Как подключать электролитические конденсаторы: Подключение электролитических конденсаторов в сеть переменного тока

Подключение электролитических конденсаторов в сеть переменного тока

Алюминиевые электролитические конденсаторы широко используются в различных электро- и радиотехнических приборах теле-, радио-, аудиоустройствах, стиральных машинах, кондиционерах воздуха и т. Применение на постоянном напряжении с наложенной переменной составляющей пульсирующее напряжение :. Алюминиевый электролитический конденсатор имеет простую конструкцию. Две ленты из конденсаторной бумаги проложены между двумя лентами из специальным образом обработанной алюминиевой фольги и эта комбинация из четырех лент свернута в рулон.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Конденсаторы | Принцип работы и маркировка конденсаторов
• Как сделать из полярного конденсатора неполярный и в чем их отличие между собой
• Подбор конденсаторов для электродвигателя и их подключение
• Конденсатор в цепи переменного тока – что нужно накапливать и для чего
• Пусковой конденсатор для электродвигателя
• Как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Электролиты для подключения трехфазного двигателя

Конденсаторы | Принцип работы и маркировка конденсаторов

Главная особенность электролитических конденсаторов, наверняка, состоит в том, что они по сравнению с остальными обладают большой ёмкостью и довольно небольшими габаритами. Широко распространённые алюминиевые конденсаторы по сравнению с другими имеют некоторые специфические свойства, которые следует учитывать при их использовании.

За счёт того, что алюминиевые обкладки электролитических конденсаторов скручивают для помещения в цилиндрический корпус, образуется индуктивность.

Эта индуктивность во многих случаях нежелательна. Также алюминиевые электролитические конденсаторы обладают так называемым эквивалентным последовательным сопротивлением ЭПС или на зарубежный манер, ESR. Чем ниже ESR конденсатора, тем он качественнее и более пригоден для работы в цепях, где требуется фильтрация высокочастотных пульсаций. Примером может служить рядовой импульсный блок питания компьютера или адаптер питания ноутбука.

В основном электролитические конденсаторы служат для сглаживания пульсаций тока в цепях выпрямителей переменного тока. Такие конденсаторы называют разделительными. В практике ремонта можно встретить неисправность, когда разделительный конденсатор “высыхает”, а, следовательно, теряет изначальную ёмкость. При этом он плохо разделяет ток звуковой частоты от пульсирующего и не пропускает звуковой сигнал на последующий каскад усиления.

Амплитуда звукового сигнала в соответствующем каскаде усиления резко снижается либо вносятся существенные искажения. Поэтому при ремонте усилителей и прочей звуковоспроизводящей аппаратуры стоит внимательно проверять исправность разделительных электролитических конденсаторов. В связи с тем, что электролитические конденсаторы имеют полярность, то при работе на их обкладках должно поддерживаться постоянное напряжение.

Это является их недостатком. В результате их можно применять в цепях с пульсирующим или постоянным током.

Кроме алюминиевых электролитических конденсаторов в современной электронике легко обнаружить и танталовые. У них нет жидкого электролита, он у них твёрдотельный.

Также танталовые конденсаторы имеют достаточно низкое ESR, благодаря чему активно применяются в высокочастотной электронике. Из минусов можно отметить высокую стоимость и низкое номинальное напряжение, обычно не превышающее 75V. Более подробно о танталовых конденсаторах я рассказывал здесь. Чтобы узнать, как устроены алюминиевые электролитические конденсаторы, давайте распотрошим одного из них. На фото показан разобранный экземпляр ёмкостью мкФ и на номинальное напряжение V.

Конденсатор состоит из двух тонких алюминиевых пластин, к которым крепятся выводы. Между алюминиевыми пластинами помещается бумага.

Она служит диэлектриком. Но это ещё не всё. В данном случае получается обычный бумажный конденсатор с малой ёмкостью. Для того чтобы получить большую ёмкость и уменьшить размеры готового прибора, бумагу пропитывают электролитом.

На фотках можно разглядеть желтоватый электролит на дне алюминиевого стакана. Далее, пропитанную электролитом бумагу помещают между алюминиевыми обкладками.

В результате электрохимических процессов алюминиевая фольга окисляется под действием электролита. На поверхности фольги образуется тонкий слой окисла — оксида алюминия Al 2 O 3. На вид можно легко определить сторону обкладки с тонким слоем окисла – она темнее.

