Kuinka käynnistyskondensaattori toimii: vaiheen muutos, vääntömomentti ja vikamerkit

1/2 hv:n kondensaattorikäynnistysmoottori ottaa lukitun roottorin virtaa, huminaa ja laukaisee ylikuormituksen sekunneissa. Käynnistyskondensaattorin avaaminen epäonnistui. Tämä yksittäinen komponentti, joka ei ole suurempi kuin D-kennoinen akku, on syy, miksi moottori ei pysty tuottamaan pyörivää magneettikenttää, joka tarvitaan kiihdyttämiseen pysähdyksestä. Käynnistyskondensaattori toimii asettamalla suuren kapasitanssin elektrolyyttielementin lyhyesti sarjaan apukäämin kanssa; tuloksena oleva virtajohto luo vaihesiirron, joka jäljittelee kaksivaiheista syöttöä, synnyttää käynnistysmomentin ja katkeaa sitten, kun moottori saavuttaa noin 70-80 prosenttia synkronisesta nopeudesta. Tässä artikkelissa selitetään vaiheensiirtomekanismi, sisäinen rakenne, joka rajoittaa käynnistyskondensaattorit lyhyisiin käyttöjaksoihin, arvot, jotka sinun on sovitettava vaihdon aikana, ja vikakuviot, jotka viittaavat kuluneeseen kondensaattoriin huonon moottorin sijaan. Katso vaiheittaiset kumppaniviitteet ydinperiaatteista, mitoituksesta ja vikaoireista, katso kohta tämän oppaan käynnistääksesi kondensaattorin toiminnan .

Vaiheensiirtomekanismi: Miksi yksivaihemoottori ei voi käynnistyä itsestään

Yksivaiheinen vaihtovirtalähde tuottaa sykkivän magneettikentän, ei pyörivän. Jos kytket vain oikosulkumoottorin pääkäämityksen, roottori näkee molempiin suuntiin yhtäläisen vääntömomentin ja istuu paikallaan huminaan. Käynnistyskondensaattori ratkaisee tämän luomalla toisen virtapolun tarkoituksellisella aikasiirrolla. Kun kondensaattori on kytketty sarjaan käynnistyskäämin kanssa, kapasitiivinen reaktanssi saa käämin virran johtamaan jännitettä. Samaan aikaan pääkäämin, joka on erittäin induktiivinen, virta on jännitteestä jäljessä. Kahden käämivirran välinen vaihe-ero voi lähestyä 90 sähköastetta. Nämä kaksi epävaihevirtaa tuottavat pyörivän magneettikentän, joka vetää roottorin liikkeelle.

Käynnistysmomentin määrä riippuu kapasitanssin arvosta. Liian pieni kapasitanssi ja vaihekulma pieni, joten vääntömomentti on heikko. Liian suuri kapasitanssi ja käynnistyskäämin virta tulee liian suureksi, mikä voi aiheuttaa eristysvaurion. Useimmat kondensaattorikäynnistysmoottorit on suunniteltu tietyn kapasitanssiikkunan ympärille; siis vaihtokondensaattori 20 prosenttia tyyppikilven arvon alapuolella saattaa silti käynnistää kevyesti kuormitetun moottorin, mutta se kamppailee kuormituksen alaisena ja kuluttaa suurempaa virtaa.

Kun roottori saavuttaa n 75 prosenttia synkronisesta nopeudesta , keskipakokytkin avautuu ja poistaa käynnistyskondensaattorin piiristä. Jos kytkin pysyy kiinni, käynnistyskondensaattori pysyy jännitteisenä, ylikuumenee ja tyypillisesti ilmaantuu tai pullistuu minuuteissa. Se on yksi yleisimmistä vikatiloista kondensaattorikäynnistysmoottoreissa.

Sisäinen rakenne: Miksi elektrolyyttikäynnistyskondensaattoreiden käyttöjakso on lyhyt

Käynnistyskondensaattorit ovat lähes aina elektrolyyttisiä. Kaksi alumiinifoliota, jotka on erotettu toisistaan ​​huokoisella välikappaleella, liotetaan johtavassa elektrolyytissä. Anodikalvossa on syövytetty oksidikerros, joka tarjoaa korkean kapasitanssin tilavuusyksikköä kohti. Tämän rakenteen ansiosta 200 µF, 250 VAC käynnistyskondensaattori mahtuu pienen tölkin kokoiseen pakkaukseen. Kompromissi on, että elektrolyytti ei kestä jatkuvaa aaltoiluvirtaa ilman ylikuumenemista. Käynnistyskondensaattorit on mitoitettu lyhyille käyttöjaksoille, usein ilmaistuna enimmäismääränä käynnistyksiä tunnissa tai prosentteina käyttöjaksona, kuten 3 prosenttia .

