Конденсатор в цепи переменного тока: Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока

Господа, в сегодняшней статье я хотел бы рассмотреть такой интересный вопрос, как конденсатор в цепи переменного тока. Эта тема весьма важна в электричестве, поскольку на практике конденсаторы повсеместно присутствуют в цепях с переменным током и, в связи с этим, весьма полезно иметь четкое представление, по каким законам изменяются в этом случае сигналы. Эти законы мы сегодня и рассмотрим, а в конце решим одну практическую задачу определения тока через конденсатор.

Господа, сейчас для нас наиболее интересным моментом является то, как связаны между собой напряжение на конденсаторе и ток через конденсатор для случая, когда конденсатор находится в цепи переменного сигнала.

Почему сразу переменного? Да просто потому, что конденсатор в цепи постоянного тока ничем не примечателен. Через него течет ток только в первый момент, пока конденсатор разряжен. Потом конденсатор заряжается и все, тока нет (да-да, слышу, уже начали кричать, что заряд конденсатора теоретически длится бесконечно долгое время, да еще у него может быть сопротивление утечки, но пока что мы этим пренебрегаем). Заряженный конденсатор для

постоянного тока – это как разрыв цепи. Когда же у нас случай переменного тока – тут все намного интереснее. Оказывается, в этом случае через конденсатор может протекать ток и конденсатор в этом случае как бы эквивалентен резистору с некоторым вполне определенным сопротивлением (если пока забить забыть про всякие там сдвиги фазы, об этом ниже). Нам надо каким-нибудь образом получить связь между током и напряжением на конденсаторе.

Пока мы будем исходить из того, что в цепи переменного тока находится только конденсатор и все. Без каких-либо других компонентов типа резисторов или индуктивностей. Напомню, что в случае, когда у нас в цепи находится исключительно одни только резисторы, подобная задача решается очень просто: ток и напряжения оказываются связанными между собой через закон Ома. Мы про это уже не один раз говорили. Там все очень просто: делим напряжение на сопротивление и получаем ток. А как же быть в случае конденсатора? Ведь конденсатор-то это не резистор. Там совсем иная физика протекания процессов, поэтому вот так вот с наскока не получится просто связать между собой ток и напряжение. Тем не менее, сделать это надо, поэтому давайте попробуем порассуждать.

Сперва давайте вернемся назад. Далеко назад. Даже очень далеко. К самой-самой первой моей статье на этом сайте. Старожилы должно быть помнят, что это была статья про силу тока. Вот в этой самой статье было одно интересное выражение, которое связывало между собой силу тока и заряд, протекающий через сечение проводника. Вот это самое выражение

Кто-нибудь может возразить, что в той статье про силу тока запись была через Δq и Δt – некоторые весьма малые величины заряда и времени, за которое этот заряд проходит через сечение проводника. Однако здесь мы будем применять запись через

dq и dt – через дифференциалы. Такое представление нам потребуется в дальнейшем. Если не лезть глубоко в дебри матана, то по сути dq и dt здесь особо ничем не отличаются от Δq и Δt. Безусловно, глубоко сведущие в высшей математике люди могут поспорить с этим утверждением, но да сейчас я не хочу концентрировать внимание на данных вещах.

Итак, выражение для силы тока мы вспомнили. Давайте теперь вспомним, как связаны между собой емкость конденсатора С, заряд q, который он в себе накопил, и напряжение U на конденсаторе, которое при этом образовалось. Ну, мы же помним, что если конденсатор накопил в себе какой-то заряд, то на его обкладках неизбежно возникнет напряжение. Про это все мы тоже говорили раньше, вот в этой вот статье. Нам будет нужна вот эта формула, которая как раз и связывает заряд с напряжением

Давайте-ка выразим из этой формулы заряд конденсатора:

А теперь есть очень большой соблазн подставить это выражение для заряда конденсатора в предыдущую формулу для силы тока. Приглядитесь-ка повнимательнее – у нас ведь тогда окажутся связанными между собой сила тока, емкость конденсатора и напряжение на конденсаторе! Сделаем эту подстановку без промедлений:

Емкость конденсатора у нас является величиной постоянной. Она определяется исключительно самим конденсатором, его внутренним устройством, типом диэлектрика и всем таким прочим. Про все это подробно мы говорили в одной из прошлых статей. Следовательно, емкость С конденсатора, поскольку это константа, можно смело вынести за знак дифференциала (такие вот правила работы с этими самыми дифференциалами). А вот с напряжением U нельзя так поступить! Напряжение на конденсаторе будет изменяться со временем

. Почему это происходит? Ответ элементарный: по мере протекания тока на обкладках конденсатора, очевидно, заряд будет изменяться. А изменение заряда непременно приведет к изменению напряжения на конденсаторе. Поэтому напряжение можно рассматривать как некоторую функцию времени и его нельзя выносить из-под дифференциала. Итак, проведя оговоренные выше преобразования, получаем вот такую вот запись:

Господа, спешу вас поздравить – только что мы получили полезнейшее выражение, которое связывает между собой напряжение, приложенное к конденсатору, и ток, который течет через него. Таким образом, если мы знаем закон изменения напряжения, мы легко сможем найти закон изменения тока через конденсатор путем простого нахождения производной.

А как быть в обратном случае? Допустим, нам известен закон изменения тока через конденсатор и мы хотим найти закон изменения напряжения на нем. Читатели, сведущие в математике, наверняка уже догадались, что для решения этой задачи достаточно просто проинтегрировать написанное выше выражение. То есть, результат будет выглядеть как-то так:

По сути оба этих выражений про одно и тоже. Просто первое применяется в случае, когда нам известен закон изменения напряжения на конденсаторе и мы хотим найти закон изменения тока через него, а второе – когда нам известно, каким образом меняется ток через конденсатор и мы хотим найти закон изменения напряжения. Для лучшего запоминания всего этого дела, господа, я приготовил для вас поясняющую картинку. Она изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Поясняющая картинка

На ней, по сути, в сжатой форме изображены выводы, которые хорошо бы запомнить.

Господа, обратите внимание – полученные выражения справедливы для любого закона изменения тока и напряжения. Здесь не обязательно должен быть синус, косинус, меандр или что-то другое. Если у вас есть какой-то совершенно произвольный, пусть даже совершенно дикий, не описанный ни в какой литературе, закон изменения напряжения

U(t), поданного на конденсатор, вы, путем его дифференцирования можете определить закон изменения тока через конденсатор. И аналогично если вы знаете закон изменения тока через конденсатор I(t) то, найдя интеграл, сможете найти, каким же образом будет меняться напряжение.

Итак, мы выяснили как связать между собой ток и напряжение для абсолютно любых, даже самых безумных вариантов их изменения. Но не менее интересны и некоторые частные случаи. Например, случай успевшего уже нам всем полюбиться синусоидального тока. Давайте теперь разбираться с ним.

Пусть напряжение на конденсаторе емкостью C изменяется по закону синуса вот таким вот образом

Какая физическая величина стоит за каждой буковкой в этом выражении мы подробно разбирали чуть раньше. Как же в таком случае будет меняться ток? Используя уже полученные знания, давайте просто тупо подставим это выражение в нашу общую формулу и найдем производную

Или можно записать вот так

Господа, хочу вам напомнить, что синус ведь только тем и отличается от косинуса, что один сдвинут относительно другого по фазе на 90 градусов. Ну, или, если выражаться на языке математики, то . Не понятно, откуда взялось это выражение? Погуглите формулы приведения . Штука полезная, знать не помешает. А еще лучше, если вы хорошо знакомы с тригонометрическим кругом, на нем все это видно очень наглядно.

Господа, отмечу сразу один момент. В своих статьях я не буду рассказывать про правила нахождения производных и взятия интегралов. Надеюсь, хотя бы общее понимание этих моментов у вас есть. Однако даже если вы не знаете, как это делать, я буду стараться излагать материал таким образом, чтобы суть вещей была понятна и без этих промежуточных выкладок. Итак, сейчас мы получили немаловажный вывод –

если напряжение на конденсаторе изменяется по закону синуса, то ток через него будет изменяться по закону косинуса. То есть ток и напряжение на конденсаторе сдвинуты друг относительно друга по фазе на 90 градусов. Кроме того, мы можем относительно легко найти и амплитудное значение тока (это множители, которые стоят перед синусом). Ну то есть тот пик, тот максимум, которого ток достигает. Как видим, оно зависит от емкости C конденсатора, амплитуды приложенного к нему напряжения U_m и частоты ω. То есть чем больше приложенное напряжение, чем больше емкость конденсатора и чем больше частота изменения напряжения, тем большей амплитуды достигает ток через конденсатор. Давайте построим график, изобразив на одном поле ток через конденсатор и напряжение на конденсаторе. Пока без конкретных цифр, просто покажем качественный характер. Этот график представлен на рисунке 2 (картинка кликабельна).

Рисунок 2 – Ток через конденсатор и напряжение на конденсаторе

На рисунке 2 синий график – это синусоидальный ток через конденсатор, а красный – синусоидальное напряжение на конденсаторе. По этому рисунку как раз очень хорошо видно, что ток опережает напряжение (пики синусоиды тока находятся левее соответствующих пиков синусоиды напряжения, то есть наступают раньше).

Давайте теперь проделаем работу наоборот. Пусть нам известен закон изменения тока I(t) через конденсатор емкостью C. И закон этот пусть тоже будет синусоидальным

Давайте определим, как в таком случае будет меняться напряжение на конденсаторе. Воспользуемся нашей общей формулой с интегральчиком:

По абсолютнейшей аналогии с уже написанными выкладками, напряжение можно представить вот таким вот образом

Здесь мы снова воспользовались интересными сведениями из тригонометрии, что . И снова формулы приведения

придут вам на помощь, если не понятно, почему получилось именно так.

Какой же вывод мы можем сделать из данных расчетов? А вывод все тот же самый, какой уже был сделан: ток через конденсатор и напряжение на конденсаторе сдвинуты по фазе друг относительно друга на 90 градусов. Более того, они не просто так сдвинуты. Ток опережает напряжение. Почему это так? Какая за этим стоит физика процесса? Давайте разберемся.

Представим, что незаряженный конденсатор мы подсоединили к источнику напряжения. В первый момент никаких зарядов в конденсаторе вообще нет: он же разряжен. А раз нет зарядов, то нет и напряжения. Зато ток есть, он возникает сразу при подсоединении конденсатора к источнику. Замечаете, господа? Напряжения еще нет (оно не успело нарасти), а ток уже есть. И кроме того, в этот самый момент подключения ток в цепи максимален (разряженный конденсатор ведь по сути эквивалентен короткому замыканию цепи). Вот вам и отставание напряжения от тока. По мере протекания тока, на обкладках конденсатора начинает накапливаться заряд, то есть напряжение начинает расти а ток постепенно уменьшаться. И через некоторое время накопится столько заряда на обкладках, что напряжение на конденсаторе сравняется с напряжением источника и ток в цепи совсем прекратится.

Теперь давайте этот самый заряженный конденсатор отцепим от источника и закоротим накоротко. Что получим? А практически то же самое. В самый первый момент ток будет максимален, а напряжение на конденсаторе останется таким же, какое оно и было без изменений. То есть снова ток впереди, а напряжение изменяется вслед за ним. По мере протекания тока напряжение начнет постепенно уменьшаться и когда ток совсем прекратится, оно тоже станет равным нулю.

Для лучшего понимания физики протекающих процессов можно в который раз уже использовать водопроводную аналогию. Представим себе, что заряженный конденсатор – это некоторый бачок, полный воды. У этого бачка есть внизу краник, через который можно спустить воду. Давайте этот краник откроем. Как только мы его откроем, вода потечет сразу же. А давление в бачке будет падать постепенно, по мере того, как вода будет вытекать. То есть, грубо говоря, ручеек воды из краника опережает изменение давления, подобно тому, как ток в конденсаторе опережает изменение напряжения на нем. 