Оксид алюминия является отличным диэлектриком и обладает свойством односторонней проводимости. Поэтому электролитические конденсаторы полярны и способны работать лишь в цепях с пульсирующим, либо постоянным током. Если так произойдёт, то начнётся бурная электрохимическая реакция, которая сопровождается сильным нагревом. Электролит моментально вскипает и конденсатор “бабахает”. Именно поэтому при установке такого конденсатора в схему нужно строго соблюдать полярность его включения. Кроме оксида алюминия Al 2 O 3 , благодаря которому удаётся изготавливать конденсаторы с большой электрической ёмкостью, применяются и другие уловки, чтобы увеличить ёмкость и уменьшить размеры готового изделия.

Известно, что ёмкость зависит не только от толщины слоя диэлектрика, но и от площади обкладок. Чтобы её увеличить применяют метод травления, аналогичный тому, что используют в своей практике радиолюбители для изготовления печатных плат. На поверхности алюминиевой обкладки вытравливают канавки. Размеры этих канавок малы и их очень много. За счёт этого активная площадь обкладки увеличивается, а, следовательно, и ёмкость.

Если присмотреться, то на алюминиевой обкладке можно заметить еле заметные полоски, наподобие дорожек на грампластинке. Это и есть те самые канавки. В неполярных электролитических конденсаторах окисляются обе алюминиевые обкладки. В результате он становиться неполярным.

Нетрудно заметить, что на верхней части цилиндрического корпуса у большинства радиальных электролитических конденсаторов нанесена защитная насечка – клапан. Дело в том, что если на электролит воздействует переменное напряжение, то конденсатор сильно разогревается и жидкий электролит начинает испаряться, давить на стенки корпуса.

Из-за этого он может “хлопнуть”. Поэтому на корпусе и наноситься защитный клапан, чтобы под действием избыточного давления он открылся и предотвратил “взрыв” конденсатора, выпустив закипающий электролит наружу. Отсюда исходит правило, которое необходимо учитывать при самостоятельном конструировании электроники и ремонте радиоаппаратуры.

При диагностике неисправности, а также при первом включении конструируемого или ремонтируемого аппарата, необходимо держаться на расстоянии от электролитических конденсаторов.

В случае если при сборке в схеме была допущена ошибка, приводящая к завышению предельного рабочего напряжения конденсатора, либо воздействию на него переменного тока, конденсатор нагреется и “хлопнет”. При этом сработает защитный клапан, и электролит под давлением рванёт наружу.

Нельзя допускать, чтобы электролит попадал на кожу и тем более в глаза! Выход из строя электролитического конденсатора не редкость. По внешнему виду можно сразу определить его неисправность. Вот лишь несколько примеров. Все эти конденсаторы пострадали из-за превышения допустимого напряжения. Автомобильный усилитель.

Как видим, “хлопнула” целая грядка электролитов во входном фильтре. Видимо на усилитель подали 24V вместо положенных Далее – жертва “сетевой атаки”. В электросети V резко подскочило напряжение из-за обледенения вводов. Как результат, полная неработоспособность блока питания ноутбука. Кондик просто испустил пар. Насечка на корпусе вскрылась. Помнится, в студенческую пору была распространена известная забава. Брался электролитический конденсатор, к его выводам подпаивались проводки и в таком виде конденсатор кратковременно подключался к розетке электроосветительной сети Вольт.

Он заряжался, накапливая заряд. Далее, ради “прикола” выводами кондёра касались руки ни в чем не подозревающего человека. Тот, естественно, ничего не подозревает и его дёргает небольшой электрический удар. Так вот, делать это крайне опасно! Как сейчас помню, когда перед началом практики старший мастер строго запретил данную забаву, аргументировав это тем, что был случай, когда парнишке сильно повредило кисть руки, когда тот решил “зарядить” электролитический конденсатор от розетки В.

Конденсатор, не выдержав поданного переменного напряжения, взорвался в его руке! Электролитический конденсатор может выдержать несколько “экспериментальных” попыток заряда от электросети, но может и хлопнуть в любой момент. Всё зависит как от конструкции конденсатора, так и от приложенного напряжения. Данная информация приведена лишь с целью предупредить о крайней опасности таких экспериментов, которые могут закончиться печально. При ремонте радиоаппаратуры не стоит забывать о том, что после выключения прибора электролитические конденсаторы некоторое время сохраняют электрический заряд.

Перед проведением работ их необходимо разряжать. Особенно это стоит учитывать при ремонте всевозможных импульсных блоков питания и выпрямителей, электролитические конденсаторы в которых имеют значительную ёмкость и рабочее напряжение, достигающее — вольт.