Käyntikondensaattorit sitä vastoin käyttävät metalloitua polypropeenikalvoa. Niillä on pienempi kapasitanssi tilavuutta kohden, mutta ne kestävät jatkuvaa AC-aaltoilua vuosia. Tästä syystä et voi korvata käynnistyskondensaattoria saman microfarad-luokituksen omaavalla käynnistyskondensaattorilla ja päinvastoin. Käynnistystoimintaan pakotettu käyntikondensaattori epäonnistuu nopeasti, koska sen kalvo ei kestä suurta syöttövirtaa. Käynnistyskondensaattori, joka jää piiriin käyntikondensaattoriksi, ylikuumenee ja ilmaantuu.

CBB60 AC-moottorin käynti- ja käynnistyskondensaattorien valmistajat CBB60 450V B S0 -yhdistelmälyijykondensaattori Tämä CBB60 450V B S0 -yhdistelmäjohtokondensaattori on yksinkertaisesti sanottuna välttämätön "energian varastointi" ja "tehostin" AC-moottorille... Näytä tuote →

Jatkuvassa käytössä oleviin sovelluksiin, joissa moottori tarvitsee jatkuvaa vaihesiirtoa, kalvokondensaattorit, kuten CBB60-sarja, ovat oikea valinta. Niitä on saatavana alumiinisissa tai muovisissa koteloissa, joissa on kaksoisjohtimia, sisäliittimiä tai ruuviliittimiä, ja ne on suunniteltu 50/60 Hz:n toimintaan vakaalla kapasitanssilla tuhansien tuntien ajan.

Tärkeimmät arvot, jotka sinun on vastattava: kapasitanssi, jännite ja käyttösuhde

Käynnistyskondensaattorin valitseminen ei tarkoita vain saman mikrofarad-arvon löytämistä. Jännite, käyttösuhde ja fyysinen asennus ovat tärkeitä. Alla olevassa taulukossa verrataan käynnistys- ja käyntikondensaattorien kriittisiä parametreja, jotta voit välttää virheelliset sovellukset, jotka johtavat toistuviin virheisiin.

Jänniteluokitus ansaitsee erityistä huomiota. Käynnistyskondensaattori, jossa on merkintä 250 VAC, on suunniteltu 240 VAC piiriin, jossa on marginaali. 125 V AC kondensaattorin käyttö 240 V johdossa aiheuttaa välittömän häiriön. Korkeammalle meneminen, kuten 330 VAC kondensaattori 240 V piirissä, on yleensä turvallista ja voi pidentää käyttöikää, koska eriste kokee vähemmän rasitusta. Korkeammilla jännitearvoilla on kuitenkin usein suurempi fyysinen koko, joten tarkista asennustila.

Kapasitanssitoleranssi on tyypillisesti ±20 prosenttia käynnistyskondensaattoreille. Jotkut moottorimallit ovat herkkiä tämän toleranssin yläpäälle. Jos alkuperäinen kondensaattori on 200 µF, vaihto 180 ja 220 µF välillä on yleensä hyväksyttävä. 150 µF korvaava ei ole. Jos et löydä tarkkaa arvoa, valitse seuraavaksi korkeampi standardiarvo pienemmän sijasta, mutta pysy 20 prosentin sisällä välttääksesi liiallisen käynnistyskäämin virran.

Käynnistä vs. Kondensaattori: kriittiset erot, joita et voi jättää huomiotta

Kallein virhe moottorin korjauksessa on käynnistyskondensaattorin sekoittaminen käyntikondensaattoriin. Ne näyttävät samanlaisilta, molemmissa on kaksi liitintä ja molemmat mitataan mikrofaradeina. Mutta niiden sisäinen rakenne ja tarkoitus ei voisi olla erilaisempi. Käynnistyskondensaattori rakennetaan muutaman sekunnin korkealle syöttövirralle. Käyntikondensaattori on rakennettu jatkuvaa aaltoiluvirtaa varten pienemmällä suuruudella. Jos asennat käynnistyskondensaattorin käynnistyspiiriin, se todennäköisesti epäonnistuu muutamassa päivässä, koska kalvo ei pysty käsittelemään toistuvia suurvirran käynnistyksiä. Jos asennat käynnistyskondensaattorin käyntipiiriin, se ylikuumenee, ilmaantuu ja mahdollisesti räjähtää, koska elektrolyytti kiehuu jatkuvassa vaihtovirrassa.

