Почему на электролитические конденсаторы (полярные, оксидные) нельзя подавать переменное напряжение, как на них это будет влиять | ЭлектроХобби
Практически во всех схемах, работающие на постоянном токе, используются электролитические конденсаторы. Они еще также могут называться оксидными, полярными. Их достоинством является то, что при своих относительно небольших размерах они имеют весьма большую электрическую емкость. К сожалению, одним из недостатков таких конденсаторов является то, что они не могут работать с переменным типом тока.
Как выглядят оксидные конденсаторы электролиты (полярные), их разнообразиеНа корпусе конденсатора электролита есть 2 отвода, один из которых катод (минусовой вывод), а второй это анод (плюсовой вывод). Правильное подключение полярных конденсаторов будет таким – минус источника питания к минусу конденсатора, а плюс ИП к плюсу конденсатора.
Если же мы будем на оксидный конденсатора подавать напряжение с противоположной полярностью (неправильную), то данный компонент не будет работать нормально (в нужном количестве не накопит свой электрический заряд).
Помимо этого появляется большая вероятность возникновение неисправности конденсатора. Эти электронные компоненты при такой работе просто могут вздуться и разорваться.
Сетевой переменный электрический ток изменяет полярность (периодически) со стандартной частотой 50 герц.
Синусоидальная форма переменного напряжения в городской электросетиВ случае если мы подадим такое переменное напряжение на полярный конденсатор электролит, то нежелательная полярность одного из полупериодов своим напряжением и током испортит данный оксидный конденсатор. Для более ясного понимания, по какой причине так происходит давайте посмотрим на внутреннюю конструкцию оксидного конденсатора электролита, а также разберем его работу и принцип действия.
Внутреннее устройство оксидного, полярного конденсатора электролитаКонструкция неполярных конденсаторов, рассчитанных на работу с переменным током, подразумевает наличие двух одинаковых обкладок, между которых располагается диэлектрический материал. Именно эта одинаковость обкладок и делает возможным для нормальной работы конденсатора в цепях переменного тока.
В оксидных конденсаторах электролитах (а также в танталовых и полимерных) применяются различные типы обкладок. Анодная обкладка (она же плюсовая) имеет металлическую ленту, на которой нанесен слой оксида алюминия. Данный слой оксида выполняет роль обычного диэлектрика между двух обкладок этого электролитического конденсатора. Катодная обкладка (она же минусовая) – это просто алюминиевая лента, к которой крепится отвод, выходящий наружу конденсатора, представляя собой один из выводов. Между лентами обкладок имеется лента из бумаги, пропитанная электролитическим составом.
Работа оксидного конденсатора электролита сводится к тому, что между металлическими обкладками, оксидным слоем и электролитическим составом протекают окислительно-восстановительные процессы. Похожие на те, которые бывают в обычном кислотном аккумуляторе. При заряде и разряде оксидного конденсатора электролита в нем присутствуют химические процессы, которые дают возможность накапливать и отдавать большое количество энергии при относительно малых размерах элемента (конденсатора).
В конденсаторе, что может работать с переменным током (неполярные) при работе протекают только электрофизические процессы.
Когда оксидному конденсатору приходится работать с током неверной полярности, то и химические процессы в нем становятся причиной того, что электролитический состав начинает вскипать при своем разогреве, а газы (выделяемые при этом) просто разрывают электролитический конденсатор изнутри. Для обеспечения дополнительной безопасности, учитывая возможность вскипания электролита, производители оксидных конденсаторов на верхней части корпуса компонента делают специальные насечки.
Как выглядят защитные насечки на верхней части конденсатора электролитаВ случае если электролитическому составу все же приходится вскипать внутри конденсатора, то избыточное давление этих газов раскрывает то место на корпусе компонента, где нанесены эти самые защитные насечки. В этом случае небезопасное раскрытие оксидного конденсатора электролита сводится к минимуму. Это когда бумага и фольга при разрушении конденсатора разлетается во все стороны со специфическим хлопком (прорывом корпуса элемента).
Напоследок можно сказать следующее. Стоит заметить, что в некоторых случаях полярные, оксидные конденсаторы электролиты все же могут работать с напряжениями обоих полярностей. Таким специфическим примером может быть работа полярных конденсаторов в схеме симметричного мультивибратора.