Если нечаянно коснуться его выводов, то можно получить неприятный электрический удар. Иногда после таких случаев можно заметить лёгкий ожог кожного покрова в месте касания электродов. О том, как разрядить конденсатор перед проведением работ или измерений уже упоминалось в статье как проверить конденсатор.

Мощные электролитические конденсаторы ёмкостью мкФ. Это правило стоит учитывать, если вы хотите обеспечить долгую и стабильную работу конденсатора. Так, если в схеме на конденсатор будет действовать напряжение в 50 вольт, то его стоит выбирать на рабочее напряжение 63 вольта или более.

Если установить конденсатор с меньшим рабочим напряжением, то он скоро выйдет из строя. Как и у любой другой радиодетали, у электролитического конденсатора есть допустимый диапазон рабочей температуры. Более конкретно узнать допустимый диапазон температур для конкретного изделия можно из документации на него.

Поскольку в электролитических конденсаторах присутствует жидкий электролит, то он со временем высыхает. При этом теряется его ёмкость. Именно поэтому их не рекомендуется размещать рядом с сильно нагревающимися элементами, например, радиаторами охлаждения или же в плохо вентилируемом корпусе. Стоит отметить тот факт, что электролиты – это ахиллесова пята любой электроники. По своему опыту скажу, что это одна из самых ненадёжных, некачественных и, при этом, дорогих деталей.

Качество во многом зависит от производителя.

Как сделать из полярного конденсатора неполярный и в чем их отличие между собой

Пароль Доска объявлений Все разделы прочитаны. Полярные электролитические конденсаторы предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Однако если включить два однотипных конденсатора последовательно плюс с плюсом , то получится неполярный конденсатор, который можно использовать в цепях переменного тока, правда, с напряжением, гораздо меньшим, чем номинальное рабочее напряжение для работы конденсатора в цепи постоянного тока. Предохранить конденсаторы от пробоя напряжением обратной полярности можно с помощью шунтирующих диодов А где такое применяют???

и что будет если использовать электролитический конденсатор(постоянного тока) в цепи переменного тока.

Подбор конденсаторов для электродвигателя и их подключение

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Полярные и неполярные конденсаторы – в чем отличие. Всевозможные типы конденсаторов , используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества.

Конденсатор в цепи переменного тока – что нужно накапливать и для чего

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы – лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка.

В предыдущих статьях были рассмотрены вопросы работы и характеристики конденсаторов. Сейчас Я расскажу о всех методах соединения конденсаторов для подключения в схему.

Пусковой конденсатор для электродвигателя

Хорошо, если можно подключить двигатель к необходимому типу напряжения. А, если такой возможности нет? Это становится головной болью, поскольку не все знают, как использовать трехфазную версию двигателя на основе однофазных сетей. Такая проблема появляется в различных случаях, может быть, необходимо использовать двигатель для наждачного или сверлильного станка — помогут конденсаторы. Но они бывают множества видов, и не каждый сможет в них разобраться.

Как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Категории: Интересные факты , Практическая электроника Количество просмотров: Комментарии к статье: 9. Конденсаторы: назначение, устройство, принцип действия. Во всех радиотехнических и электронных устройствах кроме транзисторов и микросхем применяются конденсаторы.

Электролитический конденсатор вместо бумажного · lari · Но как их включить в цепь переменного тока? Один – никак, но два – запросто. Звуковой сигнализатор превышения напряжения в сети · Зарядное.

Из статьи читатели узнают о том, как подобрать конденсаторы к электродвигателю, чтобы получился привод с оптимальными характеристиками. Питание обычного синхронного и асинхронного двигателя осуществляется от сети переменного напряжения. Принцип их работы такой же, но частота питающего напряжения, как правило, заметно больше 50 Гц.

В книжках по радиотехнике пишут, что да. Но в сильноточные цепи переменного тока я такой псевдо неэлектролит ставить бы не стал. Каждой ёмкости параллельно по диоду. Работают годами. Ёмкости желательно подобрать парой. Полярность – плюс к плюсу или минус к минусу – значения не имеет.

Продолжаем изучать электронику, и на очереди у нас разбор того, как ведет себя конденсатор в цепи переменного тока, постоянного тока, для чего он нужен, а также несколько примеров практического применения. Конденсатор является пассивным элементом электронной схемы, состоящей их двух токопроводящих обкладок, которые разделены каким-нибудь диэлектриком.