Подобные рассуждения можно провести и для синусоидального сигнала, когда ток и напряжения меняются по закону синуса, да и вообще для любого. Суть, надеюсь, понятна.

Давайте проведем небольшой практический расчет переменного тока через конденсатор и построим графики.

Пусть у нас имеется источник синусоидального напряжения, действующее значение равно 220 В, а частота 50 Гц. Ну, то есть все ровно так же, как у нас в розетках. К этому напряжению подключают конденсатор емкостью 1 мкФ. Например, пленочный конденсатор К73-17, рассчитанный на максимальное напряжение 400 В (а на меньшее напряжение конденсаторы ни в коем случае нельзя подключать в сети 220 В), выпускается с емкостью 1 мкФ. Чтобы вы имели представление, с чем мы имеем дело, на рисунке 3 я разместил фотографию этого зверька (спасибо Diamond за фото )

Рисунок 3 – Ищем ток через этот конденсатор

Требуется определить, какая амплитуда тока будет протекать через этот конденсатор и построить графики тока и напряжения.

Сперва нам надо записать закон изменения напряжения в розетке. Если вы помните, амплитудное значение напряжения в этом случае равно около 311 В. Почему это так, откуда получилось, и как записать закон изменения напряжения в розетке, можно прочитать вот в этой статье. Мы же сразу приведем результат. Итак, напряжение в розетке будет изменяться по закону

Теперь мы можем воспользоваться полученной ранее формулой, которая свяжет напряжение в розетке с током через конденсатор. Выглядеть результат будет так

Мы просто подставили в общую формулу емкость конденсатора, заданную в условии, амплитудное значение напряжения и круговую частоту напряжения сети. В результате после перемножения всех множителей имеем вот такой вот закон изменения тока

Вот так вот, господа. Получается, что амплитудное значение тока через конденсатор чуть меньше 100 мА. Много это или мало? Вопрос нельзя назвать корректным. По меркам промышленной техники, где фигурируют сотни ампер тока, очень мало. Да и для бытовых приборов, где десятки ампер не редкость – тоже. Однако для человека даже такой ток представляет большую опасность! Отсюда следует вывод, что хвататься за такой конденсатор, подключенный к сети 220 В не следует . Однако на этом принципе возможно изготовление так называемых источников питания с гасящим конденсатором. Ну да это тема для отдельной статьи и здесь мы не будем ее затрагивать.

Все это хорошо, но мы чуть не забыли про графики, которые должны построить. Надо срочно исправляться! Итак, они представлены на рисунке 4 и рисунке 5. На рисунке 4 вы можете наблюдать график напряжения в розетке, а на рисунке 5 – закон изменения тока через конденсатор, включенный в такую розетку.

Рисунок 4 – График напряжения в розетке

Рисунок 5 – График тока через конденсатор

Как мы можем видеть из этих рисунков, ток и напряжение сдвинуты на 90 градусов, как и должно быть. И, возможно, у читателя возникла мысль – если через конденсатор течет ток и на нем падает какое-то напряжение, вероятно, на нем должна выделяться и некоторая мощность. Однако спешу предупредить вас – для конденсатора дело обстоит совершенно не так. Если рассматривать идеальный конденсатор, то мощность на нем не будет вообще выделяться, даже при протекании тока и падении на нем напряжения. Почему? Как же так? Об этом – в будущих статьях. А на сегодня все. Спасибо что читали, удачи, и до новых встреч!

Вступайте в нашу группу Вконтакте

Вопросы и предложения админу: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Конденсатор в цепях переменного тока

Чтобы понять, как работает конденсатор в цепях переменного тока, вам потребуется хотя бы минимальное представление об этом самом переменном токе. Будем считать, что эти знания у вас есть, поэтому здесь приведём только информацию, касающуюся работы конденсатора.

На рис. 1 приведены графики изменения силы тока и напряжения во времени для ёмкостной нагрузки, то есть для конденсатора.

Рис. 1. Изменения силы тока и напряжения во времени для ёмкостной нагрузки.

Здесь Uc(t) – напряжение на конденсаторе, I(t) – ток в цепи, Ug(t) – напряжение на выходе источника переменного напряжения.

Итак, при подключении конденсатора к источнику переменного напряжения (перед подключением конденсатор разряжен), ток в цепи максимальный (см. рис. 1), а напряжение Uc на конденсаторе равно нулю. Ёмкость конденсатора влияет на ток, но нас пока это не интересует.

В первой четверти периода напряжение источника увеличивается, напряжение на конденсаторе также увеличивается. Конденсатор заряжается, а ток в цепи уменьшается. По прошествии 1/4 периода конденсатор полностью заряжен и ток в цепи равен нулю.

Во второй четверти происходит разряд конденсатора, ток в цепи увеличивается. И так далее.

Таким образом, ток, протекающий через конденсатор, отстаёт от напряжения на его обкладках на одну четверть периода.

Закон Ома для действующих значений имеет вид:

I = CUω = U / Xc

Где С – ёмкость конденсатора, Ф, U – напряжение, В, Хс – ёмкостное сопротивление цепи, Ом, которое равно

Xc = 1 /ωC = 1 / 2πfC

Где f – частота переменного тока, Гц.

Отсюда можно сделать вывод, что ёмкостное сопротивление зависит не только от ёмкости конденсатора, но и от частоты переменного тока. Чем выше частота, тем меньше ёмкостное сопротивление конденсатора, и наоборот.

Исходя из вышесказанного напрашивается первое применение конденсатора в цепях переменного тока – работа в качестве гасящего элемента в делителях напряжения. Конечно, проще и удобнее использовать в качестве такого элемента резистор. Однако, если требуется существенное падение напряжения на гасящем резисторе, то даже небольшие токи потребуют применения резистора большой мощности и, соответственно, габаритов.

Конденсатор в цепях переменного тока не рассеивает энергию, а значит и не нагревается. Почему? Потому что, как мы выяснили, ток и напряжение в конденсаторе смещены относительно друг друга на 90^o. То есть в момент, когда напряжение максимально, ток равен нулю, соответственно, и мощность равна нулю в этот момент (см. рис. 1). Работа не совершается, нагрев не происходит.

Именно поэтому вместо резистора часто применяют конденсаторы. Основной недостаток такого использования конденсатора заключается в том, что при изменении тока в цепи изменяется и напряжение на нагрузке. Второй недостаток (по сравнению с применением трансформаторов) – отсутствие гальванической развязки. По этим и другим причинам применение конденсаторов в качестве гасящих элементов ограничено и используется обычно в тех случаях, когда сопротивление нагрузки относительно стабильно. Например, в цепях питания нагревательных элементов.

Однако частотно-зависимые делители напряжения применяются очень широко. Свойства конденсаторов используются, например, при создании различных фильтров и резонансных схем.

Частотный фильтр – это устройство, которое пропускает сигналы одной частоты и не пропускает другие. Или наоборот – пропускает все частоты кроме одного диапазона. Работа частотных фильтров основана на способности конденсатора изменять ёмкостное сопротивление в зависимости от частоты. Например, нам нужно подавить в усилителе фон переменного тока частотой 50 Гц. В таком случае можно использовать фильтр – схему из конденсаторов и резисторов, которая будет подавлять сигнал с частотой 50 Гц и пропускать все остальные сигналы. Расчёт и конструирование фильтров – занятие непростое и здесь не рассматривается.

Резонансные схемы используют резонанс, который возникает при последовательном или параллельном включении конденсатора и катушки индуктивности. Поскольку сопротивление этих элементов зависит от частоты, то при некоторой частоте общее сопротивление цепи будет максимальным, а при некоторых – минимальным. Эти эффекты и используются в резонансных схемах. Например, резонанс используется в радиоприёмниках при настройке на станцию.

цепь переменного тока содержащая емкость индуктивность и сопротивление



цепь переменного тока содержащая емкость индуктивность и сопротивление

38)

ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, СОДЕРЖАЩАЯ ЕМКОСТЬ

Если в цепь постоянного, тока включить конденсатор (идеаль­ный — без потерь), то в течение очень короткого времени после включения по цепи потечет зарядный ток. После того как конден­сатор зарядится до напряжения, равного напряжению источника, кратковременный ток в цепи прекратится. Следовательно, для постоянного тока конденсатор представляет собой разрыв цепи, или, иными словами, бесконечно большое сопротивление.

Если же конденсатор включить в цепь переменного тока, то он будет заряжаться попеременно то в одном, то в другом направлении.

При этом в цепи будет проходить переменный ток. Рассмотрим это явление подробнее.

В момент включения напряжение на конденсаторе равно нулю. В течение первой четверти периода, когда напряжение сети будет возрастать (рис. 143), конденсатор будет заряжаться.

По мере накопления зарядов на обкладках конденсатора напря­жение конденсатора увеличивается. Когда напряжение сети к концу первой четверти периода достигнет максимального значения  Um, напряжение конденсатора также станет равным Um, заряд конден­сатора прекращается и ток в цепи становится равным нулю. Ток в цепи конденсатора можно определить по формуле

где ∆q — количество электричества, протекающее по цепи за время ∆t.

 Из электростатики известно:

где   С — емкость конденсатора;

u — напряжение сети;

uc — напряжение конденсатора. Окончательно для тока имеем

Из последнего выражения видно, что, когда  ∆u/∆t   максимально (положения a, в, d),  i также максимально.

 

Когда  ∆u/∆t   = 0 (положения   б, г на рис. 143), то i также равно нулю.

Во вторую четверть периода напряжение сети будет уменьшать­ся, и конденсатор начнет разряжаться. Ток в цепи меняет свое направление на обратное.

В следующую половину периода напряжение сети меняет свое направление и наступает перезаряд конденсатора и затем снова его разряд.

Из рис. 143 видно, что ток I в цепи с емкостью в своих изменениях опережает по фазе напряжение конденсатора на 1/4 периода, или 90°.

Сравнивая векторные диаграммы цепей с индуктивностью и емкостью, мы видим, что индуктивность и емкость на фазу тока влияют прямо противоположно.

Пользуясь высшей математикой, можно доказать, что ток в цепи с емкостью пропорционален напряжению Uc, приложенному к конденсатору, угловой частоте w и величине емкости конденсатора  C:

Обозначим

Величина Хс называется емкостным сопротивле­нием, или реактивным сопротивлением ем­кости, и измеряется в омах. Выражение закона Ома для цепи переменного тока, содержащей емкость, имеет вид

Та часть напряжения сети, которая приложена к конденсатору, называется емкостным падением напряжения (или   реактивной   слагающей   напряжения)   и   обозначается   Uc:

Емкостное сопротивление Хс, так же как индуктивное сопро­тивление xL, зависит от частоты переменного тока.

Но если с увеличением частоты индуктивное сопротивление увеличивается, то емкостное сопротивление, наоборот, будет умень­шаться.

Пример 6. Определить сопротивление конденсатора емкостью 5 мкф при частоте 50 гц:

при частоте 400 гц:

 

На рис. 144 показана кривая мгновенной мощности в цепи с емкостью. Из чертежа видно, что в первую четверть периода цепь с емкостью забирает из сети энергию, которая запасается в электрическом поле конденсатора.

Энергию, запасаемую конденсатором к моменту, когда напряже­ние на нем равно максимальному значению, можно определить по известной формуле CU2м/2.

В следующую четверть периода конденсатор разряжается на сеть, отдавая ей ранее запасенную в нем энергию.

За вторую половину периода явление колебаний энергии пов­торяется. Таким образом, в цепи с емкостью происходит лишь обмен энергией между сетью и конденсатором без ее потерь.

Поэтому средняя за период мощность, или активная мощность, цепи с емкостью равна нулю, как и в цепи с индуктивностью.

Из графика, изображенного на рис. 144, видно, что мгновенная мощность в цепи с емкостью два раза в течение каждого периода (когда wt = 45°, 135° и т. д.) достигает максимального значения, равного

 

Этой величиной принято характеризовать количественно про­цесс обмена энергии между источником и электрическим полем конденсатора. Ее также называют реактивной мощностью и обозначают буквой Q.

