Käyntikondensaattori on polaroimaton AC-kondensaattori, joka pysyy yksivaihemoottorin apukäämipiirissä koko moottorin käymisen ajan. Sen tehtävänä on luoda jatkuva vaihesiirto pää- ja apuvirran välille, mikä tuottaa pyörivän magneettikentän moottorin sisällä ja pitää roottorin pyörimässä tasaisella vääntömomentilla. Ilman kunnolla toimivaa käyntikondensaattoria moottori voi silti pyöriä aluksi, mutta menettää nopeasti vääntömomentin, ylikuumenee tai laukeaa ylikuormituksen seurauksena.
Tässä oppaassa kerrotaan, kuinka ajokondensaattori toimii, mitkä ovat tärkeimmät valintaparametrit, miten se testataan ja mitkä viat ovat yleisimpiä LVI-järjestelmissä, jääkaapeissa, pesukoneissa ja pumpuissa.
Ajokondensaattori on AC-kondensaattori, mikä tarkoittaa, että se ei ole polarisoitu ja pystyy käsittelemään vaihtovirtaa molempiin suuntiin. Sen ydinrakenne sisältää kaksi alumiini- tai sinkkipäällystettyä kalvoelektrodia, jotka on erotettu eristekalvolla, kierretty lieriömäiseen tai soikeaan muotoon ja suljettu muovi- tai alumiinikoteloon.
Toisin kuin käynnistyskondensaattori, joka tuottaa valtavan vääntömomentin vain muutaman sekunnin ajan, käyntikondensaattori pysyy kytkettynä normaalin toiminnan aikana. Se on yleensä mitoitettu jatkuvaan käyttöön, ja sen kapasitanssi on paljon pienempi kuin käynnistyskondensaattorin.
Tyypillisessä yksivaihemoottorissa käyntikondensaattori syöttää apukäämiin johtavalla virralla, joka on noin 90 astetta pääkäämin virtaa edellä. Tämä vaihe-ero luo kaksivaiheisen magneettikentän kuvion staattoriin ja tuottaa tasaisen pyörimisen tarkoitetulla nopeudella.
Ymmärtääksesi toimintaperiaatteen, kuvittele yksi vaihe moottorista, jossa on pääkäämi ja apukäämi, jotka on sijoitettu fyysisesti 90 asteen päähän toisistaan. Kun pääkäämi saa jännitteen suoraan virtalähteestä, se tuottaa sykkivän magneettikentän. Apukäämi on kuitenkin kytketty käyntikondensaattorin kautta. Kondensaattorin impedanssi saa apukäämin virran johtamaan jännitettä ja siten pääkäämin virtaa noin 90 astetta.
Koska molemmat käämit kuljettavat nyt epävaiheisia virtoja, staattorin sisällä oleva yhdistetty magneettikenttä ei enää vain pulssi yhteen suuntaan. Sen sijaan se pyörii moottorin akselin ympäri. Roottori, joka on oravahäkkijohdin, reagoi tähän pyörivään kenttään ja seuraa sitä tuottaen vääntömomentin.
| Ominaisuus | Käynnistä kondensaattori | Käytä kondensaattoria |
|---|---|---|
| Kapasitanssialue | 100 uF - 400 uF | 3 uF - 60 uF |
| Dielektrinen tyyppi | Elektrolyyttinen | Kalvo (polypropeeni) |
| Käyttömäärä | Ajoittain (sekuntia) | Jatkuva (arvioitu käyttöikä) |
| Vaiheen siirto | Suuri purske käynnistysmomentille | Jatkuva vaihto käyntivääntömomentille |
| Epäonnistumisen oire | Moottori ei käynnisty | Moottori käy heikosti, ylikuumenee |
Tarkka kapasitanssiarvo vaikuttaa vaihesiirron suuruuteen. Jos kapasitanssi on liian pieni, apukäämin virtaa ei siirretä tarpeeksi ja moottori yrittää saavuttaa täyden nopeuden. Jos kapasitanssi on liian suuri, apukäämi voi vetää liikaa virtaa, mikä aiheuttaa ylikuumenemista ja ennenaikaisen eristysvaurion.
Vaihtokäynnistyskondensaattorin valitseminen edellyttää neljän päämäärityksen vastaavuutta. Nämä ovat kapasitanssi, jänniteluokitus, taajuus ja lämpötilaluokka.
| Parametri | Tyypillinen alue | Miksi sillä on väliä |
|---|---|---|
| Kapasitanssi (uF) | 3 uF - 60 uF | Määrittää vaihesiirron ja käyttömomentin |
| Jänniteluokitus | 250 V - 500 V | Sen on ylitettävä moottorin huippukäyttöjännite |
| Taajuus | 50 Hz / 60 Hz | Kapasitiivinen reaktanssi muuttuu taajuuden mukaan |
| Lämpötilaluokka | 85 C tai 105 C | Korkeampi luokka kestää kuumat moottoritilat |
Jänniteluokitus on erityisen kriittinen. Käyntikondensaattori, joka on alttiina sen nimellisarvoa korkeammalle jännitteelle, hajoaa nopeasti. Käytännön sääntönä on, että valitse kondensaattori, jonka jännite on vähintään 1,5–2 kertaa moottorin nimellisjännite. 230 V:n moottorissa tämä tarkoittaa vähintään 370 V:tä, vaikka 450 V on yleistä korkeapainesovelluksissa.