Обычно при питании электродвигателей в качестве фазосдвигающих или пусковых используют бумажные конденсаторы. На сегодняшний день они достаточно дефицитны. Во всяком случае исходя из практики можно с уверенностью сказать, что электролитические высоковольтные конденсаторы найти проще. Но как их включить в цепь переменного тока? Один — никак, но два — запросто. Такая конструкция будет вполне работоспособна, причем займет меньше места, поскольку конденсаторы можно использовать на напряжение вдвое меньшее.

Один из наиболее распространенных компонентов электрических схем — неполярный конденсатор. Они применяются в блоке питания, высокочастотном устройстве емкости с тремя выводами , в цепи звука и т. В рамках этой статьи мы не будем затрагивать теоретические основы радиоэлектроники, чтобы описать его принцип работы. Если требуется обновить знания, эту информацию несложно найти через поисковые серверы.

Включение 3-фазного двигателя в однофазную сеть

Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность, развиваемая двигателем в этом случае, составляет 50…60% от его мощности в трехфазном включении.

Электрическая принципиальная схема подключения 3-х фазного двигателя.

Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, модель с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА.

В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.

Расчет параметров и элементов электродвигателя

Рисунок 1. Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В: С р – рабочий конденсатор; С п – пусковой конденсатор; П1 – пакетный выключатель.

Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380 В, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1.

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку “Разгон”.

После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в “треугольник” определяется по формуле:

, где

• Ср – емкость рабочего конденсатора, в мкФ;
• I – потребляемый электродвигателем ток, в А;
• U -напряжение в сети, В.

А в случае соединения обмоток двигателя в “звезду” определяется по формуле:

, где

• Ср – емкость рабочего конденсатора, в мкФ;
• I – потребляемый электродвигателем ток, в А;
• U -напряжение в сети, В.

Потребляемый электродвигателем ток в вышеприведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:

, где

• Р – мощность двигателя, в Вт, указанная в его паспорте;
• h – КПД;
• cos j – коэффициент мощности;
• U -напряжение в сети, В.

Рисунок 2. Принципиальная схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2…2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети.

Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В.

Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)

Общая емкость соединенных конденсаторов составит:

На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.

Мощность трехфазного
двигателя, кВт:

• 0,4;
• 0,6;
• 0,8;
• 1,1;
• 1,5;
• 2,2.

Минимальная емкость  рабочего
конденсатора Ср, мкФ:

• 40;
• 60;
• 80;
• 100;
• 150;
• 230.

Минимальная емкость пускового
конденсатора Ср, мкФ:

• 80;
• 120;
• 160;
• 200;
• 250;
• 300.

Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток, на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, емкость конденсатора С_р следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.

Емкость пускового конденсатора С_п можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об./мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой – 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.

Вернуться к оглавлению

Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В

Рисунок 3. Принципиальная схема переносного универсального блока для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.

Для запуска электродвигателей различных серий мощностью около 0,5 кВт от однофазной сети без реверсирования можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3).

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1  к сети 220 В.

Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1.

После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1.

Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.

Вернуться к оглавлению

Детали

В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об. /мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 – спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 – проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.

Рисунок 4. Схема пускового устройства в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм.

Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4):

• 1- корпус;
• 2 – ручка для переноски;
• 3 – сигнальная лампа;
• 4 – тумблер отключения пускового конденсатора;
• 5 -кнопки “Пуск” и “Стоп”;
• 6 – доработанная электровилка;
• 7- панель с гнездами разъема.

На верхней панели корпуса расположены кнопки “Пуск” и “Стоп” – сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере  SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5).

Рисунок 5. Принципиальная схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор С_п. Магнитный пускатель КМ1 самоблокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети.

Кнопку “Пуск” держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме.

Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку “Стоп”. В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5 можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.

Вернуться к оглавлению

Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей

При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки.

Рисунок 6. Принципиальная схема замены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).

Схема замены обычног бумажного конденсатора дана на рис. 6.

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости.

Например, если в схеме для однофазной сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене по вышеприведенной схеме можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

Вернуться к оглавлению

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.

В приведенной схеме SA1 – переключатель направления вращения двигателя, SB1 – кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 – во время работы.

Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добиваются равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация.

Рисунок 7. Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов.

Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А.

При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.

Следует обратить внимание на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.

Вернуться к оглавлению

Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть

Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой», и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода.

Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

Вернуться к оглавлению

Доработка трехфазного двигателя

Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки.