Учитывая,, что в рассматриваемой цепи U = IХc, получим сле­дующее выражение для реактивной мощности:

Поведение конденсатора в цепи переменного тока

Если говорить строго, то через конденсатор не проходит ни постоянный, ни переменный ток, так как между обкладками находится изолятор, в котором свободные электрические заряды двигаться не могут.

Включение конденсатора в цепь постоянного тока равносильно разрыву этой цепи. Что же касается переменного тока, то он будет протекать по цепи, в которую включен конденсатор, благодаря периодическому заряду и разряду этого конденсатора. Действительно, когда происходит заряд конденсатора, то электрические заряды, например электроны, на одной обкладке накапливаются, а с другой обкладки уходят. При этом они, конечно, двигаются по соединительным проводам, подключенным к обкладкам конденсатора. Такое же движение зарядов, только в противоположном направлении, происходит и при разряде конденсатора.

Если включить конденсатор в цепь переменного тока, то он будет периодически заряжаться то в одной полярности, то в противоположной. Это значит, что электроны будут накапливаться то на одной, то на другой обкладке, и каждый раз при заряде и разряде свободные электроны будут двигаться по цепи, в которую включен конденсатор, не попадая, однако, в изолятор, включенный между обкладками. А поскольку под действием переменного напряжения в цепи конденсатора двигаются заряды, то мы считаем, что конденсатор пропускает переменный ток, хотя и в этом случае заряды не проходят через изолятор.

Конденсатор влияет на величину переменного тока в цепи, и поэтому (по аналогии с законом Ома) его часто рассматривают как сопротивление. Это так называемое емкостное сопротивление обозначается буквой х_с и так же, как и обычное сопротивление, измеряется в омах. Величина х_с зависит от частоты переменного тока и от емкости С конденсатора: с уменьшением емкости конденсатора, так же как и с уменьшением частоты переменного тока, емкостное сопротивление конденсатора увеличивается (рис. 80, 81, лист 87). Эту зависимость удобно записать в виде простой формулы:

Смысл этой формулы весьма прост: чем меньше емкость С, тем меньше зарядов будет двигаться к обкладкам при каждом заряде и разряде конденсатора; чем меньше частота переменного тока, тем реже будет заряжаться и разряжаться конденсатор. Отсюда следует, что с уменьшением f и С уменьшается ток в цепи, или, иными словами, растет сопротивление конденсатора.

Этот вывод имеет огромное практическое значение. Так, например, если нам понадобится включить в цепь конденсатор с очень маленьким емкостным сопротивлением, то емкость этого конденсатора нужно будет выбирать с учетом частоты переменного тока в цепи. Для высоких частот можно будет взять конденсатор небольшой емкости, а вот для низких частот емкость конденсатора придется взять большой. Это хорошо иллюстрируется простым примером. На частоте 100 кгц конденсатор емкостью 100 пф обладает емкостным сопротивлением х_с=16 ком. При уменьшении частоты в 1000 раз, то есть на частоте 100 гц, сопротивление конденсатора возрастет в 1000 раз и станет равным 16 000 ком (16 Мом). Для того чтобы при уменьшении частоты емкостное сопротивление не изменилось, нужно увеличить емкость конденсатора. Сопротивление 16 ком на частоте 100 гц будет иметь конденсатор емкостью 100 000 пф (0,1 мкф).

Из приведенной выше формулы следует также, что уменьшение емкости конденсатора связи С_св (лист 85) приведет к росту сопротивления этого конденсатора, а следовательно, к уменьшению тока в цепи антенны. Поэтому емкость С_св нельзя брать слишком малой.

Сказанное можно пояснить еще иначе. Конденсатор связи и колебательный контур Lк С_к можно рассматривать как делитель напряжения, к которому приложена э. д. с, действующая между зажимами А («антенна») и З («земля»). Мы не будем пока говорить о том, чему равно сопротивление колебательного контура – даже без этого ясно: чем больше емкостное сопротивление конденсатора связи, тем меньшая часть э. д. с. будет действовать на нижней части делителя – на контуре и подключенной к нему цепи детектор – телефон.

Конденсаторы и цепи переменного тока

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Конденсаторы и цепи переменного тока

Коль скоро мы начинаем рассматривать изменяющиеся сигналы напряжения и тока, нам необходимо познакомиться с двумя очень занятными элементами, которые не находят применения в цепях постоянного тока, – речь идет о конденсаторах и индуктивностях. Скоро вы убедитесь, что эти компоненты вместе с резисторами являются основными элементами пассивных линейных цепей, составляющих основу почти всей схемотехники. Особенно следует подчеркнуть роль конденсаторов – без них не обходится почти ни одна схема. Они используются при генерации колебаний, в схемах фильтров, для блокировки и шунтирования сигналов. Их используют в интегрирующих и дифференцирующих схемах. На основе конденсаторов и индуктивностей строят схемы формирующих фильтров для выделения нужных сигналов из фона. Некоторые примеры подобных схем вы найдете в этой главе, а еще большее число интересных примеров использования конденсаторов и индуктивностей встретится вам в последующих главах.

Приступим к более детальному изучению конденсаторов. Явления, протекающие в конденсаторе, описываются математическими зависимостями, поэтому читателям, которые имеют недостаточную подготовку в области математики, полезно прочитать приложение Б. Не огорчайтесь, если некоторые детали не будут сразу вполне понятны, главное – это общее понимание вопроса.

1.12. Конденсаторы

Конденса рис. 1.27. -это устройство, имеющее два вывода и обладающее следующим свойством:

Q = CU

Конденсатор, имеющий емкость С фарад, к которому приложено напряжение U вольт, накапливает заряд Q кулон на одной пластине и – Q на другой.

Рис. 1.27. Конденсатор.

В первом приближении конденсаторы – это частотно-зависимые резисторы. Они позволяют создавать, например, частотно-зависимые делители напряжения. Для решения некоторых задач (шунтирование, связывание контуров) больших знаний о конденсаторе и не требуется, другие задачи (построение фильтров, резонансных схем, накопление энергии) требуют более глубоких знаний. Например, конденсаторы не рассеивают энергию, хотя через них и протекает ток, – дело в том, что ток и напряжение на конденсаторе смещены друг относительно друга по фазе на 90°.

Продифференцировав выражение для Q (см. приложение Б), получим

I = C(dU/dt).

Итак, конденсатор – это более сложный элемент, чем резистор; ток пропорционален не просто напряжению: а скорости изменения напряжения. Если напряжение на конденсаторе, имеющем емкость 1 Ф, изменится на 1 В за 1 с, то получим ток 1 А. И наоборот, протекание тока 1 А через конденсатор емкостью 1 Ф вызывает изменение напряжения на 1 В за 1 с. Емкость, равная одной фараде, очень велика, и поэтому чаще имеют дело с микрофарадами (мкФ) или пикофарадами (пФ). Для того чтобы сбить с толку непосвященных, на принципиальных схемах иногда опускают обозначения единиц измерения. Их приходится угадывать из контекста. Например, если подать ток 1 мА на конденсатор емкостью 1 мкФ, то напряжение за 1 с возрастет на 1000 В. Импульс тока продолжительностью 10 мс вызовет увеличение напряжения на конденсаторе на 10 В (рис. 1.28).

Рис. 1.28. Напряжение на конденсаторе изменяется, когда через него протекает ток.

Промышленность выпускает конденсаторы разнообразных форм и размеров, через некоторое время вы познакомитесь с наиболее распространенными представителями этого обширного семейства. Простейший конденсатор состоит из двух проводников, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (но не соприкасающихся между собой), настоящие простейшие конденсаторы имеют именно такую конструкцию. Чтобы получить большую емкость, нужны большая площадь и меньший зазор между проводниками, обычно для этого один из проводников покрывают тонким слоем изолирующего материала (называемого диэлектриком), для таких конденсаторов используют, например, алитированную (покрытую алюминием) майларовую пленку. Широкое распространение получили следующие типы конденсаторов: керамические, электролитические (изготовленные из металлической фольги с оксидной пленкой в качестве изолятора), слюдяные (изготовленные из металлизированной слюды). Каждому типу конденсаторов присущи свои качества, краткий перечень отличительных особенностей каждого типа конденсаторов приведен мелким шрифтом в разделе «Конденсаторы». В общем можно сказать, что для некритичных схем подходят керамические и майларовые конденсаторы, в схемах, где требуется большая емкость, применяются танталовые конденсаторы, а для фильтрации в источниках питания используют электролитические конденсаторы.

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов. Ёмкость нескольких параллельно соединенных конденсаторов равна сумме их емкостей. Нетрудно в этом убедиться: приложим напряжение к параллельному соединению, тогда:

CU = Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + … =

= С₁U + C₂U + C₃U + … =

= (C₁ + C₂ + C₃ + …)U

или

C = C₁ + C₂ + C₃ + …

Для последовательного соединения конденсаторов имеем такое же выражение, как лдя параллельного соединения резисторов:

C = 1/1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃.

В частном случае для двух конденсаторов:

C = C₁C₂/(C₁ + C₂).

Ток, заряжающий конденсатор (I = CdU/dt),обладает некоторыми особыми свойствами. В отличие от тока, протекающего через резистор, он пропорционален не напряжению, а скорости изменения напряжения (т.е. его производной по времени).Далее, мощность (U умноженное на I), которая связана с протекающим через конденсатор током, не обращается в тепло, а сохраняется в виде энергии внутреннего электрического поля в конденсаторе. При разряде конденсатора происходит извлечение энергии. Эти занятные свойства мы рассмотрим с другой точки зрения, когда будем изучать реактивность (начиная с разд. 1.18.).

КОНДЕНСАТОРЫ

Промышленностью выпускается много типов конденсаторов. Здесь перечислены основные преимущества и недостатки различных типов. Очевидно, что данная оценка имеет несколько субъективный характер (см. таблицу).

Тип	Диапазон емкости	Макс. U	Точность	Термо-стаб.	Утечка	Примечание
Слюдяной	1пФ- 0,01мкФ	100-600	Хорошая		Малая	Очень хорошие: рекомендуются для радиочастот
Цилиндри- ческин керамический	0,5пФ- 100пФ	100-600		Варьирует		Несколько значений температурного коэффициента, включая 0
Керамический	10пФ- 1мкФ	50- 30000	Низкая	Низкая	Средняя	Малые габариты, недороги, широко используются
Полиэфирные (маяларовые)	0,001мкФ- 50мкФ	50-600	Хорошая	Низкая	Малая	Хорошие, недорогие, широко используются
Полисти- ролвые	10 пФ- 2.7мкФ	100-600	Отличная	Высокая	Очень малая	Высоко- качестенные, крупногабаритные, рекомендуются для фильтров
Поликар- боватные	10ОпФ- ЗОмкФ	50-800	Отличная	Отличная	Малая	Высоко- качественные имеют малые габариты
Полипро- пиленовые	100пФ- 50мкФ	100-800	Отличная	Высокая	Очень малая	Высоко- качественные; низкое диэлектрическое поглощение
Тефлоновые	100 пФ- 2мкФ	50-200	Отличная	Отличная	Самая малая	Высоко- качественные, самое низкое диэлектрическое поглощение
Стеклянные	10 пФ- 1000мкФ	100-600	Хорошая		Очень малая	Стабильны при длительной эксплуатации
Фарфоровые	100 пФ- 0,1мкФ	50-400	Хорошая	Высокая	Малая	Хорошие: стабильные при длительной эксплуатации
Танталовые	0.1мкФ- 500мкФ	6-100	Низкая	Низкая		Большая емкость; поляризованные; малогабаритные; небольшая индуктивность
Электро- литаческие	0,1мкФ- 1,6Ф	3-600	Хуже не бывает	Хуже не бывает	Ужасная	Фильтры источников питания; поляризованные; короткий срок службы
С двойным слоем диэлектрика	0,1Ф- 10Ф	1,5-6	Низкая	Низкая	Малая	Поддержка памяти; высокое последовательное сопротивление
Масляные	0,1мкФ- 20мкФ	200- 10000			Малая	Высоковольтные фильтры; крупногабаритные, длительный срок службы
Вакуумные	1пФ- 5000пФ	2000- 36000			Очень малая	Передатчики

Упражнение 1.12. Получите выражение для емкости двух последовательно соединенных конденсаторов. Подсказка: так как точка соединения конденсаторов не имеет внешних подключений, то заряд, накопленный двумя конденсаторами, должен быть одинаков.

