пуск крутящий момент для однофазного двигателя получается, когда задержка, которую мы получаем с нашим конденсатором, составляет 90°

в этом случае он не должен работать без нагрузки или с малыми нагрузками, вы рискуете сжечь двигатель

Неверно думать, что с большим конденсатором он получает больше мощности, даже у пользователя может возникнуть отказ

Наибольший штраф за этот тип соединения возникает в пусковой фазе, доступный крутящий момент составляет 30 -40% от того, что можно получить при нормальном питании двигателя

Предупреждения

Помните, что в этом конкретном случае конденсатор подвергается воздействию больших токов и повторяющейся инверсии полярности, если он не подходит для выполняемой работы. может взорваться

Используйте только неполяризованные конденсаторы с максимальным рабочим напряжением на 15-20% выше, чем у источника питания двигателя и предназначенные для переменного тока

Другие бесплатные программы того же типа, предлагаемые itieffe ▼

• Электричество — электроника
• Расчет электрических сопротивлений с цветовой кодировкой
• Электрические — электронные столы
• Электрические схемы

 

itieffe.com >>> Расчет фазосдвигающего конденсатора ▼

Калькулятор коэффициента мощности — Найдите коэффициент мощности и емкость конденсатора в мкФ и кВАр?

Содержание

Калькулятор коэффициента мощности

Следующий калькулятор коэффициента мощности рассчитает существующий или текущий коэффициент мощности, полную мощность «S» в кВА, существующую реактивную мощность «Q» в кВАр и значение необходимого конденсатора для коэффициента мощности. коррекция в микрофарадах «мкФ» и кВАр.

Чтобы рассчитать значение емкости конденсаторной батареи в мкФ и квар, существующий коэффициент мощности, текущую реактивную мощность в кВАр и полную мощность в кВА, просто введите значения активной или активной мощности в кВт, тока в амперах, напряжения в вольт, частота в Гц (50 или 60 Гц), выберите систему напряжения питания (однофазную или трехфазную) и целевой коэффициент мощности (значение необходимого или скорректированного коэффициента мощности) и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить результат емкости в мкФ, S в кВА и Q в кВАр.

• Связанный калькулятор: Калькулятор конденсаторной батареи в кВАр и мкФ для коррекции коэффициента мощности

Полезно знать:

• И кВАР, и мкФ — это термины, используемые в конденсаторных батареях, а также для улучшения и коррекции коэффициента мощности для устранения реактивных компонентов со стороны нагрузки, что имеет множество преимуществ.
• Этот калькулятор коэффициента мощности можно использовать в образовательных целях, поскольку он не делает различий между отстающим и опережающим коэффициентом мощности.
• Мы предполагаем, что индуктивная нагрузка так как коэффициент мощности играет важную роль в индуктивных цепях. Емкостные цепи обеспечивают опережающий коэффициент мощности, а значение коэффициента мощности равно единице «1» в чисто резистивных цепях.
• Конденсатор коррекции коэффициента мощности должен быть подключен параллельно каждой фазе нагрузки.

Похожие сообщения:

• КВАР в фарад Калькулятор – Как преобразовать кВАР в мк-Фарады?
• Калькулятор мкФ в квар – Как перевести фарад в кВАр?

Формула расчета коэффициента мощности

Расчет коэффициента мощности одной фазы

Следующая формула может использоваться для расчета коэффициента мощности в однофазных цепях переменного тока.

• Cosθ = P/S
• Cosθ = P/V x I
• Cosθ = кВт/кВА
• Cosθ =  Истинная мощность/Полная мощность
• Cosθ = R/Z

Где:

• Cosθ = коэффициент мощности
• P = Фактическая мощность в кВт
• S = Полная мощность в кВА
• В = напряжение в вольтах
• I = ток в амперах
• R = сопротивление в омах «Ом».
• Z = Полное сопротивление (сопротивление в цепях переменного тока, т. е. X _L , X _C и R, известное как индуктивное реактивное сопротивление, емкостное реактивное сопротивление и сопротивление соответственно) в омах «Ом».

Расчет коэффициента мощности трехфазного тока

Расчет с линейным напряжением (V _L-L )

COSθ = KW / √ (3 x V _L-L X I)

Расчет Line To Gluen Voltage (V 18

с линейной voltage (v 18

.

Cosθ = кВт / 3 x В _L-N x I

Похожие сообщения:

• Как рассчитать подходящий размер конденсатора в фарадах и кВАр для P.F

Конденсатор в микрофарадах и кВАр Расчет коэффициента мощности

Следующие формулы можно использовать для расчета емкости конденсатора в фарадах и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности.