Рисунок 8. Принципиальная схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазную сеть.

Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.

Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.

Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об./мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке, и показала свою эффективность.

Вернуться к оглавлению

Детали

В схеме коммутации обмоток электродвигателя в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.

Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа», после чего продолжают дальнейшую работу.

Для того чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей, кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз.

Что произойдет, если мы неправильно подключим полярный конденсатор?

Что происходит при подключении электролитического поляризованного конденсатора в обратной полярности?

Существуют различные типы конденсаторов, такие как полярные (конденсаторы постоянной емкости, например, электролитические, псевдоконденсаторы, ELD и суперконденсаторы) и неполярные конденсаторы (керамические, слюдяные, пленочные, бумажные и переменные конденсаторы). Конденсаторы играют активную и важную роль как в цепях переменного, так и постоянного тока (например, фильтры, RC-цепи, связь и развязка, улучшение коэффициента мощности, генераторы, демпферы, пускатели двигателей и т. д.). Давайте остановимся на теме поляризованных электролитических конденсаторов.

Электролитический полярный конденсатор представляет собой тип полярного конденсатора, который имеет полярность на своих клеммах, обозначенную катодом и анодом (положительная и отрицательная клеммы).

В электролитическом конденсаторе изолирующий слой, используемый в качестве диэлектрика (твердого, жидкого или газообразного материала), зажат между двумя электродами. Есть две металлические пластины, где первая пластина в качестве положительного «анода» покрыта изолирующим оксидным слоем посредством анодирования, а электролит используется в качестве второй клеммы, известной как «катод». Существует три типа электролитических конденсаторов, а именно алюминиевые, танталовые и ниобиевые конденсаторы.

В алюминиевых электролитических конденсаторах электроды состоят из чистого алюминия, однако анодный (положительный) электрод изготавливается путем формирования изолирующего слоя из оксида алюминия (Al ₂ O ₃ ) путем анодирования. Электролит (твердый или нетвердый) помещается на изолирующую поверхность анода. Этот электролит технически действует как катод. Второй алюминиевый электрод помещается поверх электролита, который служит его электрическим соединением с отрицательной клеммой конденсатора.

Алюминиевая фольга с бумагой между ними намотана вместе. Их пропитывают электролитом, а затем покрывают кожухом из алюминия. Этого достаточно, давайте сосредоточимся на теме прямо сейчас.

• Связанный пост: Разница между батареей и конденсатором

Содержание

Что происходит с конденсатором, если он подключен к обратному напряжению?

Мы знаем, что конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает переменный. Полярный, т.е. электролитический конденсатор должен быть подключен к правильным клеммам источника питания постоянного тока для правильной работы при использовании в цепях постоянного тока. Другими словами, положительный и отрицательный источник постоянного тока должны быть подключены к положительной и отрицательной клеммам конденсатора соответственно.

Несчастные случаи реальны и часто происходят намеренно или случайно. Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если полярный или электролитический конденсатор подключить к обратной клемме источника питания постоянного тока, т.е. минус к плюсу, и наоборот.

Полярный электролитический конденсатор взорвется при обратной полярности

Давайте обсудим последний сценарий как первый, чтобы быть в безопасности в первую очередь. В случае обратного включения конденсатор вообще не будет работать, а если приложенное напряжение выше значения номинала конденсатора, начнет протекать больший ток утечки и нагревать конденсатор, что приведет к повреждению диэлектрической пленки (алюминиевой слой очень тонкий и его легко сломать) по сравнению с приложенным постоянным напряжением) даже взорвать конденсатор.

Соблюдайте осторожность при подключении поляризованного конденсатора к источнику питания постоянного тока с помощью соответствующих клемм. В противном случае обратное напряжение может повредить общий конденсатор с треском или взрывом за очень короткое время (несколько секунд). Это может привести к серьезной травме или опасному пожару (танталовые конденсаторы с этим справляются).

Алюминиевые слои в электролитическом конденсаторе выдерживают только прямое напряжение постоянного тока (так же, как диод прямого смещения). Обратное постоянное напряжение на полярном конденсаторе приведет к его выходу из строя из-за короткого замыкания между двумя его выводами через диэлектрический материал (так же, как диод обратного смещения, работающий в области пробоя). Это явление известно как клапанный эффект.