Индуктивности и трансформаторы

2. Конденсатор в цепи переменного тока | 4. Реактивное сопротивление и импеданс — Емкость | Часть2

2. Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока ведет себя не так, как резистор. Если резисторы просто противостоят потоку электронов (напряжение на них прямопропорционально току), то конденсаторы противостоят изменению напряжения (“тормозя” или добавляя ток во время зарядки или разрядки до нового уровня напряжения). Проходящий через конденсатор ток прямопропорционален скорости изменения напряжения. Это противостояние изменению напряжения является еще одной формой реактивного сопротивления, которое по своему действию противоположно реактивному сопротивлению катушки индуктивности.

Математическая взаимосвязь между проходящим через конденсатор током и скоростью изменения напряжения на нем выглядит следующим образом:

 

 

Отношение du/dt представляет собой скорость изменения мгновенного напряжения (u) с течением времени, и измеряется в вольтах в секунду. Емкость (С) измеряется в Фарадах, а мгновенный ток (i) – в амперах. Чтобы показать, что происходит с переменным током, давайте проанализируем простую емкостную схему:

 

 

Простая емкостная цепь: напряжение конденсатора отстает от тока на 90^o.

Если мы построим график тока и напряжения для этой простой цепи, то он будет выглядеть примерно так:

 

 

Как вы помните, проходящий через конденсатор ток является реакцией на изменение напряжения на этом конденсаторе. Отсюда можно сделать вывод, что мгновенный ток равен нулю всякий раз, когда мгновенное значение напряжения находится в пике (нулевое изменение, или нулевой наклон синусоидальной волны напряжения), и мгновенный ток равен своему пиковому значению всякий раз, когда мгновенное напряжение находится в точках максимального изменения (точки самого крутого наклона волны напряжения, в которых она пересекает нулевую линию). Все это приводит к тому, что волна напряжения на -90^o не совпадает по фазе с волной тока. На графике видно, как волна тока дает “фору” волне напряжения: ток “ведет” напряжение, а напряжение “запаздывает” за током.

 

 

Как вы уже догадались, такая же необычная волна мощности, которую мы видели в простой индуктивной цепи, присутствует и в простой емкостной цепи:

 

 

Как и в случае с простой индуктивной цепью, фазовый сдвиг 90 градусов между напряжением и током приводит к равномерному чередованию волны мощности между положительными и отрицательными значениями. Это означает, что конденсатор не рассеивает мощность (когда реагирует на изменения напряжения), а просто поглощает и высвобождает ее (поочередно).

Сопротивление конденсатора, изменяющее напряжение, интерпретируется как сопротивление переменному напряжению в целом, у которого по определению постоянно меняется мгновенная величина и направление. Для любой заданной величины переменного напряжения на заданной частоте, конденсатор заданного размера будет “проводить” определенную величину переменного тока. Так же, как ток через резистор является функцией напряжения на этом резисторе и его сопротивления, переменный ток через конденсатор является функцией переменного напряжения на этом конденсаторе и его реактивного сопротивления. Как и в случае с катушками индуктивности, реактивное сопротивление конденсатора измеряется в Омах, и обозначается буквой Х (или Х_С, если быть более точным).

Поскольку проходящий через конденсатор ток пропорционален скорости изменения напряжения, он будет больше для быстро меняющихся напряжений, и меньше – для напряжений с более медленным изменением. Это означает, что реактивное сопротивление любого конденсатора (в Омах) обратно пропорционально частоте переменного тока. Точная формула расчета реактивного сопротивления конденсатора выглядит следующим образом:

 

 

Если на конденсатор емкостью 100 мкФ воздействовать частотами 60, 120 и 2500 Гц, то его реактивное сопротивление примет следующие значения:

 

Частота (Гц)	Реактивное сопротивление (Ом)
60	26.5258
120	13.2629
2500	0.6366

 

Обратите внимание на то, что отношение емкостного реактивного сопротивления к частотам точно противоположно отношению индуктивного реактивного сопротивления к тем же частотам. Емкостное реактивное сопротивление уменьшается с увеличением частоты переменного тока, а индуктивное реактивное сопротивление наоборот, увеличивается с ростом частоты переменного тока. Если катушки индуктивности выступают против быстрого изменения тока, производя большее напряжение, то конденсаторы выступают против быстрого изменения напряжения, производя больший ток.

По аналогии с катушками индуктивности, выражение 2πf в уравнении реактивного сопротивления конденсатора может быть заменено на строчную греческую букву ω (Омега), которую иначе называют угловой (циклической) частотой переменного тока. Таким образом, уравнение X_C = 1/(2πfC) может быть записано как X_C = 1/(ωC), где ω выражается в радианах в секунду.

Переменный ток в простой емкостной цепи равен напряжению (в Вольтах) поделенному на реактивное сопротивление конденсатора (в Омах). Это аналогично тому что переменный или постоянный ток в простой резистивной цепи равен напряжению (в Вольтах) поделенному на сопротивление (в Омах). В качестве примера давайте рассмотрим следующую схему:

 

 

 

Однако, мы должны иметь в виду, что напряжение и ток имеют разные фазы. Как было сказано ранее, ток имеет фазовый сдвиг +90^o по отношению к напряжению. Если представить фазовые углы напряжения и тока математически (в виде комплексных чисел), то мы увидим, что реактивное сопротивление конденсатора переменному току обладает следующим фазовым углом:

 

 

 

Математически можно сказать, что фазовый угол сопротивления конденсатора переменному току составляет -90o. Фазовый угол реактивного сопротивления току очень важен при анализе цепей. Особенно эта важность проявляется при анализе сложных цепей переменного тока, где реактивные и простые сопротивления взаимодействуют друг с другом. Он также окажется полезным для представления сопротивления любого компонента электрическому току с точки зрения комплексных чисел (а не скалярных величин сопротивления и реактивного сопротивления).

Цепь переменного тока с ёмкостью

Поскольку после того, как конденсатор зарядился полностью, он не пропускает через себя электрический ток, и поэтому идеальный конденсатор (ёмкость), установленный в цепи постоянного тока, обладает бесконечно большим сопротивлением.

Цепь переменного тока с ёмкостью

 

 

Если же произвести подключение конденсатора к источнику переменного тока, то процесс его заряда и разряда будет осуществляться непрерывно. Это означает, что через ёмкость будет проходить переменный электрический ток.

Ток i при условии включения в цепь переменного тока некоторой ёмкости будет определяется количеством электричества q, протекающего по этой цепи в единицу времени. Из этого следует, что:

где Δq – это изменение заряда q (то есть количества электричества) в течение времени Δt.

Что касается заряда q, который накоплен при изменениях напряжения u в конденсаторе, то он также подвержен непрерывному изменению, которое выражается формулой:

где Δu – это изменение напряжения u в течение промежутка времени Δt.

Та скорость, с которой изменяется напряжение (она выражается отношением Δu/Δt) будет иметь свои наибольшие значения тогда, когда угол ωt равняется 360°, 180° и 0°. Из этого следует, что значение тока i принимает свои наибольшие величины именно в эти моменты времени. Если же угол ωt равняется 270° и 90°, то i = 0, поскольку скорость изменения напряжения Δu/Δt = 0.

Ток и напряжение в цепи переменного тока с ёмкостью

Ток заряда, который принято считать положительным, в цепи течет тогда, когда происходит заряд конденсатора, то есть на протяжение первой четверти периода. По мере того, как разница потенциалов на электродах ёмкости растет вследствие накопления ею электрического заряда, значение тока i падает. Когда ωt = 90°, наступает полный заряд емкости, значение i = 0, а разность потенциалов между электродами конденсатора обретает то же самое значение, что и напряжение источника тока.

Значение тока i становится отрицательным тогда, когда он меняет свое направление. Это происходит тогда, когда ёмкость начинает разряжаться, то есть во второй четверти периода. Тогда, когда u = 0 а ωt = 180°, значение тока i становится максимальным. В этот же самый момент ток i начинает течь в обратном направлении (его принято считать отрицательным), начинается процесс перезарядки емкости, а полярность напряжения u источника также меняется на противоположную. Когда ωt = 270° значение тока i становится равным нулю, и поэтому процесс заряда прекращается. После чего начинается разряд при первоначальном (то есть положительном) направлении тока.

Получается, что ёмкость и заряжается, и разряжается два раза на протяжении одного периода изменения напряжения. Из этого следует, что переменный ток i протекает в цепи непрерывно. Когда ёмкость включается в цепь переменного тока, то ток i опережает напряжение u по фазе на угол, равный 90°. Можно также сказать, что напряжение u отстает по фазе от тока i на угол, равный 90°.

Емкостное сопротивление

Сопротивление, которое проявляет ёмкость к переменному току, носит название емкостного. Единицей измерения этой величины является Ом, а обозначается оно Х_с. Физическая природа емкостного сопротивления заключается в том, что оно обусловлено возникающей в конденсаторе ЭДС ес. Направление этой электродвижущей силы противоположно приложенному напряжению u, поскольку заряженная ёмкость рассматривается в качестве источника, у которого между пластинами действует некоторая ЭДС ес. Именно она препятствует тому, чтобы под действием напряжения u происходило изменение тока, то есть оказывает определенное сопротивление его прохождению.

Действительно ли вашему кондиционеру нужен новый конденсатор?

Рано или поздно это произойдет.

Ваш технический специалист HVAC приезжает для технического осмотра и находит деталь, которую необходимо заменить. На этот раз это большая штука, похожая на батарею. Он говорит, что это называется конденсатор. Он говорит, что его нужно заменить.

Есть?

Все конденсаторы переменного тока и теплового насоса со временем выходят из строя.

Конденсаторы – одна из наиболее распространенных частей, которые необходимо заменять в бытовых системах кондиционирования воздуха.Обычно они служат несколько лет, но вам нужно будет заменить их хотя бы один раз, если вы используете один и тот же кондиционер более десяти лет.

В вашей системе может быть один или несколько конденсаторов. Во многих наружных блоках есть пусковой конденсатор, который помогает подключиться к сети переменного тока, когда требуется охлаждение. Также имеется рабочий конденсатор, который поддерживает работу системы после запуска. Однако в вашей системе может быть только один конденсатор в наружном блоке, а в некоторых моделях даже есть конденсатор для двигателя внутреннего вентилятора.

Конденсаторы от до выглядят как большие батареи, но они подключаются к проводам внутри вашей системы кондиционирования воздуха. К сожалению, нельзя просто вставить конденсатор в слот и закрыть пластиковым колпачком. Так что это совсем не то же самое, что аккумулятор.

Пожалуйста, не пытайтесь заменить конденсатор самостоятельно.

Любой желающий может записать размер конденсатора для своей системы, купить еще один в Интернете и установить его. Однако мы рекомендуем , а не .

Конденсаторы могут быть опасны. Даже после отключения питания от сети переменного тока конденсатор все еще сохраняет большой заряд. Если вы прикоснетесь к нему, он может убить вас электрическим током. И это может очень сильно повредить вам.

Просто спросите сотрудника UC-Berkeley, у которого возник конденсатор при замене охлаждающего вентилятора. Конденсаторы могут отправить вас в отделение неотложной помощи, если вы не совсем уверены, что делаете.

Специалисты по HVAC знают, как обращаться с конденсаторами. Лучше позволить им заниматься своим делом.

Итак, как узнать

, что вам нужен новый конденсатор?