Схема симметричного мультивибратора, содержащая оксидные конденсаторыВ данной схеме на оксидные конденсаторы электролиты периодически поступает то правильная полярность, то неправильная. А поскольку при неправильной полярности напряжение на оксидном конденсаторе не поднимается выше чем на 0,6 вольт (прямое включение база-эмиттерного перехода биполярного транзистора), то электролитический конденсатор при этом может работать нормально. Хотя при значительных величинах обратного напряжения на обкладках полярного конденсатора появляется большая вероятность его поломки и последующего разрушения.
P.S. – Про работу схемы мультивибратора рассказываю в этом видео.
конденсатораэлектролитическийполярностьподключениеполярный
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Как выбрать конденсатор для электродвигателя: основные моменты
Имея собственный дом, дачу или гараж иногда возникает необходимость изготовления электроприборов, где применяется электродвигатель.
Конструкторы применяют для этих целей имеющийся под рукой двигатель, очень часто трехфазный. Для подключения таких устройств к однофазной сети применяются фазосдвигающие конденсаторы. Для мощных устройств требуется подобрать рабочий конденсатор и пусковой. Для электродвигателя небольшой мощности можно использовать один рабочий. В этой статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, как выбрать конденсатор для электродвигателя.
- Важно знать
- Для чего предназначены конденсаторы
- Подбор конденсатора для асинхронного двигателя
- Подбор конденсатора для однофазного двигателя
- Двигатели постоянного тока
Важно знать
Конструктор должен знать, что для разгона мощного электродвигателя в первый момент требуется большая емкость конденсатора. По мере набора оборотов, она должна уменьшаться. Т.е. номинал пускового конденсатора должен быть больше рабочего.
Важно! Нельзя использовать электролитические конденсаторы как рабочие.
Для этих целей применяют неполярные емкости на рабочее напряжение, превышающее сетевое в 1,5-2 раза. Для этих целей применяют старые советские типа МБГЧ, МГБО и т.п. или специально сконструированные пленочные комплектующие типа СВВ с металлическим напылением.
Существуют специальные емкости, в корпусе которых совмещены два конденсатора – пусковой и рабочий, как показано на фото:
Они имеют два конденсатора разного номинала, конструктивно размещенные в одном корпусе.
Для чего предназначены конденсаторы
В трехфазной сети переменного тока фазы смещены относительно друг друга на 1200. Что позволяет создать вращающийся электромагнитный поток внутри двигателя.
При подключении к однофазной сети вращающийся поток отсутствует. Для его создания применяют фазосдвигающую емкость. Она позволяет создать вращающийся поток электрического поля.
Подбор конденсатора для асинхронного двигателя
Для подключения асинхронного трехфазного двигателя 380 вольт к однофазной сети необходим конденсатор.
Для расчета конденсатора существуют специальные программы. Достаточно ввести данные двигателя и программа сама произведет расчет. Она выдаст рекомендации для подключения рабочего конденсатора и пускового. Таких программ в интернете существует множество. Они получили название калькулятор.
Существует формула, согласно которой производят расчет:
Cраб.=K*Iф/Uсети
По вышеприведенной схеме рассчитывается рабочая емкость конденсатора, где в формуле:
- U – Напряжение питающей сети. В нашем случае это 220 вольт.
- Iф – номинальный ток статора. Можно посмотреть на шильдике электродвигателя, или замерить токоизмерительными клещами.
- К – коэффициент, который зависит от схемы соединения обмоток. Для соединения треугольником он равен 4800, а для соединения звездой 2800.
Если все параметры известны, то правильно рассчитать конденсатор несложно. Результат получаем в мкФ. Эта формула справедлива для выбора рабочей емкости.
Сложнее обстоит дело с пусковым конденсатором. Он подключается к обмоткам на небольшое время. Не более 3 сек в момент запуска двигателя.
Как показано подключение двигателя 380 на 220 Вольт на рисунке снизу:
Подбирают пусковую емкость исходя из условий, что она должна превышать рабочую в 2 -3 раза. Однако есть более простой способ подбора.
В интернете существуют таблицы, согласно которым можно определить необходимую емкость. На рисунке снизу представлена такая таблица. В ней указывают рабочий и пусковой конденсатор.
Таблица выбора емкости конденсатора
Существуют рекомендации, согласно которых легко определить необходимый параметр. На каждые 100 Вт устанавливают емкость, равною 7 мкФ. Пусковая будет составлять 14 мкФ. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 1,5 U сети.