Имейте в виду, что электролит, используемый в фольге и электролитическом конденсаторе, может заживить и преобразовать конденсатор в его нормальное состояние, если в конденсаторе прошло очень низкое обратное напряжение. Поэтому, если вы приложили обратное напряжение к полярному конденсатору и используете его для хобби, вы должны протестировать и проверить конденсатор перед установкой в ​​цепь или заменить его новым в случае коммерческого и промышленного использования.

• Связанный пост: Разница между конденсатором и суперконденсатором

Поляризованный конденсатор взорвется при обратном напряжении

В случае обратного напряжения (отрицательный источник к положительной клемме и наоборот) алюминиевый электролитический конденсатор взорвется из-за теории ионов водорода. При неправильном подключении проводов на электролитическом катоде возникает положительное напряжение, а на оксидном слое появляется отрицательное напряжение. В этой ситуации ионы водорода (H ₂ ), собранные в оксидном слое, будут проходить через диэлектрическую среду между двумя пластинами и достигать металлического слоя, где они превращаются в газообразный водород. Давление, создаваемое газообразным водородом, достаточно для разрыва конденсатора, а корпус может взорваться со взрывом и паром.

Удельное сопротивление электролитического конденсатора уменьшается при перепутывании клемм

При перепутывании положительной и отрицательной клемм. Водород будет генерироваться без образования оксидной пленки, необходимой для диэлектрической среды. По этой причине удельное сопротивление электролитического конденсатора, подключенного в обратном направлении, меньше по сравнению с правильным подключением, т. Е. Положительным и отрицательным источником к положительной и отрицательной клеммам соответственно. Весь этот процесс потерпит неудачу и повредит общий конденсатор.

• Связанный пост: Какова роль конденсатора в потолочном вентиляторе?

Полярный конденсатор действует как короткое замыкание при обратной установке

Диэлектрическая среда, используемая между двумя электродами электролитического конденсатора, является однонаправленной, т. е. она пропускает ток только и только в одном направлении, как и диод с PN-переходом. В случае обратного подключения диэлектрическая среда не будет выступать в роли сопротивления или изоляционного материала. Газообразный водород будет генерироваться в течение нескольких секунд, и конденсатор будет действовать как короткое замыкание для источника постоянного тока, что приведет к выходу из строя конденсатора (с вздутием верхней части или общим износом компонента).

• Сообщение по теме: Почему дроссель действует как короткое замыкание в источнике постоянного тока?

Полезно знать:

• Поляризованный и электролитический конденсаторы нельзя подключать к сети переменного тока (как прямое, так и обратное подключение), так как они специально разработаны для правильной работы только и только в цепях постоянного тока. . В этом случае конденсатор немедленно взорвется. Весь сценарий мы обсудим в следующей статье.
• Неполярный электролитический конденсатор на самом деле представляет собой два последовательно соединенных электролитических конденсатора, соединенных спиной к спине (так же, как диоды, соединенные спиной к спине, или две батареи, соединенные последовательно). Эти конденсаторы используются эпизодически из-за низкой надежности и эффективности, большого количества потерь и способности выдерживать низкое напряжение.

Связанный пост: Разница между переменным и постоянным током (ток и напряжение)

Предупреждение:

Всегда проверяйте положительный и отрицательный выводы электролитических и полярных конденсаторов. Тот, на котором напечатана отметка «-» (минус или полоса со стрелкой) или короткий вывод, известен как «Катод» или отрицательный вывод, а другой с длинным выводом известен как «Анод» или положительный вывод.

Маленький чувак, как поляризованный конденсатор, очень опасен и радостно взрывается и пускает кровь в случае замены и переворачивания его клемм или большей утечки или прямого тока и напряжения, отличного от номинального напряжения. Пожалуйста, наденьте защитные очки и не прикасайтесь к какой-либо части схемы во время игры и создания схем с использованием конденсаторов.

Похожие сообщения:

• Почему трансформатор не работает от источника постоянного тока вместо переменного?
• AC или DC – что опаснее и почему?
• Почему в электронных схемах используется постоянный ток вместо переменного?
• Что произойдет, если аккумулятор подключен к сети переменного тока?
• Что происходит с аккумулятором при подключении проводов с обратной полярностью
• Почему мы не можем хранить переменный ток в батареях вместо постоянного?