Ваш парень, работающий с HVAC, говорит, что ваш конденсатор не работает.Вот как узнать, что он прав:

1. Вольтметр говорит, что мало микрофарад. Все конденсаторы указаны в микрофарадах. Например, ваш может быть рассчитан на 35 микрофарад с диапазоном плюс или минус 10. Если он упадет ниже 25, вольтметр сообщит вашему специалисту по HVAC, что пора его заменить.
2. Он раздулся, как воздушный шар. Когда конденсатор действительно далеко ушел (а к тому времени, когда мы их находим, они часто бывают), он разбухает. Ваш конденсатор может быть плохим, даже если он не вздутый, но плохой конденсатор обычно разбухает.Это будет выглядеть так, как будто кто-то набил слишком много материала в трубку, и она вздувается по бокам.
3. Конденсатор протекает масло. Это случается не всегда, но из неисправных конденсаторов часто вытекает масло. Негерметичный конденсатор = конденсатор, который вышел из строя.

И готово! Вот как вы понимаете, что вам нужен новый конденсатор переменного тока.

Иногда старый, ржавый на вид конденсатор все равно будет читать на соответствующем уровне микрофарад. На самом деле все сводится к показаниям вольтметра, физическому вздутию и / или наличию масла.

Знаете, когда мы, скорее всего, обнаружим неисправный конденсатор?

Есть действительно два раза. Первый – когда ваш кондиционер отключается, и вы как сумасшедшие потеете в своем доме. Что-то не так и, о чудо, конденсатор. После замены кондиционер снова работает.

Другой раз – и это именно то, что вы хотите, чтобы произошло с – во время технического осмотра в период охлаждения. Клиенты с соглашениями об обслуживании проходят эти проверки каждый год (на самом деле их две в год, хотя мы проверяем конденсаторы переменного тока только на одном из них), и мы всегда проверяем конденсаторы, пока находимся на месте.

Есть две причины, по которым неисправный конденсатор лучше заменить во время планового технического осмотра:

• Мы, наверное, поймали неисправный конденсатор до того, как он полностью перестал работать. Так что пока что вы не лишены кондиционера.
• Вы получите большую скидку на новый конденсатор.

Если у вас есть договор на обслуживание, и мы уже находимся у вас дома, чтобы провести осмотр, мы заменим неисправный конденсатор со скидкой 50% – это сверх 15% скидка на запчасти, которую мы уже предлагаем в рамках договора.

Мы не можем предоставить эту скидку, если нас попросят починить неработающий переменный ток и заменить конденсатор. Но если у вас есть план обслуживания, и мы выявляем неисправный конденсатор во время рутинной настройки, такая экономия – одно из ваших преимуществ.

Теперь вы знаете, о чем спросить, когда в следующий раз техник HVAC скажет, что конденсатор необходимо заменить.

А если вы живете в Метро Атланта и у вас ломается кондиционер, позвоните нам! Кто-то из нашей команды определит проблему и порекомендует вам наиболее оптимальное решение в долгосрочной перспективе.

Признаки неисправности конденсатора переменного тока (удобный список!)

Признаки неисправности конденсатора переменного тока (удобный список!)

Вы когда-либо сталкивались с тем, что кондиционер дует теплым воздухом или показывает проблемы с электричеством – в таком случае вы могли видеть симптомы неисправного конденсатора переменного тока.Системы кондиционирования воздуха состоят из множества компонентов, обеспечивающих работу системы. Отказ компонента сигнализирует домовладельцам о необходимости ремонта с такими симптомами, как нестабильная работа.

Одним из таких компонентов является конденсатор. В этом блоге мы расскажем о симптомах неисправного конденсатора переменного тока, которые вам необходимо знать. Мы также рассмотрим, что делает конденсатор переменного тока, как тестировать конденсаторы переменного тока и как конденсаторы выходят из строя в кондиционере.

Обзор: что такое конденсатор переменного тока? Как работает конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока – это компонент наружного конденсаторного блока кондиционера или теплового насоса.Он передает мощность на двигатель, приводящий в действие систему кондиционирования воздуха. Конденсатор обеспечивает начальный всплеск энергии для включения системы, когда наступает время цикла охлаждения. Затем он поддерживает его непрерывную работу с электричеством до завершения цикла.

Начальный всплеск мощности составляет от 300 до 500 процентов от нормального количества электроэнергии, требуемого системой. Как только двигатель кондиционера достигает надлежащей рабочей скорости, конденсатор ограничивает избыточную мощность и подает постоянное количество в течение всего цикла охлаждения.В некотором смысле это похоже на батарею, которая накапливает энергию и распределяет ее во время использования.

Что вызывает плохие симптомы конденсатора переменного тока?

Проблемы с конденсатором переменного тока не позволяют вашей системе кондиционирования воздуха работать должным образом. Признаки неисправности конденсатора переменного тока обычно вызываются следующими причинами:

• Перегрев схемы системы
• Короткое замыкание в системе охлаждения
• Скачки напряжения
• Удары молнии
• Чрезвычайно высокие наружные температуры
• Износ оборудования

Как долго прослужат конденсаторы переменного тока?

Большинство прослужит 20 лет.Опять же, если ваш переменный ток переходит в цикл, испытывает резкие перепады температуры или скачки, или если конденсатор имеет дефектную часть, он не прослужит так долго.

Проблемы, вызванные неисправными конденсаторами переменного тока

Во-первых, неисправность конденсатора переменного тока вызывает проблемы с производительностью вашей системы кондиционирования воздуха. Плохой конденсатор мешает нормальному функционированию внешнего блока, что мешает процессу охлаждения в целом.

Во-вторых, неправильная подача напряжения на компоненты внешнего блока заставляет систему работать усерднее, поскольку она пытается выполнить свою работу.

Дополнительные компоненты часто выходят из строя из-за неисправного конденсатора. Наконец, ваши счета за электроэнергию могут стать выше из-за увеличения потребности в электроэнергии для охлаждения вашего дома.

Контрольный список симптомов неисправности конденсатора переменного тока

По мере развития проблемы система охлаждения продолжает работать, хотя и плохо, и домовладельцы могут этого не сразу заметить. В других случаях основным признаком неисправного конденсатора переменного тока, который замечает человек, является то, что кондиционер полностью отключается.

Эти признаки неисправности конденсатора переменного тока предупреждают о проблеме с системой охлаждения.Свяжитесь с нами для ремонта кондиционера, если заметите:

• Дым или запах гари от внешних компонентов системы кондиционирования воздуха
• Гудящий шум кондиционера
• Вашему кондиционеру требуется некоторое время, чтобы начать цикл охлаждения после его включения
• Система кондиционирования воздуха отключается наугад
• Во время работы кондиционера в дом не поступает холодный воздух
• Система кондиционирования не включается вообще
• Ваши счета за электроэнергию без объяснения причин выше

Как проверить конденсатор переменного тока Подрядчики

HVAC используют инструмент, называемый мультиметром, для проверки конденсаторов переменного тока.Также известный как мультитестер или VOM, он объединяет несколько функций измерения в одном устройстве. Большинство мультиметров измеряют ток, напряжение и сопротивление. Аналоговые мультиметры используют микроамперметр с вращающейся стрелкой для отметки показаний.

Вот видео, показывающее два типа:

Когда наши техники обращаются к внутренней части вашего конденсаторного агрегата для поиска источника проблемы, эти признаки неисправности конденсатора переменного тока помогают специалистам изучить этот компонент дальше:

• Трещины
• Выпуклость
• Из конденсатора и печатной платы вытекает жидкость
• Недостаточно заряда при проверке мультиметром

Устраните симптомы неисправности конденсатора переменного тока с помощью службы кондиционирования воздуха Sanborn

Если у вас возникнут какие-либо из этих симптомов неисправности конденсатора переменного тока, немедленно позвоните в компанию Sanborn для ремонта кондиционера.Мы приступим к работе, чтобы диагностировать проблему и быстро произвести необходимый ремонт, чтобы уменьшить дискомфорт для вашей семьи.

Если вашему кондиционеру десять лет или больше, возможно, пришло время подумать о новой установке переменного тока. Мы будем рады отправить кого-нибудь для проведения необходимых измерений, чтобы ваша система охлаждения подходила по размеру для вашего дома.

Мы предлагаем бесплатные оценки и варианты финансирования, чтобы вы сразу почувствовали себя комфортнее и эффективнее.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать обслуживание или запросить бесплатную смету для вашего дома Inland Empire.

Что это такое и почему они так важны

Среди беспорядочной массы проводов внутри наружного блока вашего кондиционера живет один из самых важных компонентов всей вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: конденсатор кондиционера.

Конденсатор переменного тока похож на блестящую батарею цилиндрической формы и отвечает за питание двигателей вашей системы переменного тока, чтобы они заработали, когда пришло время остыть в вашем доме.

Конденсатор переменного тока – одна из наиболее часто заменяемых частей кондиционера, главным образом потому, что он может остановить работу всей вашей системы HVAC в случае ее выхода из строя или неисправности. Если это произойдет, вашему кондиционеру придется усерднее работать, чтобы циркулировать холодный воздух в вашем помещении, что в конечном итоге может привести к износу вашего блока переменного тока или увеличению счетов за электроэнергию.

Продолжайте читать, чтобы узнать, что вам следует знать о конденсаторах переменного тока, в том числе о том, как определить ранние признаки неисправности и что вы можете сделать, если ваш конденсатор выйдет из строя.

Но сначала небольшое предупреждение: конденсаторы переменного тока – опасные высоковольтные устройства. Прикосновение к нему или неправильное обращение с ним может привести к серьезным травмам или смерти. Так что не трогай их. Если у вас возникли проблемы с кондиционером, всегда консультируйтесь с опытным и лицензированным специалистом по HVAC.

Что конкретно делает конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока обеспечивает начальный разряд электроэнергии, необходимый двигателям кондиционера для успешной работы.Он накапливает электроэнергию и посылает ее к двигателям вашей системы мощными импульсами, которые разгоняют ваше устройство в начале цикла охлаждения. Как только ваш переменный ток включен и работает, конденсатор снижает выходную мощность, но по-прежнему обеспечивает постоянный ток мощности до завершения цикла.

конденсаторов переменного тока измеряются в напряжении и микрофарадах. Напряжение показывает, сколько электрического тока проходит через конденсатор. Чем больше напряжение в вашем конденсаторе, тем быстрее в нем проходит электрический ток.Между тем микрофарады описывают, сколько электрического тока может хранить конденсатор. Диапазон большинства конденсаторов составляет от 5 МФД (микрофарад) до 80 МФД.

Они могут выглядеть и функционировать аналогично батареям, но конденсаторы – это батареи , а не батареи . Они подключены к проводке внутри вашей системы кондиционирования воздуха. Это означает, что вы не можете просто открыть дверцу своего устройства и вставить внутрь новый конденсатор, если пришло время для нового. На самом деле, не меняйте конденсатор переменного тока самостоятельно, потому что это высоковольтные устройства, которые могут серьезно навредить вам, даже если питание отключено.Мы поговорим об этом позже.

Зачем нужен конденсатор?

Даже если ваш блок переменного тока подключен к домашней электросети, для его эффективной работы требуется более сильный импульс. Это потому, что кондиционеры – это мощные машины, которым требуется много энергии, чтобы делать то, для чего они созданы, а домашняя электропроводка просто не обеспечивает достаточного количества энергии для выполнения этой работы. Конденсатор компенсирует это, запуская двигатель вашей системы и помогая ему охладить ваш дом до кратковременного перерыва.Как только наступает время для следующего цикла охлаждения, конденсатор снова начинает работать.

Конденсаторы

выполняют важную и напряженную работу, поэтому отказавший конденсатор является одной из наиболее частых причин неисправности кондиционера, особенно летом. Изношенный конденсатор переменного тока может вызвать серьезные проблемы, которых вы, вероятно, предпочли бы избежать.

