Nopea vastaus: kondensaattorien koot määritellään kolmella linkitetyllä luvulla – kapasitanssi mikrofaradeina (uF), jännitearvo VAC:na ja kotelon fyysiset mitat (halkaisija ja korkeus millimetreinä). A CBB60 kondensaattori on metalloitu polypropeenikalvoajokondensaattori, joka on rakennettu erityisesti yksivaiheisille AC-moottoreille, ja sen fyysinen koko kasvaa mikrofarad-luokituksen mukana, koska enemmän kapasitanssia vaatii enemmän kierrettyä kalvoa saman rakenteen sisällä. Oikean kondensaattorikoon sovittaminen moottoriin ei ole valinnaista – yli- tai alimitoitettu yksikkö lyhentää moottorin käyttöikää, nostaa käyttövirtaa ja lisää kondensaattorin ennenaikaisen vian riskiä.
Kun teknikot puhuvat "kondensaattorien koosta", he viittaavat yleensä kahteen erilliseen, mutta toisiinsa yhteydessä olevaan ideaan kerralla: sähköiseen kokoon (kapasitanssi ja jännite) ja fyysiseen kokoon (tölkin halkaisija ja korkeus, jonka täytyy mahtua moottorin liitäntäkoteloon, kompressorin koteloon tai tuulettimen koteloon). Molemmat ovat yhtä tärkeitä. Kondensaattori, jolla on oikea mikrofaradiarvo mutta väärät kotelon mitat, ei yksinkertaisesti mahdu käytettävissä olevaan tilaan, kun taas fyysisesti sopiva, mutta väärää kapasitanssia kuljettava kondensaattori ei käytä moottoria oikein.
Kapasitanssi moottorikäyttöä varten ilmaistaan lähes aina mikrofaradeina, kirjoitettuna uF tai MFD, ja tyypilliset arvot asuin- ja kevyille kaupallisille laitteille ovat välillä 1,5 uF ja 100 uF . Suuremmat kompressorit, pumput ja teollisuuspuhaltimet voivat vaatia kaksikäyttöisiä kondensaattoreita, jotka yhdistävät kaksi arvoa yhteen tölkkiin, kuten 35/5 uF tai 45/7,5 uF, joista suurempi määrä palvelee kompressoria ja pienempi määrä lauhduttimen tuulettimen moottoria.
Jänniteluokitus on mitoitusyhtälön toinen puolisko. Moottorikäyttöisten kondensaattoreiden yleiset arvot ovat 250 VAC, 370 VAC ja 440 VAC. 370 V tai 440 V kondensaattori voi yleensä korvata 250 V asennon, koska korkeampi jänniteluokitus antaa ylimääräisen turvamarginaalin, mutta käänteinen korvaaminen ei ole hyväksyttävää ja johtaa dielektrisen hajoamiseen normaalissa verkkojännitteen vaihtelussa.
CBB60-merkintä viittaa metalloitujen polypropeenikalvokondensaattorien perheeseen, joka on sijoitettu pyöreään alumiini- tai muovikääreeseen alumiinitölkkiin, joka on tyypillisesti viimeistelty mustaksi tai harmaaksi itseparanevalla dielektrisellä kalvolla. Tämä rakennustyyli on maailmanlaajuisesti hallitseva valinta vaihtovirtamoottorikäyttöisissä sovelluksissa, mukaan lukien ilmastointilaitteet, pesukoneet, vesipumput, poistotuulettimet ja kattotuulettimet, suurelta osin siksi, että polypropeenikalvo tarjoaa alhaisen dielektrisen häviön, hyvän itsestään paranevan käyttäytymisen pienten jännitepiikkien jälkeen ja vakaan kapasitanssin laajalla lämpötila-alueella.
Sisällä a CBB60 kondensaattori , kapasitanssi luodaan kelaamalla ohuita kerroksia metalloitua polypropeenikalvoa tiiviiksi rullaksi. Mikrofaradin arvon kasvattaminen tarkoittaa kalvoalueen lisäämistä, mikä tarkoittaa fyysisesti joko leveämpää rullaa (halkaisijaltaan suurempi tölkki) tai korkeampaa rullaa (korkeampi tölkki) tai molempia. Tämä on suora tekninen syy siihen, että kondensaattorien koot kasvavat tasaisesti kapasitanssin noustessa CBB60-perheen sisällä – 1,5 uF:n yksikkö voidaan sijoittaa halkaisijaltaan niin pieneen tölkkiin, jonka halkaisija on 45 mm, kun taas 100 uF:n yksikkö samassa perheessä vaatii yleensä tölkin, jonka halkaisija on noin 50 mm tai enemmän 100 mm.