• C = 159,155 x 10 ⁶  x Q в кВАр ÷  f  x В ²      …     в микрофарадах
• C = 159,155 x Q в кВАр ÷ f  x В ²      …     в фарадах

или

• C = кВАр x 10 ⁹ ÷ (2π x f  x В ² )     …     в микрофарадах
• C = кВАр x 10 ³ ÷ (2π x f  x В ² )     …     в фарадах

Дополнительно требуемая батарея конденсаторов в кВАр может быть рассчитана следующим образом:

• Требуемая емкость конденсатора кВАр = P в киловаттах (Tan θ ₁  – Tan θ ₂ )
• кВАр = C x f  x В ²  ÷ (159,155 x 10 ⁶ )      …     в кВАр
• кВАр = C x 2π x f  x В ²   x 10 ^-9      …     в кВАр

Где:

• C = Конденсатор в микрофарадах
• кВАр = реактивная мощность
• f = частота в герцах
• В = напряжение в вольтах

Полезно знать:

Следующие формулы для импеданса «Z», активной мощности «P», реактивной мощности «Q» и полной мощности «S» полезны при расчете значения требуемого коэффициента мощности и конденсаторной батареи в кВАр и мкФ.

Импеданс «Z»:

• Z = √ (R ² + (x _L + x _C ) ² )… Z, R, R, r, x _{L , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x ). C в Омах}
• X _L = 2π f L     …     L — индуктивность в Генри
• X _C = 1/2π f C     …    C — емкость в фарадах

Активная мощность «P» :

Реальная или истинная мощность или Активная мощность = √ (Полная мощность ² – Реактивная мощность ² ) или

• P = V x I x Cosθ      …     (в однофазных цепях переменного тока)
• P = √ (S ² – Q ² )
• P = √ (VA ² – VAR ² )
• P = √  3 x V _L-L x I   x Cosθ      …     (в трехфазной линейной схеме)
• P = 3 x V _L-N x I x Cosθ    …    (в трехфазной линии к нейтрали)
• кВт = √ (кВА ² – кВАр ² )

Реактивная мощность «Q» :

Реактивная мощность = √ (Полная мощность ² – Фактическая мощность ² )

Q = 9 V I Sinθ
• ВАR = √ (VA ² – P ² )
• квар = √ (кВА ² – кВт ² )

Полная мощность «S» :

Полная мощность = √ (Истинная мощность ²  + Реактивная мощность ² )

• S = V I
• S = √ (P + Q ² )
• кВА = √  (кВт ²  + кВАр ² )

Похожие сообщения:

• Полезна ли реактивная мощность? Значение реактивной мощности
• Анализ реактивной мощности в энергосистеме

Как рассчитать коэффициент мощности и конденсатор в мкФ и кВАр

В следующем примере показано, как рассчитать требуемый коэффициент мощности, номинал корректирующего конденсатора для конденсаторной батареи в микрофарадах и кВАр, существующую реактивную мощность, активную мощность и полную мощность. Вы можете сравнить результат решенного примера с результатами калькулятора коэффициента мощности.

Пример:

Однофазный двигатель 240 В, 60 Гц потребляет ток питания 25 А при коэффициенте мощности 0,60. Коэффициент мощности двигателя должен быть улучшен до 0,9.2, подключив параллельно ему конденсатор. Рассчитайте требуемую емкость конденсатора как в микрофарадах, так и в кВАр.

P = V x I x Cosθ

P = 3,6 кВт

Дополнительно,

Фактические кВА при отставании по току P.f

P = В x I

• P = 240 В x 25 А
• P = 6 кВА

Actual kVAR at Current lagging P.f

kVAR = √  (kVA ² – kW ² )

• kVAR = √  (6 ² kVA – 3.6 ² kW)
• квар = 4,8 квар

Фактический кВАр при отставании тока P. f

Шаг 2: Расчет требуемого кВАр для коррекции коэффициента мощности

Существующий P.F = Cosθ ₁ = 0,60

Необходимое P.F = Cosθ ₂ = 0,92

θ ₁  = Cos ^-1 = (0,60) = 53°,130; Tan θ ₁  = Tan (53°,130) = 1,333

θ ₂  = Cos ^-1 = (0,92) = 23°,073; Tan θ ₂ = TAN (23 ° .073) = 0,426

Требуемый конденсатор KVAR для улучшения коэффициента мощности с 0,60 до 0,92

Требуется конденсатор в KVAR

Требуется конденсатор KVAR = P в KWAR

. 1 — Тан θ ₂ )

KVAR = 3,6 кВт х (1,333 — 0,426)

VAR = 3265,2 VAR

Требуется KVAR = 3,2652 KVAR

Шаг 3: Convert KVAR для MicraD

.

C = Kvar x 10 ⁹ ÷ (2π x F x V ² )… в MicroFarad

C = 3,2625 Kvar x 10 ⁹ ÷ (2π x 60 2 5 ÷ (2π x 64027775 ÷ (2π x 64027779 ÷ (2π x 60277779 ÷ (2π x 602775 ÷ (2π x 602775 ÷ (2π x 602775 9 (2π x 602775 9 ÷ (2 3,2625 кВар.

No related posts.