Подбор конденсатора для однофазного двигателя
Наибольшее распространение в быту получили однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. Они устанавливаются в большинстве бытовых приборах. Отсюда их распространение.
Они имеют две обмотки – рабочую и пусковую. Если в трехфазном двигателе конструкцией предусмотрен вращающийся поток, то в однофазном для этого применяется пусковая обмотка, а смещение фазы задается конденсатором. В некоторых схемах вместо емкости применяют резистор или индуктивность, но это скорее исключение.
Наиболее распространенная схема представлена ниже:
Для лучших пусковых характеристик применяется дополнительный конденсатор, подключенный параллельно рабочему. Его подключают кратковременно, не более трех секунд.
Применение электролитических конденсатора в сети переменного тока недопустимо. Т.к. включение полярного конденсатора в сеть переменного тока приводит к закипанию электролита внутри корпуса, что в конечном результате приведет к его взрыву.
Редко применяют схему с электролитическим, но при этом последовательно ему ставят диод. Такая схема оправдана, если необходимо сэкономить место, а двигатель работает кратковременно.
Выбор конденсатора для двигателя производят согласно схеме подключения:
- Пусковая обмотка, и конденсатор подключаются кратковременно на время запуска. В этом случае на каждый 1 кВт мощности устанавливают 70 мкФ. Можно использовать электролитические с диодом.
- Пусковая катушка и конденсатор постоянно подключены на все время работы мотора. В этом случае используют не полярные детали емкостью 23-35 мкФ на 1 кВт.
- Параллельно рабочему конденсатору подключают кратковременно пусковой. В этом случае в качестве пусковой можно применить электролитическую емкость с диодом. Она должна быть в 2-3 раза больше рабочей. Однако, схема должна быть построена таким образом, чтобы пусковой кондер был подключен не более 3 секунд.
Несмотря на рекомендации по подбору, следует контролировать состояние электродвигателя.
Если мотор в процессе работы греется, стоит уменьшить номинал рабочего конденсатора. Если этого не сделать, двигатель перегреется и выйдет из строя.
Устанавливая электродвигатели на другое оборудование, применяйте родные детали, демонтированные вместе с ним с бытовой техникой, например, от стиральной машины. Если это невозможно, придерживайтесь изложенной рекомендации.
Двигатели постоянного тока
Конструктору попадаются маломощные двигатели постоянного тока. Обычно используются на напряжение 12 Вольт. На их корпусе смонтированы небольшие конденсаторы. Пример на фото:
Двигатель на 12В с конденсатором
Возникает вопрос, для чего они предназначены, если без него моторчик работает. Из схемы видно, что он подключается параллельно двигателю.
Это обеспечивает:
- Защиту сети от высокочастотной составляющей, наводящей помехи на радиоаппаратуру.
- Выполняет функцию искрогасящего элемента. Он обеспечивает нормальный режим работы, и не позволяет пригорать щеткам к коллектору. Без него коллектор двигателя постоянного тока быстро выйдет из строя. Таким образом, продлевается срок службы коллектора и щеток.
Без него коллектор двигателя постоянного тока быстро выйдет из строя. Таким образом, продлевается срок службы коллектора и щеток.Мы рассмотрели основные нюансы выбора конденсатора для электродвигателя и рассказали, для чего вообще нужен конденсатор в схеме. Надеемся, предоставленная информация была для Вас полезной и интересной!
Опубликовано 05.12.2020 Обновлено 05.12.2020 Пользователем Александр (администратор)
Конденсатор с обратной полярностью спросил
Изменено 1 год, 1 месяц назад
Просмотрено 534 раза
\$\начало группы\$
В проекте “Snap Circuits” (“Leaky Capacitor”) в инструкциях я поместил поляризованный конденсатор на 470 мкФ обратной стороной отрицательной стороной к батареям.
имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab
- конденсатор
- обратная полярность
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
В этой цепи ток через конденсатор будет ограничен диодом и резистором \$100\Omega\$. Типичный алюминиевый электролитический конденсатор не должен взорваться в такой установке, и я подозреваю, что вам придется оставить схему включенной на несколько дней, чтобы повредить крышку.
Когда электролитические конденсаторы взрываются, это происходит потому, что они подключены к источнику питания, способному обеспечить большой ток. Поток обратного тока нагревает вещи, и, поскольку в электролите есть вода, происходит паровой взрыв.