Joissakin ilmastointikompressoreissa käytetään kaksoiskäyttökondensaattoria, usein CBB65-tyyppistä, joka sisältää kaksi kondensaattoriosaa yhdessä tölkissä: hermeettisen kompressoriosan ja puhallinosan. Se ei ole käynnistyskondensaattori. Se on pari käyntikondensaattoria, jotka jakavat kotelon. Älä kytke kaksoiskäyttökondensaattoria käynnistyskondensaattorin tilalle, ellei moottorin tyyppikilvessä erityisesti vaadita pysyvää jaettua kondensaattoria. Kovan käynnistyksen vaativille ilmastointi- ja jäähdytyskompressoreille erillinen käynnistyskondensaattori ja rele on lisätty käyntikondensaattoripiiriin.

AC CBB65 räjähdyssuojattujen kondensaattorien valmistajat Cbb65 5uf 370v S2 UL Räjähdyssuojattu alumiinikotelo 2 2 napa Tämä kondensaattori toimii olennaisesti "jännitetasapainottavana energian varastopumpuna" moottorin käyttöpiireissä... Näytä tuote →

Kun ilmastointilaitteen, pesukoneen tai vesipumpun käyntikondensaattori vaihdetaan, räjähdyssuojattu CBB65-kondensaattori tai CBB60-moottorikondensaattori tarjoaa tarvittavat jatkuvat käyttö- ja turvallisuusominaisuudet. Näitä kalvokondensaattoreita on saatavana sisäänrakennetuilla liittimillä, johtimilla tai ruuviliittimillä, jotka vastaavat alkuperäistä kiinnitystä.

Vian oireet ja mitä ne kertovat piiristä

Käynnistyskondensaattori epäonnistuu harvoin ilman varoitusta. Oireet noudattavat ennustettavaa kaavaa, koska moottori menettää vaihesiirtonsa. Tässä on yleisimmät merkit järjestyttynä sen mukaan, kuinka usein ne esiintyvät huoltokutsuissa.

• Moottori humisee, mutta ei pyöri. Roottori on lukittu, koska käynnistyskäämin virta puuttuu tai se on liian pieni pyörivän kentän luomiseksi. Tarkista ensin käynnistyskondensaattori ja sitten keskipakokytkin.
• Ylikuormitus laukeaa 5–15 sekunnin kuluttua. Moottori ottaa lukitun roottorin virtaa, joka on tyypillisesti 6-8 kertaa täyden kuormituksen virta. Ylikuormituslämmitin tai katkaisin avautuu käämien suojaamiseksi.
• Kondensaattorin kotelo on pullistunut, haljennut tai vuotaa elektrolyyttiä. Tämä osoittaa, että kondensaattori on ylijännitesuojassa tai ylikuumentunut. Vaihda se ja tarkasta, onko keskipakokytkin juuttunut.
• Polttava haju moottorin liitäntärasian lähellä. Käynnistyskondensaattori on saattanut ilmaantua. Katkaise virta välittömästi äläkä yritä käynnistää uudelleen ennen kuin kondensaattori on vaihdettu.
• Moottori käynnistyy hitaasti tai vain kun pyörität akselia käsin. Tämä viittaa siihen, että käynnistyskondensaattori on menettänyt kapasitanssinsa, mutta se ei ole täysin auki, tai käynnistyskäämipiirissä on korkea resistanssi.

Jos moottori humisee ja kondensaattori näyttää hyvältä, älä unohda keskipakokytkintä. Kytkin, joka ei sulkeudu, estää käynnistyskondensaattorin kytkemisen ollenkaan. Kytkin, joka ei avaudu, pitää käynnistyskondensaattorin piirissä, jolloin se ylikuumenee muutamassa minuutissa. Molemmat olosuhteet jäljittelevät huonoa kondensaattoria käyttäjän näkökulmasta.

Kuinka testata käynnistyskondensaattori turvallisesti

Käynnistyskondensaattorin testaus vaatii sen ensin purkamisen. Jopa virran katkaisun jälkeen elektrolyyttikondensaattori voi sisältää vaarallisen varauksen. Noudata näitä ohjeita järjestyksessä.