Пусковые конденсаторы и рабочие конденсаторы: в чем разница?

В зависимости от того, как устроена ваша система HVAC, в вашем наружном блоке может быть два одиночных конденсатора или один сдвоенный конденсатор.

Системы, требующие двух одиночных конденсаторов, нуждаются в пусковом конденсаторе и рабочем конденсаторе для правильной работы. Пусковой конденсатор предназначен для подачи энергии, необходимой вашему двигателю переменного тока для запуска цикла охлаждения. Вот и все. Как только ваше устройство получает этот начальный толчок, включается рабочий конденсатор. Он накапливает, а затем высвобождает энергию, необходимую для поддержания работы двигателя и выхода переменного тока.

Если один из этих конденсаторов выходит из строя, ваш техник может решить заменить обе части сдвоенным конденсатором.

Двойной конденсатор – все равно что получить комбинированную упаковку шоколадных батончиков. Устройство выполняет ту же работу, что и пусковой конденсатор, и рабочий конденсатор. Это дает вашему устройству эту важную начальную искру и обеспечивает постоянный поток электричества, чтобы поддерживать его работу. Двойные конденсаторы предлагают гораздо больше удобства. Они экономят место в вашем блоке HVAC и могут быть легко заменены техническими специалистами по HVAC.

Каковы признаки неисправного конденсатора переменного тока?

Есть несколько явных признаков, которые сообщают вам, когда вам следует нанять специалиста по HVAC для замены конденсатора переменного тока.Вот некоторые общие симптомы неисправного конденсатора:

• Вашему кондиционеру требуется время, чтобы начать цикл охлаждения, или он просто не запускается вообще
• Ваш кондиционер случайно отключается сам по себе
• Вы не чувствуете холодного воздуха в доме, пока работает ваш кондиционер
• Ваш кондиционер издает гудящий шум во время работы
• Вы замечаете дым или запах гари, исходящий от вашего устройства
• Ваши счета за электроэнергию необоснованно высоки

Причины неисправного конденсатора переменного тока могут быть разными, но могут включать: попадание мусора в конденсатор и причинение ущерба; очень высокие температуры, вызывающие перегрев конденсатора; износ в течение длительного периода времени; короткие замыкания в системе охлаждения; скачки напряжения; и даже удары молнии.

Как проверить конденсатор переменного тока?

Позвоните своему местному дилеру Trane, если вам нужно помочь определить, работает ли конденсатор переменного тока должным образом и нуждается ли он в замене. Эти обученные специалисты используют специальные инструменты и проходят обучение для измерения тока, напряжения и сопротивления конденсатора. Вы не должны пытаться сделать что-либо из этого самостоятельно, так как возня с конденсатором может привести к серьезным травмам или смерти.

Вам следует нанять специалиста по HVAC, чтобы он вам помог.

Сколько стоит замена конденсатора переменного тока?

Если вы получили подтверждение от лицензированного специалиста по HVAC, что ваш конденсатор переменного тока требует замены, приготовьтесь потратить от 120 до 250 долларов на деталь и установку, согласно отчету HomeAdvisor за 2021 год.

Цена может варьироваться в зависимости от марки конденсатора HVAC, модели, напряжения и количества трудозатрат, необходимых для установки. (Фирменные единицы обычно дороже, до 400 долларов и более.)

Если вы предпочитаете покупать деталь самостоятельно, вы можете потратить от 9 до 45 долларов на сам конденсатор, хотя некоторые фирменные детали и модели могут стоить дороже. Работа и установка лицензированным специалистом по HVAC могут составить основную часть ваших затрат, и у дилера может не быть мотивации устанавливать деталь, которую вы приобрели самостоятельно.

Могу ли я самостоятельно заменить конденсатор переменного тока?

Нет, нельзя. Опытный специалист по HVAC должен уметь правильно удалить ваш неработающий конденсатор и заменить его новым, чтобы ваш кондиционер работал должным образом.

Найдите местного дилера Trane в вашем регионе, который поможет вам диагностировать потенциальные проблемы с конденсатором и безопасно заменить его. Если вы не знаете, как работает конденсатор, запланируйте регулярное обслуживание с техническим специалистом, чтобы убедиться, что ваше оборудование находится в наилучшем состоянии.

Все упомянутые товарные знаки являются товарными знаками соответствующих владельцев. © 2021 Trane. Все права защищены.

Конденсатор переменного тока

: причины и признаки отказа и дефектов | Взгляд вашего доверенного лица St.Пол, Миннесота, поставщик услуг по ремонту систем отопления и кондиционирования

Ваш блок переменного тока состоит из множества различных частей. Знание того, как все сочетается, может помочь вам диагностировать, какая часть может быть неисправной, если ваш блок переменного тока работает неправильно или вообще. Из всех частей, часть, которую большинство компаний по ремонту систем отопления и кондиционирования в St. Paul, MN рассматривают последней, – это конденсатор, так как он обычно является одним из самых выносливых частей в сети переменного тока.

В этой статье мы рассмотрим, что делает конденсатор.Эта небольшая деталь играет огромную роль в общей функции вашего кондиционера и отвечает за множество проблем, требующих нагрева и ремонта переменного тока . Хорошая новость заключается в том, что он редко выходит из строя, и даже если он действительно выходит из строя, большинство конденсаторов переменного тока довольно недороги, так что это легко и быстро исправить.

Что такое конденсатор?

Конденсатор – это небольшая цилиндрическая деталь, которая находится внутри шкафа вашего блока переменного тока. Чтобы добраться до конденсатора, вам понадобится специальное оборудование, а также разобрать кондиционер.Вот почему большинство домовладельцев оставляют любые проблемы, связанные с конденсатором, профессиональным компаниям и техническим специалистам по отоплению и ремонту переменного тока .

Конденсатор по сути похож на аккумулятор. Он отвечает за снабжение блока переменного тока электрической энергией и за хранение электроэнергии, которая способна запускать блок переменного тока от внешнего источника. Обычно для этого требуется от 400 до 600 вольт. Без исправного конденсатора ваш блок переменного тока не включится.

Количество конденсаторов внутри блока переменного тока будет зависеть исключительно от типа блока переменного тока, который у вас есть, а также от размера блока и вашего дома.Наши специалисты по ремонту систем отопления и кондиционирования в Санкт-Пол, штат Миннесота осмотрят ваш блок переменного тока, чтобы дать вам хорошее представление о том, чего ожидать.

Типы конденсаторов переменного тока

На самом деле существует два разных типа конденсаторов переменного тока. У этих типов конденсаторов есть разные подтипы, и они также выполняют разную работу. Давайте лучше поймем эту важную часть переменного тока, исследуя различные типы, которые используются и встречаются в модулях переменного тока.

Пусковые конденсаторы

Пусковые конденсаторы производят электричество, необходимое для запуска двигателя и вентиляторов.Эти конденсаторы включаются только на время, достаточное для работы блока переменного тока. Как только блок переменного тока заработает, пусковые конденсаторы отключатся и будут ждать следующего раза, когда они потребуются.

Возможно, вы слышали о конденсаторах Super Boost или Turbo Capacitors. Технически это не конденсаторы. Вместо этого они похожи на комплекты для быстрого запуска, которые есть у вас в машине. Эти конденсаторы способны обеспечить еще больший наддув и обычно используются только в редких случаях, когда компрессор вообще не запускается или возникает проблема с электричеством.

Рабочие конденсаторы

Рабочие конденсаторы используются чаще, чем пусковые. Это связано с тем, что эти конденсаторы должны работать все время, пока работает блок переменного тока. Он создает магнитное поле, которое поддерживает двигатели катушек в движении на протяжении всей операции. В отличие от пусковых конденсаторов, есть два разных типа рабочих конденсаторов: одноступенчатые рабочие конденсаторы и двухступенчатые рабочие конденсаторы.

Одноступенчатые рабочие конденсаторы запускают и питают только один двигатель или устройство.У них есть два терминала вверху. С другой стороны, двухступенчатые рабочие конденсаторы будут работать с большим количеством деталей и обычно встречаются в блоках переменного тока с конденсаторным блоком. Двухкаскадные рабочие конденсаторы имеют три вывода наверху

Причины выхода из строя конденсаторов

Как видите, конденсаторы делают довольно тяжелую работу. Они также подвергаются сильному износу, так как их работа легко сказывается на их физическом состоянии. По этой причине конденсаторы переменного тока нередко выходят из строя раньше, чем любая другая часть.Также нет ничего необычного в том, что конденсаторы переменного тока выходят из строя чаще или нуждаются в дополнительных услугах по нагреву и ремонту переменного тока по сравнению со многими другими деталями. Давайте рассмотрим некоторые причины выхода из строя конденсаторов переменного тока.

№1. Он подвергается слишком сильному нагреву Конденсаторы переменного тока

чрезвычайно чувствительны к нагреванию, поэтому они обычно спрятаны глубоко внутри блока переменного тока. Тепло приведет к тому, что эта часть потеряет способность удерживать электрический заряд. Это может привести к тому, что конденсатор станет намного менее эффективным.Или, в худшем случае, это может привести к выходу конденсатора из строя. Когда это произойдет, большинство техников по отоплению и ремонту переменного тока порекомендуют вам заменить деталь на новую. Это лучший способ действий, который вы можете предпринять.

Важно отметить, что высокие температуры не только значительно сократят срок службы конденсатора переменного тока, но и могут нанести значительный ущерб вашему блоку переменного тока в целом. По этой причине всегда рекомендуется размещать кондиционер в затененном месте, когда это возможно.Вот почему так важно регулярно чистить фильтры. В противном случае горячий воздух может попасть внутрь блока переменного тока.

№ 2. Это неправильное номинальное напряжение

Существует множество различных конденсаторов переменного тока. Выполняя любой вид нагрева и ремонта переменного тока, нужно убедиться, что характеристики нового конденсатора соответствуют старому. Иногда неопытные специалисты или даже некоторые домовладельцы могут попытаться заменить конденсаторы самостоятельно. Это не только опасно, но также может привести к выходу из строя конденсатора.

Конденсатор меньшего размера не обязательно может повредить или повредить ваш блок переменного тока; однако вы ожидаете, что конденсатор возьмет на себя гораздо большую работу, чем он может справиться. В результате это значительно сократит их срок службы, и вам нужно будет в кратчайшие сроки провести еще один обогрев и ремонт переменного тока.

№ 3. Конденсатор просто стареет

Как и все в жизни, конденсатор тоже имеет срок службы. В целом можно ожидать, что большинство конденсаторов переменного тока прослужат около 20 лет.Это довольно долгий срок службы, поэтому большинство компаний, занимающихся ремонтом систем отопления и переменного тока, обратят внимание на конденсатор в последнюю очередь. Они ожидают, что конденсатор прослужит довольно долго. С учетом сказанного, некоторые факторы могут привести к более быстрому износу конденсатора. Например, если блок переменного тока работает быстрее, чем в среднем, конденсатор изнашивается быстрее, так как он выполняет гораздо больше работы.

6 признаков неисправности конденсатора переменного тока

С работающим блоком переменного тока связано так много движущихся частей, что может быть трудно понять, какая часть может быть неисправной.Поскольку конденсатор переменного тока имеет относительно долгий срок службы, часто это последняя часть, на которую будет обращать внимание большинство специалистов по отоплению и ремонту переменного тока . С учетом сказанного есть некоторые признаки, по которым вы можете поискать, чтобы увидеть, является ли конденсатор переменного тока вероятным виновником ваших бед.

№1. Блок переменного тока не дует холодным воздухом

Летние месяцы становятся все жарче и жарче, поэтому неудивительно, что многие домовладельцы теперь обращаются к своим кондиционерам, чтобы хоть как-то избавиться от жары. Блок переменного тока, из которого не поступает холодный воздух, может иметь много дефектных деталей.Если проблема не в вентиляторе и фильтре, проверьте электронную плату управления, термистор и конденсатор переменного тока.