Я не специально сжигаю конденсаторы, поэтому у меня мало опыта, но если в вашем 6-вольтовом аккумуляторе используются D-элементы, а конденсатор \$470\mu\mathrm F\$ имеет достаточно низкое напряжение (т. 10 или 16 В), тогда вы сможете взорвать его — или он может просто «шипеть», с клубом дыма или без него, и перестать быть конденсатором.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Вероятность негативных событий сильно возрастает, если обратное напряжение составляет >
= 10 % от номинального напряжения, а их серьезность зависит как от ограничения максимальной мощности серии R, так и от максимальной энергии, которая может запасаться в конденсаторе, вызванной внезапным коротким замыканием.
от поломки. Это также зависит от того, поврежден ли конденсатор или он новый и имеет низкое ESR.Так как одна зеленая Vf = 3 В компенсирует одну батарею 3 В, тогда сравнение будет второй батареей 3 В относительно 10% номинала конденсатора. 92/0,02 = 450 Вт разряда, вызванного пробоем напряжения и коротким замыканием изоляции. пуф ****
Действительно ли этот эксперимент опасен для конденсатора или экспериментатора? Спасибо!
Если тестовый комплект поставляет конденсатор, то я считаю, что он был бы выбран безопасным при -3 В и этой cct. будучи как низковольтным (-3 В), так и малоточным (макс. 30 мА)
Используя режим сопротивления цифрового мультиметра, можно выполнить тот же тест с низким напряжением, но с гораздо более высоким последовательным сопротивлением и гораздо более низким предельным током, поэтому скорость изменения значений будет показателем емкости.
Если сопротивление утечки < 1 МОм при 1 В, то оно может установиться на стабильном значении, но ток утечки обычно осуществляется при номинальном токе.
Целью испытания является визуальная демонстрация того, что все электролитические конденсаторы имеют течь при напряжении, пропорциональном их емкости, и значительно больше при обратном напряжении, но безопасно при <=10% номинального.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Плюс полярного конденсатора соединен с массой
спросил
Изменено 8 лет, 2 месяца назад
Просмотрено 2к раз
\$\начало группы\$
Я пытаюсь сделать эту схему отсюда , но я запутался, так как положительный вывод поляризованных конденсаторов заземлен. Может ли это быть правильным?
- электролитический конденсатор
\$\конечная группа\$
5
\$\начало группы\$
Для поляризованных конденсаторов принято соглашение о том, что изогнутая пластина является положительной.
T1-T2 являются источником шума, так как это генератор шума.
Известно использование транзисторного перехода с обратным смещением в качестве источника белого шума. Это, как правило, зависит от напряжения, и для работы может потребоваться минимальное напряжение. (По памяти с 9до 12 В в некоторых случаях). Возможно, он обнаружил, что 2N2222 достаточно хорошо работает при напряжении 9 В.
Возможно, он по ошибке нарисовал источник шума “вверх ногами”. Если вы инвертируете транзисторную матрицу и регулируете соединения, вы получаете схему ниже, которая появляется в очень большом количестве мест как источник шума, использующий обратный лавинный пробой NP-перехода с обратным смещением для генерации шума. Если это то, что задумано, вся тайна исчезает, и в целом это очень стандартная схема. В этом случае источник шума находится в цепи обратной связи и смещения следующего за ним транзистора.
Возможно, что генератор шума действительно работает “как показано” – это было бы чрезвычайно легко выяснить.
Его описание процесса генерации шума «технически отсутствует», но есть вероятность, что он нашел его экспериментально или из других источников.
Другие примеры:
Все они используют один p-n переход с обратным смещением, а не интересную двухтранзисторную версию. Но принцип, как правило, один и тот же.
Когда я говорю «в цепи обратной связи», я имею в виду, что шумовой переход подключается между входом усилителя (обычно база транзистора) и выходом усилителя (например, коллектором), поэтому источник шума подвергается воздействию изменяющегося напряжения собственного вдоха. ./ «Не в пути fb» означает, что источник шума видит постоянный ток и шумит для усиления.
Генератор розового шума – говорят – источник шума не в цепи обратной связи.
Используется в генераторе случайных чисел – источник шума в тракте обратной связи/смещения следующего шага.
Stack exchange пример ставить под сомнение случайность
В RNG – в FB пути. Обратите внимание, что это упоминается в посте 2 ниже как выход из строя через несколько месяцев.