1. Katkaise kaikki virta moottorista. Lukitse irtikytkentä, jos mahdollista. Tarkista kosketuksettomalla jännitetesterillä, että liittimet ovat jännitteettömät.
2. Pura kondensaattori käyttämällä a 20 kΩ, 5 W vastusta liittimien yli vähintään 10 sekunnin ajan. Älä oikosulje liittimiä ruuvimeisselillä; jotka voivat vahingoittaa kondensaattoria ja aiheuttaa kipinävaaran.
3. Irrota yksi johto kondensaattorista eristääksesi sen piiristä. Huomioi liittimen suunta kokoamista varten.
4. Aseta digitaalinen yleismittari kapasitanssitilaan. Liitä testijohdot kondensaattorin liittimiin. Tarkkaile lukemaa. Hyvän käynnistyskondensaattorin pitäisi lukea sisällä ±20 prosenttia sen nimikilven arvosta.
5. Jos lukema on nolla tai erittäin alhainen, kondensaattori on oikosulussa. Jos lukema on auki (OL), kondensaattori ei ole avautunut. Molemmat olosuhteet vaativat vaihtamisen.
6. Tarkasta kotelo pullistumien, halkeamien tai elektrolyyttivuotojen varalta. Kaikki fyysiset vauriot tarkoittavat vaihtamista, vaikka kapasitanssilukema näyttäisikin hyväksyttävältä.
7. Tarkista keskipakokytkin, jos kondensaattorin testi on hyvä, mutta moottori ei silti käynnisty. Kun moottori on jännitteetön, käytä kytkintä manuaalisesti ja varmista, että jatkuvuus muuttuu.

Kapasitanssimittari on nopein työkalu tähän työhön, mutta analoginen yleismittari, joka on asetettu resistanssiin, voi myös paljastaa oikosuljetun tai avoimen kondensaattorin. Kun kytket analogisen mittarin, neulan pitäisi hypätä kohti nollaa ja sitten kiivetä hitaasti takaisin kohti ääretöntä kondensaattorin latautuessa. Neula, joka pysyy nollassa, tarkoittaa oikosulkua. Neula, joka ei liiku, tarkoittaa, että virtapiiri on avoin.

Valinta ja vaihto: Vastaa alkuperäisiä tietoja

Kun käynnistyskondensaattori epäonnistuu, turvallisin tapa on vaihtaa se kondensaattoriin, joka vastaa alkuperäistä microfarad-luokitusta, jänniteluokitusta ja fyysistä asennusta. Tässä ovat tärkeimmät yksityiskohdat.

• Kapasitanssi: Vastaa 20 prosentin sisällä. Alemmas meneminen vähentää käynnistysmomenttia. Suuremmaksi siirtyminen lisää käämitysvirtaa ja voi aiheuttaa ylikuormituksen laukeamisen.
• Jännite: Sama tai korkeampi. 330 VAC:n kondensaattori voi korvata 250 VAC:n kondensaattorin. Älä koskaan mene alemmas. Korkeampi jännite antaa enemmän marginaalia linjatransientteja vastaan.
• Käyttömäärä: Käynnistyskondensaattorit ovat lyhytkestoisia. Älä vaihda käyttökondensaattoria, ellei moottoria ole suunniteltu jatkuvaan jaetun kondensaattorin käyttöön.
• Päätteen tyyppi: Vastaa alkuperäistä: 1/4 tuuman pikaliitin, ruuviliittimet tai johdot. Huonot liitännät aiheuttavat kipinöintiä ja ennenaikaisia ​​vikoja.
• Käyttölämpötila: Tarkista kondensaattorin lämpötilaluokitus. Kondensaattori, joka on mitoitettu 65 °C:seen, ei kestä 85 °C:n ympäristössä. Valitse korkeampi lämpötilaluokitus, jos mahdollista.

Moottoreille, jotka käyttävät jatkuvasti käyntikondensaattoria, kuten pesukoneissa, vesipumpuissa ja ilmastointilaitteissa, CBB60- ja CBB61-sarjan kalvokondensaattorit on suunniteltu kestämään pitkään. CBB61-neliömoottorikondensaattori on yleinen puhallin- ja puhallinmoottoreissa, kun taas CBB65-räjähdyssuojattu kondensaattori on vakiona ilmastointikompressoreissa. Varaa tilattaessa tarkista kotelon mitat ja kiinnityskorvat, sillä sähköisesti, mutta ei mekaanisesti sopiva kondensaattori ei pysy paikallaan.

AC Cbb61 neliömoottorin tuulettimen kondensaattorin valmistaja Cbb61 2uf 450V S3 2 2 -liitin Tämä on erittäin yleinen käynnistys- ja toimintakondensaattori tehoelektroniikkapiireissä. Yksinkertaisesti sanottuna se toimii "nopeasti toimivana kiihdyttimenä"... Näytä tuote →

Usein kysytyt kysymykset

Mitä tapahtuu, jos käytän väärän kokoista käynnistyskondensaattoria?