Toleranssi on tyypillisesti 5 prosentin tai 10 prosentin sisällä. Vaikka pieni poikkeama 1-2 uF on usein hyväksyttävä, suuremmat poikkeamat voivat aiheuttaa huonon moottorin suorituskyvyn. Tarkista aina kaavio tai vanha kondensaattoritarra ennen tilaamista.
Käyntikondensaattoreita käytetään lähes kaikissa yksivaiheisissa vaihtovirta-induktiomoottoreissa, joiden on toimittava automaattisesti. Tunnetuimpia sovelluksia ovat mm.
Kummassakaan tapauksessa käyntikondensaattori ei ole väliaikainen apulainen. Se on moottorin sähköpiirin pysyvä osa. Kun se epäonnistuu, moottori voi silti käynnistyä vauhdista, jos kuormaa ei ole, mutta kuormitettuna se hidastaa, huminaa tai laukeaa ylikuumenemissuojan.
Käyntikondensaattorin testaus on yksinkertaista, jos sinulla on digitaalinen yleismittari, jossa on kapasitanssiasetus. Mutta turvallisuus on ensimmäinen sääntö. Pura kondensaattori aina oikosulkemalla sen liittimet vastuksella tai eristetyllä ruuvimeisselillä. Ladattu kondensaattori voi aiheuttaa tuskallisen ja jopa vaarallisen iskun.
Käytä ohmimittarin jatkuvuustoimintoa saadaksesi lisätietoa. Polarisoimattoman kondensaattorin tulee näyttää pientä resistanssia hetkellisesti, sitten nousta latautuessaan. Jos se pysyy nollassa, kondensaattori on oikosulussa. Jos pysyy äärettömässä, sisäinen yhteys katkeaa.
Käynnistyskondensaattorit ovat LVI- ja laitekorjauksen useimmin vaihdettavia osia. Yleisimmät vikatilat ovat:
Seuraavat oireet viittaavat yleensä toimintakondensaattorin vikaantumiseen:
| Oire | Mitä moottori tekee |
|---|---|
| Jatkuva humina, mutta ei alkua | Pyörivää kenttää ei luoda |
| Alkaa hitaasti tai jumittuu | Riittämätön vääntömomentti alhaisesta kapasitanssista |
| Moottori käy kuumana | Liiallinen virta apukäämityksessä |
| Moottoriajon ylikuormitus | Kondensaattorin oikosulku tai heikentynyt eristys |
| Kuuluvaa surinaa | Vaiheen siirto oscillates erratically |
Kun vaihdat käyttökondensaattoria, vastaa kapasitanssin arvoa tarkasti tai niin lähellä kuin mahdollista. Yli 2 uF:n ero voi muuttaa moottorin suorituskykyä. Tässä on käytännön vaiheita:
Johdotuksen suhteen käyntikondensaattorissa on kaksi liitintä. Toinen liitin kytketään apukäämiin ja toinen verkkovirtaan. Kaksoiskondensaattorissa yhteinen liitin palvelee sekä kompressoria että puhallinmoottoria. Katso aina valmistajan kytkentäkaaviota ja tarkista, että kondensaattorin nimellisjännite on normaalikäytössä mitatun verkkojännitteen yläpuolella.
Ei. Käynnistyskondensaattoria ei ole suunniteltu kestämään käynnistyksen aikana tarvittavaa erittäin suurta virtapiikkiä. Jos sitä käytetään käynnistyskondensaattorina, se epäonnistuu nopeasti. Käynnistyskondensaattori on elektrolyyttinen ja sen kapasitanssi on paljon suurempi.
Apukäämi käyttää suunniteltua enemmän virtaa, mikä saa moottorin käymään kuumemmin ja pienentää sen hyötysuhdetta. Vakavissa tapauksissa käämi voi palaa.
Useimpien laadukkaiden käyntikondensaattoreiden suunniteltu käyttöikä on 10–15 vuotta, mutta lämmön ja jännitteen vaihtelut voivat lyhentää tätä. Jos moottori on kuumassa paikassa, on järkevää tarkistaa kondensaattori 2–3 vuoden välein.
Kyllä, kunhan kapasitanssiarvo vastaa. Korkeampi nimellisjännite tarkoittaa suurempaa dielektristä lujuutta, mikä ei vahingoita moottoria, jos käytetään samaa uF:ää.
Korkeat ympäristön lämpötilat lisäävät sisäistä painetta ja nopeuttavat eristeiden vanhenemista. Useimmat LVI-järjestelmät kokevat eniten kondensaattoriviat jäähdytyshuippukauden aikana.
Koska käyntikondensaattori on edullinen mutta kriittinen komponentti, muutama yksinkertainen tapa voi parantaa luotettavuutta:
Hyvin sovitettu käyntikondensaattori ei vain pidä moottoria käynnissä, vaan myös parantaa tehokerrointa, vähentää tärinää ja alentaa energiankulutusta. Monissa tapauksissa vanhan käyntikondensaattorin vaihtaminen on palauttanut moottorin välittömästi luotettavaan toimintaan.