CBB60-kondensaattoreita valmistetaan sekä pyöreinä (sylinterimäisinä) että soikeina koteloina. Soikea runko on kehitetty erityisesti sopimaan ahtaisiin tiloihin kompressorin liitäntäkoteloiden ja katolla olevien lauhdutusyksiköiden paneeleihin, joissa saman kapasitanssin pyöreä tölkki ei poista ympäröivää peltiä. Ovaaleilla yksiköillä on sama sähköluokitus kuin pyöreillä vastineilla tietyllä kapasitanssilla ja jännitteellä, mutta niiden jalanjälki mitataan eri tavalla - leveys paksuuden mukaan korkeudella eikä halkaisija korkeudella.
Alla olevassa taulukossa on lueteltu tyypilliset pyöreän kotelon CBB60-mitat 450 VAC:lla, joka on eniten varastossa oleva jännite pyöreätyyppisille moottorikäyttöisille kondensaattoreille, joita myydään puhallin-, pumppu- ja pieniin kompressorisovelluksiin. Todelliset mitat vaihtelevat hieman eri valmistajien välillä muutaman millimetrin verran, joten fyysinen asennusvälys tulee aina tarkistaa kunkin toimittajan tuoteselosteesta ennen tilauksen tekemistä.
| Kapasitanssi (uF) | Halkaisija (mm) | Korkeus (mm) | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|
| 2.5 | 25 | 45 | Kattotuuletin, pöytätuuletin |
| 6 | 30 | 50 | Pakotuuletin, pieni vesipumppu |
| 15 | 35 | 65 | Pyykinpesukoneen moottori |
| 25 | 40 | 70 | Jaettu AC lauhdutintuuletin |
| 50 | 45 | 85 | Kaivopumppu, pieni kompressori |
| 100 | 50 | 105 | Teollisuuspuhallin, iso pumppumoottori |
Jokainen oikein valmistettu moottorinkäyntikondensaattori tulostaa suoraan tölkkiin neljä tietoa: kapasitanssi uF:nä, jännite VAC:na, käyttölämpötila-alue ja turvallisuus/virastomerkintä. CBB60-yksikössä etiketissä lukee yleensä jotain lähellä "35uF 450VAC 50/60Hz", jota seuraa lämpötilakoodi, kuten -25C - 70C tai -40C - 85C. Tämän lukeminen oikein ennen ostamista estää kaksi yleisintä kenttävirhettä: väärän kapasitanssin ostaminen kytketylle moottorille ja liian alhaisen jännitteen ostamisen syöttöön.
Useimpien CBB60-kondensaattoreiden toleranssi on plus tai miinus 5 prosenttia, merkitty kirjaimella J, vaikka jotkin säästölinjat käyttävät plus- tai miinus 10 prosenttia, merkitty K. Kondensaattorin, joka on ajautunut yli 10 prosenttia painetun arvonsa alapuolelle, katsotaan yleensä epäonnistuneen, ja se tulisi vaihtaa mieluummin kuin käyttää uudelleen, koska alimitoitettu kytkettyjen moottorin tehollinen virrankulutus aiheuttaa huomattavasti korkeamman virrankulutuksen.
Kondensaattorin koon valinta alkaa moottorin tyyppikilvestä, ei vanhasta kondensaattorista, koska aiemmin asennettu kondensaattori voi olla jo väärä tila. Tyyppikilven mikrofaradin arvon, jos se on olemassa, tulee olla ilmoitetun toleranssin sisällä. Kun tyyppikilvessä ei mainita kondensaattorin arvoa, kuten tavallisissa puhallin- ja pumppumoottoreissa, mitoitus noudattaa moottorin hevosvoimaa ja jännitettä käyttämällä vakioreferenssialueita, jotka on muodostettu vuosikymmenien kenttätiedoista.
Laajalti käytetty kenttäohje yksivaihemoottoreille on karkeasti 1 uF jokaista 25-35 wattia kohden moottorin tehosta 230 V jännitteellä, vaikka tämä luku muuttuu moottorin rakenteen mukaan, ja sitä tulee aina pitää lähtöarviona eikä valmistajan ilmoittaman arvon korvikkeena.