Liian pieni kondensaattori ei aiheuta tarpeeksi vaihesiirtoa, joten moottori tuottaa heikkoa käynnistysmomenttia, huminaa ja käyttää suurta virtaa. Liian suuri kondensaattori työntää liikaa virtaa käynnistyskäämin läpi, mikä voi ylikuumentua käämitystä ja laukaista ylikuormituksen. Kummassakin tapauksessa moottori ei välttämättä käynnisty tai voi käynnistyä vain ilman kuormitusta. Pysy aina 20 prosentin sisällä tyyppikilven mikrofaradin arvosta.

Voiko moottori toimia ilman käynnistyskondensaattoria?

Vain jos moottori on pysyvästi jaettu kondensaattorimoottori tai varjostettu napamoottori. Kondensaattorikäynnistysmoottori tarvitsee käynnistyskondensaattorin tuottaakseen alkumomentin. Ilman sitä moottori ei käynnisty pysähdyksistä kuormitettuna. Jotkut moottorit käynnistyvät, jos pyörität akselia manuaalisesti, mutta se ei ole turvallinen tai käytännöllinen ratkaisu.

Kuinka kauan käynnistyskondensaattorin pitäisi kestää?

Laadukas käynnistyskondensaattori oikein huolletussa moottorissa voi kestää 5-10 vuotta tai enemmän. Käyttöikää lyhentäviä tekijöitä ovat toistuvat käynnistykset, korkea ympäristön lämpötila, ylijännite ja juuttunut keskipakokytkin, joka pitää kondensaattorin piirissä, kun moottori saavuttaa nopeuden.

Miksi käynnistyskondensaattorini pettää jatkuvasti?

Toistuvat viat viittaavat yleensä piiriongelmaan eikä huonoon kondensaattorierään. Tarkista, ettei keskipakokytkin jää kiinni, varmista, että verkkojännite ei ole liian korkea ja varmista, että vaihtokondensaattorin jännite on oikea. Moottori, joka käynnistyy monta kertaa tunnissa, saattaa tarvita kondensaattorin, jolla on korkeampi hyötysuhde tai erilainen käynnistystapa.

Voiko matala jännite vahingoittaa käynnistyskondensaattoria?

Matala jännite vähentää käynnistysmomenttia ja saa moottorin käyttämään suurempaa virtaa pidempään. Käynnistyskondensaattori pysyy piirissä pidempään, mikä lisää lämmitystä. Pitkäaikainen pienjännitekäynnistys lyhentää kondensaattorin käyttöikää. Jos syöttöjännite on jatkuvasti alle moottorin tyyppikilven nimellisarvon, korjaa jännite ennen kuin vaihdat kondensaattorin uudelleen.

Mitä työkaluja tarvitsen käynnistyskondensaattorin testaamiseen?

Digitaalinen yleismittari kapasitanssitilassa on kätevin työkalu. Analogista yleismittaria voidaan käyttää myös oikosulun tai avoimen tilan tarkistamiseen. Tarvitset myös purkausvastuksen (20 kΩ, 5 W), eristetyt ruuvitaltat ja kosketuksettoman jännitemittarin. Suojalasien käyttöä suositellaan, koska viallinen elektrolyyttikondensaattori voi tyhjentää elektrolyyttiä.

Käynnistyskondensaattori toimii luomalla vaihesiirron, joka antaa yksivaiheiselle moottorille pyörivän kentän, jota se tarvitsee kiihtyäkseen pysähdyksestä. Tämä vaihesiirto kestää vain muutaman sekunnin, minkä vuoksi käynnistyskondensaattorit käyttävät elektrolyyttistä rakennetta ja ovat lyhyitä käyttöjaksoja. Kun moottori humisee, mutta ei käynnisty, käynnistyskondensaattori on ensimmäinen testattava komponentti. Yhdistä mikrofaradin arvo, jänniteluokitus ja käyttösuhde tarkasti ja tarkasta keskipakokytkin, kun olet liitäntäkotelossa.

Laitteiden, pumppujen ja ilmastointijärjestelmien jatkuvatoimisille kondensaattoreille CBB60-, CBB61- ja CBB65-sarjan kaltaiset kalvokondensaattorit tarjoavat vakaan kapasitanssin ja pitkän käyttöiän. Niitä on saatavana useilla kotelotyyleillä, liitinkokoonpanoilla ja asennusvaihtoehdoilla, jotka sopivat alkuperäiseen varusteluun. Viallisen kondensaattorin vaihtaminen oikeaan tyyppiin eroaa vuosia toimivan moottorin ja ensi kuussa uudelleen vikaantuneen moottorin välillä.