URL-адрес скопирован

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Конденсаторы | Клуб Электроники

Конденсаторы | Клуб электроники

Поляризованный (1 мкФ +) | Неполяризованный (< 1 мкФ) | Реальные ценности | Переменные и триммеры

См. также: Емкость

Конденсаторы накапливают электрический заряд, и их емкость является мерой сколько заряда они могут держать. Емкость измеряется в фарадах, символ F, но 1F очень большой, поэтому эти префиксы (множители) используются для отображения меньших значений:

• мк (микро) означает 10 ^-6 (миллионная), поэтому 1000000 мкФ = 1F
• n (нано) означает 10 ^-9 (тысячно-миллионная), поэтому 1000 нФ = 1 мкФ
• p (пико) означает 10 ^-12 (миллионно-миллионная), поэтому 1000 пФ = 1 нФ

Конденсаторы используются с резисторами в синхронизирующих цепях потому что для заполнения конденсатора требуется время. Они привыкли плавно меняющиеся источники постоянного тока, действуя как резервуар заряда. Они также используются в схемах фильтров, потому что конденсаторы легко пропускают переменный ток (переменный ток). сигналы, но они блокируют сигналы постоянного тока (постоянные).

Существует много типов конденсаторов, но их можно разделить на две основные группы: поляризованные (обычно 1 мкФ и выше) и неполяризованный (обычно менее 1 мкФ). Каждая группа имеет свое обозначение цепи.

Rapid Electronics: конденсаторы

---

Поляризованные конденсаторы (1 мкФ +)

Поляризованные конденсаторы должны быть правильно подключены как показано их символом схемы справа. Маркировка на их корпусе идентифицирует выводы, а для конденсаторов радиального типа более длинный вывод обозначается +. Поляризованные конденсаторы не повреждаются теплом при пайке.

Электролитические конденсаторы

Это наиболее широко используемый тип поляризованных конденсаторов, и они доступны в двух вариантах: радиальный с обоими выводами на одном конце (10 мкФ на рисунке) и осевой с выводами на каждом конце (220 мкФ на рисунке). Радиальные конденсаторы, как правило, немного меньше и дешевле.

Электролитические конденсаторы достаточно большие, чтобы на них можно было четко указать их емкость и номинальное напряжение (см. ниже). и полярность, поэтому их обычно легко идентифицировать. Всегда следите за тем, чтобы электролитические конденсаторы правильный путь , потому что они могут взорваться при переворачивании.

Номинальное напряжение

Электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение, которое может быть довольно низким, и его всегда следует проверять при Выбор электролитического конденсатора. Если в списке деталей проекта не указано напряжение, выберите конденсатор с номинал, который больше, чем напряжение питания проекта. 25 В — разумный минимум для большинства аккумуляторных цепей.

Rapid Electronics: электролитические конденсаторы

Танталовые шариковые конденсаторы

Танталовые шариковые конденсаторы

поляризованы и имеют низкое номинальное напряжение, как и электролитические конденсаторы. Они дорогие, но очень маленькие и используются в особых ситуациях, когда важен их небольшой размер.

На современных танталовых конденсаторах напечатана их емкость, напряжение и полярность. В более старых используется система цветового кода с двумя полосами (для двух цифр) и пятном. цвета для количества нулей, чтобы дать значение в мкФ. Используется стандартный цветовой код, но для пятна 9.0003 серый используется означает × 0,01, а белый означает × 0,1, так что значения меньше Можно показать 10 мкФ. Третья цветная полоса рядом с выводами показывает напряжение (желтая 6,3 В, черная 10 В, зеленый 16В, синий 20В, серый 25В, белый 30В, розовый 35В). Положительный (+) вывод находится справа, когда пятно обращено к вам: «, когда пятно находится в поле зрения, положительное значение находится справа ».

Например:   синий, серый, белое пятно   означает 6,8 мкФ

Rapid Electronics: танталовые конденсаторы

---

---

Неполярные конденсаторы (

< 1 мкФ)

Конденсаторы малой емкости неполяризованы и могут быть подключены в любом направлении. Существуют различные типы, но керамические являются наиболее доступными и подходят для большинства целей. Неполяризованные конденсаторы не повреждаются при нагреве при пайке, за исключением одного необычного типа (полистирольные). Они имеют номинальное напряжение не менее 50 В, поэтому их можно игнорировать для большинства проектов, подходящих для начинающих.

На многих конденсаторах малой емкости указан номинал, но без множителя, поэтому вам необходимо используйте опыт, чтобы выяснить, каким должен быть множитель.

Например, 0,1 означает 0,1 мкФ = 100 нФ.

Иногда вместо десятичной точки используется множитель:

Например: 4n7 означает 4,7 нФ.