Keskusilmastointi- ja lämpöpumpun lauhdutusyksiköissä käytetään usein yhtä kaksitoimista kondensaattoria, joka palvelee sekä kompressoria että ulkopuhallinmoottoria yhdestä tölkistä. Näissä yksiköissä on kolme liitintä, joissa on merkintä C (yleinen), HERM (kompressori/hermeettinen) ja FAN, ja niissä on kaksi kapasitanssiarvoa, esimerkiksi 40/5 uF tai 55/7,5 uF. Isompi luku vastaa aina kompressoripiiriä ja pienempi luku puhallinpiiriä; kytkentöjen kääntäminen ei vaurioita kondensaattoria, mutta estää kumpaakaan moottoria käynnistymästä oikein.
| Kompressori (uF) | Tuuletin (uF) | Noin Kotelon halkaisija (mm) | Noin Kotelon korkeus (mm) |
|---|---|---|---|
| 25 | 3 | 45 | 75 |
| 35 | 5 | 50 | 85 |
| 45 | 7.5 | 50 | 95 |
| 55 | 7.5 | 55 | 100 |
Tölkin halkaisijan ja korkeuden lisäksi kondensaattorin koon valintaan sisältyy myös asennuslaitteistojen yhteensopivuus. CBB60-kondensaattorit toimitetaan useilla asennustyyleillä, ja yhteensopimaton asennustyyli käytettävissä olevan kannattimen kanssa on yksi yleisimmistä syistä kenttäpalautusvalituksiin, vaikka sähköluokitus olisi oikea.
Kondensaattorin koko ja nimellinen käyttöikä on kytketty lämmöllä. Jokainen kalvon mikrofaradi tuottaa pienen määrän sisäistä häviötä AC-aaltovirran alaisena, ja tämä häviö on hajotettava tölkin pinnan läpi. Käyttötarkoitukseensa alimitoitettu kondensaattori toimii suuremmalla suhteellisella aaltoiluvirrantiheydellä ja vanhenee nopeammin, kun taas oikein mitoitettu yksikkö jakaa saman lämpökuorman suuremmalle kalvon pinta-alalle ja kestää pidempään identtisissä käyttöolosuhteissa.
Valmistajan testitiedot luokittelevat yleensä CBB60-kondensaattorit 2000-3000 tuntia jatkuvan toiminnan enimmäisnimellislämpötilassa, todellisen käyttöiän pidentyessä 8–15 vuoteen tyypillisissä asuinkäyttöjaksoissa, joissa kondensaattori ei ole jatkuvasti päällä täydellä aaltoiluvirralla. Ympäristön lämpötilalla on ylimitoitettu vaikutus: jokaista 10 C:n nousua nimellismaksimin yläpuolelle kondensaattorin odotetun käyttöiän arvioidaan yleensä laskevan noin puoleen, minkä vuoksi suorassa auringonpaisteessa asennetut ulkokondensaattorit hajoavat yleensä aikaisemmin kuin samankokoiset ja -arvoiset sisäyksiköt.
Moottorilleen väärän kokoinen kondensaattori epäonnistuu harvoin äänettömästi. Alla olevat oireet ilmaantuvat tyypillisesti päivien tai muutaman viikon kuluessa väärän korvaavan osan asentamisesta.
| Oire | Todennäköinen kokovirhe |
|---|---|
| Moottori humisee, mutta ei käynnisty | Kapasitanssi liian pieni moottorille |
| Moottori käy kuumana, korkeampi ampeerinotto | Kapasitanssi liian suuri moottorille |
| Voi pullistua tai ilmaantua viikkojen sisällä | Jännite on liian alhainen syöttöön |
| Toistuva häiritsevä kompastus käynnistyksen yhteydessä | Väärä kaksoiskäyttöjako kompressorin ja puhaltimen arvojen välillä |
Pieni lisäys, yleensä plus tai miinus 5-10 prosentin toleranssialueella, joka on jo rakennettu useimpiin laitteisiin, on hyväksyttävää. Tämän alueen ylittäminen merkitsevästi lisää käyttövirtaa ja moottorin lämpöä, eikä sitä suositella, vaikka moottori saattaa silti käynnistyä.
Yleensä kyllä saman valmistajan tuotelinjan ja jänniteluokitusten sisällä, koska kapasitanssin lisäämiseen tarvitaan enemmän kalvoa. Kotelon koko kuitenkin muuttuu myös jännitteen ja eri valmistajien sisäisen käämitiheyden mukaan, joten kahdella kondensaattorilla, joilla on sama mikrofaradiarvo eri toimittajilta, voi olla huomattavasti erilaiset tölkin mitat.
Soikeakoteloinen CBB60-kondensaattori, jolla on sama sähköteho, on yleensä saatavana suoraan tilalle, jossa pyöreä tölkki ei sovi fyysisesti, ja kondensaattorin kauko-asennus pidennetyillä johtimilla alkuperäisen kiinnikkeen ulkopuolelle on myös hyväksytty kenttäkäytäntö edellyttäen, että johtimet on eristetty ja kiinnitetty kunnolla.