№ 2. Рост счетов за электричество

Следующий признак выхода из строя конденсатора переменного тока на самом деле довольно необычный. Многие домовладельцы не осознают, что увеличение общей стоимости ваших счетов за электроэнергию может быть связано с выходом из строя конденсатора переменного тока. Если ваш конденсатор переменного тока выходит из строя или неисправен, вашему блоку переменного тока придется работать намного усерднее, чтобы выполнить свою работу.Это означает, что он будет использовать намного больше энергии, и это должно быть отражено в ваших счетах за электроэнергию. Важно отметить, что конденсатор переменного тока не будет работать должным образом в течение одного цикла, а затем выйдет из строя в следующем. Его производительность будет и дальше неуклонно снижаться. По этой причине ваши счета за электричество должны постоянно расти.

№ 3. Блок переменного тока отключается сам по себе

Поскольку конденсатор переменного тока отвечает за питание блока переменного тока, блок переменного тока выключится сам по себе, если с конденсатором что-то не так.Обычно это означает, что конденсатор больше не обеспечивает достаточную энергию для блока, поскольку он больше не держит достаточно заряда для поддержания работы в целом. Как правило, вам нужно как можно скорее заменить конденсатор переменного тока. Большинство компаний , занимающихся отоплением и ремонтом переменного тока, обратят внимание на оставшийся срок службы конденсатора.

№4. Блок переменного тока не включается сразу

Как мы упоминали ранее, блок переменного тока отвечает за запуск блока переменного тока, давая ему сильный толчок.Если блок переменного тока не включается сразу, это также может быть признаком неисправного или неисправного конденсатора переменного тока. Это означает, что вашему конденсатору переменного тока требуется намного больше энергии для выполнения своей работы. Вначале может накапливаться достаточно заряда, чтобы включить блок переменного тока. И снова техник по ремонту и обогреву переменного тока сможет взглянуть на конденсатор переменного тока, чтобы увидеть, что не так.

№ 5. Блок переменного тока вообще не включается

Это в основном основано на других причинах, указанных выше.Если ваш блок переменного тока вообще не включается, вызовите специалиста по отоплению и ремонту переменного тока , чтобы осмотреть блок и выяснить, виноват ли конденсатор переменного тока. В таких ситуациях конденсатор переменного тока обычно полностью выходит из строя, и его необходимо заменить. Ремонту не подлежит.

№ 6. Вы слышите странный гудящий звук

Всегда полезно привыкнуть к звуку вашего блока переменного тока. Если ваш блок переменного тока начинает звучать странно, вам следует немедленно вызвать специалиста по отоплению и ремонту переменного тока .Если вы слышите странный гудящий звук изнутри блока переменного тока, то есть вероятность, что ваш конденсатор переменного тока начал выходить из строя. Он работает сверхурочно и изо всех сил пытается свести концы с концами. Это странный жужжащий звук, который вы слышите.

Проверка конденсатора переменного тока: мультиметр и конденсатор

Одна из основных причин, по которой большинство домовладельцев не тестируют конденсатор самостоятельно, заключается в том, что у них нет оборудования и инструментов, необходимых для понимания того, что происходит.Большинство специалистов по ремонту систем отопления и кондиционирования полагаются на мультиметр. Мультиметр – это инструмент, который может определять емкость, заряжая конденсатор переменного тока известным током. Затем этот инструмент будет измерять результирующее напряжение для расчета емкости.

Позвоните нам, и мы можем проверить ваш кондиционер сегодня

Если ваш кондиционер не работает должным образом или у вас много проблем, позвоните в Blue Ox Heating & Air. Мы – компания по ремонту отопления и кондиционирования воздуха, которая обслуживает Миннеаполис и St.Павла, MN р-н. Основанная в 2013 году, три семьи, основавшие эту компанию, имеют более чем 100-летний коллективный опыт работы с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Мы можем легко диагностировать и проверять все типы нагревателей и кондиционеров и можем предложить вам различные потенциальные решения ваших проблем.

Наши лицензированные специалисты по ремонту систем отопления и кондиционирования готовы прийти сюда не только для того, чтобы быстро решить ваши проблемы и уйти. Мы хотим предложить вам отличные услуги, поэтому мы также найдем время, чтобы ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут у вас возникнуть, и мы также проведем вас через весь процесс.Таким образом, вы будете точно знать, чего ожидать, и каковы могут быть преимущества и недостатки различных решений для отопления и ремонта переменного тока.

Мы являемся одной из самых авторитетных и давних компаний по ремонту систем отопления и кондиционирования воздуха в Миннеаполисе и Сент-Поле, Миннесота, поэтому вы можете быть уверены, что находитесь в надежных руках!

Фото itthiphon suangam на Shutterstock

Могу ли я использовать кондиционер с неисправным конденсатором? – Fox Family Air & Heating

Распространенная проблема с кондиционером в долине Сакраменто

Каждую весну и лето мы получаем много телефонных звонков от клиентов, которые говорят, что их кондиционер не работает.Значительная часть этих обращений связана с обычным ремонтом. Их конденсатор вышел из строя. Если ваш техник сказал вам, что ваш конденсатор переменного тока неисправен, это определенно один из тех элементов, которые вы захотите заменить. И в этом посте я расскажу почему.

Справедливое предупреждение

Я хочу серьезно предупредить всех, кто это читает. Если вы читаете это с намерением заменить свой собственный конденсатор, они несут намного большее напряжение, чем типичные 240 вольт, которыми питается кондиционер.Конденсаторы могут и будут шокировать вас даже при отключении питания.

Могут возникнуть серьезные травмы и смерть, так как высокое напряжение плохо сочетается с человеческим телом. Таким образом, это сообщение в блоге не предназначено для того, чтобы научить кого-либо устанавливать или заменять конденсатор. Есть другие создатели YouTube, которые вам это объяснят. Я рекомендую, чтобы этим ремонтом занимался настоящий специалист по HVAC, так как этот человек знает, как правильно разрядить конденсатор, чтобы никто не пострадал.

Что такое конденсатор?

Конденсатор – это накопитель электронов, который постоянно отдаёт себя двигателю, который он поддерживает.И они не делают их такими, как раньше! Конденсаторы 60-х, 70-х и 80-х годов были рассчитаны на длительный срок службы. Как технический специалист, я все еще сталкиваюсь с этими кондиционерами последних моделей, и я удивлен, что их конденсаторы все еще работают нормально.

В наши дни это неслыханно. Конденсаторы, производимые сегодня, обычно рассчитаны на срок службы от пяти до десяти лет. Определенно есть конденсаторы одних марок, которые сделаны лучше других, и ваш специалист по ОВКВ должен найти эти хорошие марки и использовать их в интересах вас, потребителя.

Разочарования

Я видел бейсболки, которые длились всего два года! Я знаю кондиционеры определенных марок, которые устанавливаются совершенно новыми, и два или три года спустя мы заменяем конденсатор. Затем выходит компания HVAC и заменяет свою на более дешевую или менее проверенную марку, и она выходит в кратчайшие сроки без каких-либо гарантий на изделие. Таким образом, покупатель должен купить еще один. Это неприятно для клиента, но не для компании, занимающейся HVAC. Они должны продолжать заряжать 200+ долларов, чтобы ваш кондиционер работал каждые два года.

Мы используем конденсаторы марки MARS, потому что они производятся в Америке, и я лично считаю, что они служат дольше, чем другие. Есть несколько других брендов, которые можно использовать, но мы не переключаемся на другие бренды только потому, что находимся рядом с магазином оборудования для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, где продаются более дешевые конденсаторы.

Мертвая распродажа

Большинство двигателей в вашем кондиционере не могут работать без исправного конденсатора. Как я уже сказал, они поддерживают эти моторы. Они помогают двигателю запускаться и эффективно работать.Некоторые люди подошли к своему кондиционеру и заметили, что вентилятор на их кондиционере не вращается, как должно быть. Поэтому они берут палку или что-то в этом роде, чтобы добраться до кожуха вентилятора и пытаются вручную заставить лопасть вентилятора начать вращаться. И теперь это работает! Это классический признак того, что конденсатор для этого двигателя вентилятора плохой, и хороший пример для вас, демонстрирующий, почему эти двигатели не могут запускаться и работать эффективно без хорошего конденсатора.

И мы не можем просто вставить туда какой-либо старый конденсатор, потому что он должен быть точно такого размера, который рекомендован производителем.В противном случае двигатель может запуститься, но будет работать не в равновесии. Это вызывает неравномерное магнитное поле вокруг двигателя, которое может вызвать шум в двигателе, усложнить его работу (увеличивая затраты на его работу) или просто привести к полному сгоранию двигателя.

Другие осложняющие факторы

Есть различия в типичном двойном рабочем конденсаторе, который обычно входит в вашу сеть переменного тока, и пусковом конденсаторе, который может быть добавлен в вашу систему либо производителем, либо техническим специалистом у вас дома.Я объясню это в другом сообщении блога и видео, когда сделаю их позже.

Но для целей этого блога я хотел ответить на вопрос, недавно заданный моим лучшим другом Мэттом. На самом деле это отличный вопрос для других людей.

Если конденсатор вышел из строя, не пытайтесь запустить эту часть системы. Это только нанесет больший ущерб системе, что может вынудить вас заменить более дорогую и более крупную деталь или всю систему. Так что будьте терпеливы.Надеюсь, у вашего техника уже есть такой на грузовике. Обычно они это делают.

Соблюдайте осторожность

Некоторые из вас, ребята, меняют их самостоятельно, лучше будьте осторожны. Конденсаторы несут большую мощность и сработают раньше, чем вы заметите. Итак, это лишь последнее предупреждение для тех, кто занимается самоделкой, если вы попытаетесь самостоятельно справиться с этим ремонтом.

Если вы покупаете эти детали в Интернете из-за цены, они могут быть дешевле, но это ничто по сравнению с травмой или возможным повреждением более дорогой детали из-за того, что вы неправильно ее подключили.Если вы платите среднюю цену от 100 до 300 долларов за конденсатор от своего технического специалиста (в зависимости от того, в какой части страны вы находитесь), это потому, что вы платите за то, чтобы эта компания имела подходящий конденсатор. грузовик и установи его прямо сейчас.

Спасибо, что зашли, увидимся в следующем посте.

Что происходит при выходе из строя конденсатора переменного тока

Люди во всем мире ожидают лета, интенсивность в этих местах может варьироваться, но сейчас действительно тяжелые времена.Провести лето без комфорта кондиционеров может быть настоящей пыткой, и если у вас уже есть один кондиционер, и он не в рабочем состоянии, возникает панический синдром.

Сначала представьте себе такую ​​ситуацию: вы дома или на работе, температура на улице действительно невыносимая, и внезапно выходит из строя кондиционер. Уровень влажности поднимается до выдающегося уровня, и вы начинаете как сумасшедший потеть. Это очень кошмарный сценарий, хотя мы здесь, чтобы предоставить информацию об этих проблемах и о том, как вы можете их сразу выявить и решить.

Полезным советом здесь будет полное выключение кондиционера после использования, вы не хотите, чтобы он работал сверхурочно и приводил к чрезмерным счетам за электроэнергию.

Что такое конденсаторы переменного тока?

Чтобы эффективно определить проблему, вам нужна кристально четкая информация о ваших кондиционерах, поэтому мы начнем с конденсаторов. Если вам нужно разбираться в электрических машинах, в которых есть двигатели, знайте, что почти в каждой моторной машине есть конденсатор.

Думайте о конденсаторах как о батареях, они накапливают энергию, и, если они работают должным образом, они будут посылать электрические токи на двигатель кондиционера, и все готово! Блок работал бы нормально, но если в конденсаторе возникнут проблемы, кондиционер даже не запустится.

Эти конденсаторы работают как потоки энергии для ваших кондиционеров, сначала они обеспечивают энергию, необходимую для запуска устройства, а затем они просто поддерживают постоянный и непрерывный поток, чтобы он продолжал работать.Это очень важные компоненты, и вам нужно убедиться, что они всегда в рабочем состоянии.