Код номера конденсатора

Цифровой код часто используется на небольших конденсаторах, печать которых затруднена:

• 1-й номер – это 1-я цифра,
• 2-й номер – это 2-я цифра,
• 3-я цифра — это количество нулей, обозначающее емкость в пФ.
• Игнорируйте любые буквы — они просто указывают допуск и номинальное напряжение.

Например: 102 означает 1000 пФ = 1 нФ (не 102 пФ)

472J означает 4700 пФ = 4,7 нФ (J означает допуск 5%).

Rapid Electronics: керамические конденсаторы

 

Цветовой код конденсатора

Цветовой код

использовался на полиэфирных конденсаторах в течение многих лет. сейчас он устарел, но конденсаторы с цветовой кодировкой все еще можно найти.

Цвета следует читать как код резистора, три верхних цвета полосы, дающие значение в пФ. Игнорируйте 4-й диапазон (допуск) и 5-й диапазон (номинальное напряжение).

Например:

коричневый, черный, оранжевый означает 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.

Обратите внимание, что между цветными полосами нет промежутков, поэтому две одинаковые полосы отображаются как широкая полоса, например:

широкая красная, желтая означает 220 нФ = 0,22 мкФ.

Electronics Colour Code
Colour	Number
Black	0
Brown	1
Red	2
Orange	3
Yellow	4
Green	5
Blue	6
Violet	7
Grey	8
White	9

Полистирольные конденсаторы

Полистирольные конденсаторы

сейчас используются редко. Их значение в пФ обычно печатается без единиц измерения. Полистирольные конденсаторы могут быть повреждены нагреванием при пайке (при этом полистирол плавится), поэтому следует использовать теплоотвод, например зажим типа «крокодил». Прикрепите радиатор к проводу между конденсатором и соединением.

---

Реальные значения конденсаторов (серии E3 и E6)

Вы могли заметить, что конденсаторы доступны не со всеми возможными значениями, например 22 мкФ и 47 мкФ легко доступны, а 25 мкФ и 50 мкФ — нет.

Почему это? Представьте, что вы решили делать конденсаторы каждые 10 мкФ, дающие 10, 20, 30, 40, 50 и так далее. Это кажется прекрасным, но что произойдет, когда вы достигнете 1000? Было бы бессмысленно делать 1000, 1010, 1020, 1030 и так далее, потому что для этих значений 10 — очень маленькая разница, слишком маленькая, чтобы быть заметной в большинстве схем. а конденсаторы с такой точностью сделать нельзя.

Для получения разумного диапазона значений конденсатора размер «шага» между значениями должен увеличиваться по мере увеличения значения. Стандартные номиналы конденсаторов основаны на этой идее и образуют серию, которая соответствует одному и тому же шаблону для каждого числа, кратного десяти.

Серия E3

Серия E3 имеет 3 значения для каждого числа, кратного десяти: 10, 22, 47, … затем продолжается 100, 220, 470, 1000, 2200, 4700, 10000 и т. д. Обратите внимание, как размер шага увеличивается по мере увеличения значения (каждый раз значения примерно удваиваются).

Серия E6

Серия E6 имеет 6 значений для каждого числа, кратного десяти: 10, 15, 22, 33, 47, 68, … затем продолжается 100, 150, 220, 330, 470, 680, 1000 и т. д. Обратите внимание, что это серия E3 с дополнительным значением в промежутках.

Конденсаторы серии E3 наиболее часто используются, поскольку многие типы не могут быть изготовлены с очень точными значениями.

---

Книги по компонентам:

---

---

Переменные конденсаторы

Переменные конденсаторы в основном используются в схемах настройки радио, и их иногда называют «настроечными конденсаторами». У них очень маленькие значения емкости, обычно между 100 пФ и 500 пФ. Некоторые из них имеют встроенные триммеры (для небольших регулировок – см. ниже), а также основной переменный конденсатор. Обратите внимание, что многие из них имеют очень короткие шпиндели, не подходящие для стандартных ручек, используемых для переменных резисторов.

Конденсаторы переменной емкости обычно не используются в синхронизирующих схемах, поскольку их емкость слишком мала для практического применения. и диапазон доступных значений очень ограничен. Вместо этого в схемах синхронизации используются постоянный конденсатор и переменный резистор.

Обозначение переменного конденсатора

Переменный конденсатор
Фотография © Rapid Electronics

Подстроечные конденсаторы

Подстроечные конденсаторы

(триммеры) представляют собой миниатюрные переменные конденсаторы. Они предназначены для установки непосредственно на печатную плату и регулировки только после сборки схемы.