Kyllä. Käynnistyskondensaattori voi säilyttää tallennetun varauksen sen jälkeen, kun moottoripiiri on sammutettu, ja se tulee purkaa sen liittimien kautta eristetyllä vastustyökalulla ennen kuin se irrotetaan tai poistetaan kannakkeesta.
Painoerot johtuvat yleensä tölkin materiaalista – alumiinista verrattuna kevyempään hartsitäytteiseen koteloon – ja kalvokäämityksen tiheydestä. Paino ei yksinään ole luotettava sähköisen suorituskyvyn indikaattori, eikä sitä tule käyttää kondensaattorin laadun arvioimiseen.
Ennen kuin polypropeenikalvo tuli laajalti saataville alhaisin kustannuksin, moottorin käyttötoimintaa palvelivat usein paperidielektriset tai öljytäytteiset kondensaattorit. Näillä malleilla oli todellisia haittoja: paperieristeet absorboivat kosteutta ajan myötä, mikä nosti vuotovirtaa ja aiheutti lopulta lämmön karkaamisen tölkin sisällä, kun taas öljytäytteiset yksiköt olivat raskaampia, kalliimpia valmistaa mittakaavassa ja aiheuttivat vuotoriskin, jos tiiviste heikkeni. Metalloitu polypropeenikalvo ratkaisi useimmat näistä ongelmista kerralla tarjoamalla eristettä, joka kestää luonnollisesti kosteuden imeytymistä, on mekaanisesti stabiili laajassa lämpötilavaihtelussa ja paranee itsestään paikallisen dielektrisen hajoamisen jälkeen.
Itsekorjautuva käyttäytyminen ansaitsee erityistä huomiota, koska se vaikuttaa suoraan siihen, kuinka kauan tietty kondensaattorikoko pysyy nimellistoleranssinsa sisällä. Kun kalvon mikroskooppinen heikko kohta kokee hetkellisen jännitepiikin, tätä kohtaa ympäröivä äärimmäisen ohut höyrystynyt metallikerros palaa pois pienessä, suljetussa tapahtumassa, eristäen vian vähentämättä olennaisesti käämin kokonaiskapasitanssia. Paperille tai tavalliselle öljyeristeelle rakennetussa kondensaattorissa ei ole tätä ominaisuutta, joten vanhan tyyppisen kondensaattorin vika oli paljon todennäköisempää, että se laajenee täydelliseksi oikosulkuksi pieneksi paikalliseksi tapahtumaksi. Tämä on yksi taustalla olevista syistä, miksi CBB60-tyylinen rakenne syrjäytti vanhemmat dielektriset tyypit lähes kaikissa moottorikäyttöisissä sovelluksissa 1990-luvulta lähtien.
Polypropeenikalvolle kerrostetun metalloidun kerroksen paksuus on muuttuja, jota valmistajat säätävät tarkoituksella. Ohuempi metallointikerros parantaa itsekorjauskäyttäytymistä, koska vikakohdan höyrystämiseen tarvitaan vähemmän energiaa, mutta se myös nostaa käämin vastaavaa sarjaresistanssia, mikä puolestaan lisää sisäistä lämpöä aaltoiluvirran vaikutuksesta. Paksumpi metallointikerros alentaa vastusta ja kuumenemista, mutta tekee itsestään paranevan tapahtuman vähemmän hillityksi. Hyvämaineiset CBB60-valmistajat tasapainottavat tämän kompromissin kunkin kotelokoon tavoitejännitteen ja kapasitanssin arvoon, mikä on osa sitä, miksi kondensaattorin kokoa ei voida pitää puhtaasti geometrisena laskelmana – 370 V:n yksikön sisäinen kalvospesifikaatio ei ole vain pienennetty versio 450 V:n yksiköstä samalla kapasitanssilla.
CBB-nimitys kattaa laajemman valikoiman metalloituja polypropeenikondensaattoreita, ja ostajat, jotka hankkivat komponentteja moottorisovelluksiin, kohtaavat joskus vierekkäisiä osaperheitä, jotka näyttävät samanlaisilta mutta on suunniteltu erilaisiin käyttötarkoituksiin. Näiden erojen ymmärtäminen estää koon tai sovellusten yhteensopivuuden alempana toimitusketjussa.
| Kirjoita | Tyypillinen tapaus | Ensisijainen velvollisuus | Yhteinen kapasitanssialue |
|---|---|---|---|
| CBB60 | Pyöreä tai soikea alumiinipurkki | Jatkuva moottorin käynti | 1,5 - 100 uF |
| CBB61 | Litteä suorakaiteen muotoinen hartsilohko |
|