Теперь, когда мы знаем, что такое конденсаторы кондиционера, давайте посмотрим, как вы можете диагностировать, если они перестают работать.

Обычные признаки неисправности конденсатора переменного тока

Если вы находитесь на своем рабочем месте или в комфорте своего дома, то с помощью информации, которую мы предоставим, вы можете провести полную диагностику вашего кондиционера и узнать, находится ли он в рабочем состоянии или нет.

1. Кондиционер не дует холодным воздухом

Поскольку мы обсуждали, что конденсаторы являются основными источниками питания кондиционеров, если они не работают должным образом, то устройство не будет выдувать холодный воздух, это будет просто обычный воздух. Что вы можете сделать здесь, так это выключить и снова включить ваше устройство, и если проблема не исчезнет, ​​вам необходимо вызвать технических специалистов по HVAC.Они внимательно изучат проблему.

1. Счета за электроэнергию как никогда высокой

Если вы замечаете, что ваши счета за электроэнергию растут больше, чем должны на самом деле, и производительность ваших кондиционеров также ухудшается, это может быть точным признаком того, что ваш конденсатор переменного тока вышел из строя. Когда кондиционерам требуется больше энергии, чем они должны работать должным образом, счета за электроэнергию значительно возрастают.

Это знак того, что ваш конденсатор переменного тока требует посещения специалиста по ОВК.

1. Издает странные гудящие звуки

Кондиционеры обычно бесшумны, вы не слышите шума при работе с ними. Хотя, если вы слышите странные звуки, такие как гудение или лязг, это может указывать на поврежденный или неисправный конденсатор, который вам в конечном итоге придется заменить или отремонтировать.

1. Ваш блок HVAC очень старый

Если у вас очень старый блок HVAC, то есть вероятность, что конденсатор, работающий внутри него, устарел или, по-видимому, не в рабочем состоянии, когда это произойдет, вам нужно обязательно заменить этот конденсатор.

1. Кондиционер выключается самостоятельно

Поскольку основная задача конденсаторов – обеспечивать кондиционер постоянным потоком энергии, их неправильная работа будет означать, что кондиционер отключается сам по себе. Когда это произойдет, обязательно как можно скорее свяжитесь со своими подрядчиками по ОВК.

1. Кондиционер включается некоторое время

Кондиционеры работают очень плавно, они включаются практически сразу после нажатия кнопки, а переключение мощности занимает секунды.Если вы заметили, что вашему кондиционеру требуется дополнительное время для запуска, это может указывать на то, что силовой конденсатор вышел из строя или устарел.

1. Кондиционер не включается

Если ваш кондиционер даже не включается полностью, то вам нужно знать, что за этим отключением питания стоит конденсатор. Конденсаторы несут единоличную ответственность за передачу энергии на двигатель агрегата, и если они этого не делают, это означает, что они не выполняют свои функции должным образом.

Как диагностировать конденсатор кондиционера

Теперь, когда вы знаете симптомы неисправного конденсатора кондиционера, вы можете фактически диагностировать конденсатор, чтобы увидеть, слишком ли серьезна проблема или нет.

Во-первых, вам нужно проверить фактическое напряжение вашего конденсатора, и для этого вам понадобится мультиметр, это устройство, которое точно отображает, сколько электроэнергии вырабатывает конденсатор, а затем сравнивает его с фактическим напряжением устройства. требует.

Если вы видите, что конденсатор не производит никакого электрического заряда, вам придется вызвать технических специалистов по HVAC и купить новый конденсатор в хозяйственном магазине.

Как собственно выбрать конденсаторы кондиционера

Если вы хотите пропустить расходы на специалиста по ОВКВ или просто думаете, что можете решить эту проблему самостоятельно, то вам нужно обратить внимание на две вещи, когда собираетесь покупать конденсаторы.

Это две вещи: микрофарады и номинальное напряжение. Обратите внимание, что форма и размер конденсаторов не имеют никакого значения, если у вас есть эти критерии.Синхронизация номинального напряжения с блоком кондиционера не так уж и необходима, но делать это для микрофарад очень важно. Просто проверьте, совпадают ли числа на микрофараде и на вашем устройстве, после того, как совпадение будет найдено, вы можете легко произвести замену.

Заключение

С помощью нашего руководства вы теперь знаете, что на самом деле происходит, когда конденсаторы вашего кондиционера выходят из строя, и что вы можете сделать, чтобы исправить всю ситуацию. Хотя следует отметить, что всякий раз, когда возникают подобные проблемы, в целях безопасности и страхования лучше всегда вызывать профессионалов.

Разумная стоимость замены конденсатора переменного тока

Стоимость одного конденсатора переменного тока составляет от 12 до 55 долларов. Цена, которую вы заплатите, будет зависеть от модели, напряжения и бренда, поскольку фирменные устройства более дорогие. Разумная стоимость замены конденсатора переменного тока составляет от 100 до 225 долларов.

Домовладельцы часто спрашивают, почему стоимость замены конденсатора переменного тока может быть такой высокой, а стоимость самой детали очень низкой?

Помните, что когда вы нанимаете подрядчика по ОВК для замены конденсатора кондиционера, вы не просто платите за деталь.

То, что вы покупаете у профессионалов, – это их знание технических характеристик и выбор подходящих запасных частей. Вы также оплачиваете труд и оперативность решения.

Что такое конденсатор переменного тока?

Одной из важнейших частей системы переменного тока является конденсатор, и замена конденсаторов является наиболее часто выполняемой задачей технических специалистов HVAC. Конденсатор дает вашей системе переменного тока ранний заряд для включения, он собирает и накапливает энергию, которая запускается при запуске нового цикла, и обеспечивает непрерывное питание для поддержания работы кондиционера.

Неисправный конденсатор может привести к тому, что ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха будет потреблять большое количество электроэнергии, и в итоге вы получите более высокие счета за электроэнергию.

Типы конденсаторов переменного тока

Кондиционеры часто имеют два конденсатора: «пусковой» и «рабочий». У них немного разные требования, но для целей этой публикации их можно считать эквивалентными.

Рабочий конденсатор бывает двух категорий:

1. Конденсатор одиночного хода – имеет 2 клеммы и запускает по одному двигателю за раз.
2. Двойная емкость – имеет 3 клеммы и может запускать несколько двигателей.

Двойной конденсатор переменного тока стоит дороже, чем одинарный конденсатор, так как большинство технических специалистов предпочитают его использовать, потому что он экономит место и его проще заменить.

Причины неисправности конденсатора

Конденсатор, как и другие части переменного тока, подвержен неисправностям. Вот некоторые из распространенных причин неисправности конденсатора.

Перегрев

Конденсатор переменного тока изготовлен из деликатных материалов, способных выдерживать определенные температуры.При более высокой температуре и более высоком напряжении конденсаторы выйдут из строя быстрее. На температуру может влиять пыль и мусор (изолирующий конденсатор) в компрессорной установке.

Перегрузка

Существует предел электрических зарядов, которые могут накапливать электрические конденсаторы, и это тот же предел мощности, который они могут разряжать (производить). Способность конденсатора накапливать заряд называется его емкостью.

Конденсатор переменного тока перегрузится, если вы попытаетесь потребить слишком много энергии, чем может обеспечить его емкость.Например, если вы используете конденсатор с меньшим номиналом, чем требуется для переменного тока. Такая перегрузка легко может привести к повреждению конденсатора.

Старение

Наконец, конденсатор теряет часть своей емкости каждый раз, когда вы его заряжаете и разряжаете. Со временем износ циклов заряда и разряда накапливается, и конденсатор становится неспособным обеспечить емкость, необходимую вашему переменному току для запуска.

Признаки неисправного конденсатора

Видя, насколько важен конденсатор для работы вашего переменного тока, вы должны знать, начинает ли ваш конденсатор переменного тока действовать.Ниже приведены некоторые признаки неисправного конденсатора, на которые следует обратить внимание.

Начальные трудности

Поскольку основная функция конденсатора – запуск двигателя переменного тока, трудности при запуске являются классическими признаками неисправности конденсатора. Переменный ток может вообще не запуститься или запуститься с некоторыми трудностями, если конденсатор неисправен.

Счета за высокую энергию

Конденсатор накапливает электричество, которое он разряжает для подачи переменного тока всякий раз, когда он запускается.Если конденсатор неисправен, переменному току придется потреблять энергию из сети во время запуска. Это приведет к более высокому, чем обычно, потреблению энергии и расходам.

Гудящий звук от переменного тока

Переменному току будет сложно запустить, если он не сможет получить питание от конденсатора во время запуска. Вы можете услышать шум в виде гудения всякий раз, когда включается кондиционер.

Другие распространенные признаки:

• Кондиционер не включается
• Кондиционер останавливается и запускается внезапно
• Кондиционер задерживается в начале цикла охлаждения
• Кондиционер звучит так, как будто он работает, но не выходит холодный воздух
• Запах гари или дым из вашего воздуха Кондиционер
• Ваши счета за электроэнергию высоки

Что сделает неисправный конденсатор?

Неисправный конденсатор может повлиять на работу вашей системы переменного тока.Он останавливает работу конденсатора, что означает, что процесс охлаждения не может быть выполнен. Вы должны регулярно проверять свой конденсатор и заменять его, когда он выходит из строя. Таким образом вы сможете сэкономить на счетах за электроэнергию и продлить срок службы кондиционера.

Замена конденсатора переменного тока

Замена конденсатора переменного тока не является делом своими руками, потому что эти высоковольтные устройства могут вызвать серьезные травмы, даже если питание отключено.

Замена конденсатора переменного тока своими руками

Если вы думаете, что это что-то, что вам было бы удобно менять самостоятельно, стоимость конденсатора переменного тока будет очень низкой.Вот пошаговая инструкция по замене конденсатора переменного тока.

Вы можете снять крышку с конденсатора и посмотреть номер модели / емкость конденсатора. У вас может быть один конденсатор или двойной рабочий конденсатор для компрессора и вентилятора, или у вас может быть по конденсатору для каждого. Просто купите точно такой же конденсатор, если вы его найдете, или просто конденсатор с таким же номиналом в микрофарад.

Разрядите старый конденсатор и провода и замените их новым. Легко, не правда ли? Конденсатор переменного тока – одна из наиболее частых причин проблем с кондиционером, заменить его несложно.

Стоимость конденсатора переменного тока

Стоимость конденсаторов переменного тока

колеблется от $ 12 до $ 55 только за деталь.

Профессионалы, вероятно, никогда не узнают о дешевых конденсаторах переменного тока, так как вы не купите столько, сколько они.

Разумная стоимость замены конденсатора переменного тока профессионалом составляет от $ 100 до $ 250 .

Некоторым домовладельцам приходится переплачивать за замену конденсатора переменного тока, поэтому они предпочитают делать это своими руками.Но из-за рисков, связанных с заменой конденсатора переменного тока, предпочтительнее, чтобы вы связались с техническим специалистом по HVAC, чтобы убедиться, что работа выполняется безопасно и правильно.

Заключение

Как специалист по ОВК на пенсии, я обнаружил, что большинство неисправных проблем с конденсаторами связано с засорением или загрязнением конденсатных катушек, из-за чего компрессор потребляет больше тока. Чтобы продлить срок службы конденсатора переменного тока, всегда сначала проверяйте змеевик для конденсата (внешний блок). Если он загрязнен, открутите решетку / ограждение вокруг устройства и промойте его водой.

Также имейте в виду, что грязные змеевики и / или неправильная зарядка снижают эффективность системы кондиционирования воздуха.

Итак, если вы хотите в будущем конденсатор с более длительным сроком службы, содержите кондиционер в чистоте и в хорошем состоянии. Кроме того, вы можете установить ограничитель перенапряжения на весь дом, чтобы уменьшить скачки напряжения в электросети.

Как долго длится конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока обычно прослужит от 10 до 20 лет.