خازن کارکرد چگونه کار می کند؟ راهنمای فنی کامل برای استفاده از موتور

صفحه اصلی / اخبار / اخبار صنعت / خازن کارکرد چگونه کار می کند؟ راهنمای فنی کامل برای استفاده از موتور

خازن کارکرد چگونه کار می کند؟ راهنمای فنی کامل برای استفاده از موتور

خازن فعال یک خازن AC غیر پلاریزه است که در تمام مدت کارکرد موتور در مدار سیم پیچ کمکی یک موتور تک فاز باقی می ماند. وظیفه آن ایجاد یک تغییر فاز پایدار بین جریان اصلی و کمکی است که یک میدان مغناطیسی دوار در داخل موتور ایجاد می کند و چرخش روتور را با گشتاور ثابت نگه می دارد. بدون یک خازن کارکرد مناسب، موتور همچنان می‌تواند در ابتدا بچرخد، اما به سرعت گشتاور خود را از دست می‌دهد، بیش از حد گرم می‌شود یا در اثر بار اضافی از بین می‌رود.

این راهنما توضیح می‌دهد که خازن کارکرد چگونه کار می‌کند، پارامترهای کلیدی انتخاب چیست، چگونه آن را آزمایش کنیم، و کدام خرابی‌ها در سیستم‌های HVAC، یخچال‌ها، ماشین‌های لباسشویی و پمپ‌ها رایج‌تر است.

چه خازن را اجرا کنید هست و چرا اهمیت دارد

خازن اجرا شده یک خازن AC است، به این معنی که پلاریزه نیست و می تواند جریان متناوب را در هر دو جهت اداره کند. ساختار هسته آن شامل دو الکترود فیلم آلومینیومی یا روکش شده با روی است که توسط یک فیلم دی الکتریک از هم جدا شده، به شکل استوانه ای یا بیضی پیچیده شده و در محفظه پلاستیکی یا آلومینیومی مهر و موم شده اند.

بر خلاف خازن استارت، که گشتاور زیادی را تنها برای چند ثانیه فراهم می کند، خازن کارکرده در طول کارکرد عادی متصل می ماند. معمولاً برای سرویس مداوم درجه بندی می شود و ظرفیت آن بسیار کوچکتر از خازن استارت است.

  • خازن راه اندازی: معمولاً 100 uF تا 400 uF، الکترولیتی، وظیفه متناوب، فقط در هنگام راه‌اندازی متصل می‌شود.
  • خازن اجرا: به طور معمول 3 uF تا 60 uF، دی الکتریک فیلم، وظیفه پیوسته، به طور دائم متصل است.

در یک موتور تک فاز معمولی، خازن کارکرده سیم پیچ کمکی را با جریانی که حدود 90 درجه جلوتر از جریان سیم پیچ اصلی است، تامین می کند. این اختلاف فاز همان چیزی است که الگوی میدان مغناطیسی دو فازی را در استاتور ایجاد می‌کند و یک چرخش صاف در سرعت مورد نظر ایجاد می‌کند.

اصل کار یک خازن کارکرده

برای درک اصل کار، یک فاز از یک موتور را با یک سیم پیچ اصلی و یک سیم پیچ کمکی در فاصله 90 درجه از هم تصور کنید. هنگامی که سیم پیچ اصلی مستقیماً از منبع تغذیه انرژی می گیرد، یک میدان مغناطیسی پالسی تولید می کند. سیم پیچ کمکی، با این حال، از طریق خازن اجرا متصل می شود. امپدانس خازن باعث می شود که جریان در سیم پیچ کمکی ولتاژ را هدایت کند و بنابراین جریان را در سیم پیچ اصلی تقریباً 90 درجه هدایت می کند.

از آنجایی که دو سیم پیچ در حال حاضر جریان های خارج از فاز را حمل می کنند، میدان مغناطیسی ترکیبی در داخل استاتور دیگر به سادگی در یک جهت پالس نمی کند. در عوض، حول محور موتور می چرخد. روتور که یک هادی قفس سنجابی است به این میدان دوار واکنش نشان می دهد و آن را دنبال می کند و گشتاور تولید می کند.

مقایسه خازن های شروع و کارکرد
ویژگی خازن را راه اندازی کنید خازن را اجرا کنید
محدوده ظرفیت 100 uF تا 400 uF 3 uF تا 60 uF
نوع دی الکتریک الکترولیتی فیلم (پلی پروپیلن)
چرخه وظیفه متناوب (ثانیه) پیوسته (طول عمر رتبه بندی شده)
تغییر فاز انفجار بزرگ برای شروع گشتاور جابجایی پایدار برای گشتاور در حال اجرا
علامت شکست موتور روشن نمی شود موتور ضعیف کار می کند، بیش از حد گرم می شود

مقدار دقیق ظرفیت خازن بر بزرگی تغییر فاز تأثیر می گذارد. اگر ظرفیت خازن خیلی کم باشد، جریان سیم پیچ کمکی به اندازه کافی جابجا نمی شود و موتور برای رسیدن به سرعت کامل تلاش می کند. اگر ظرفیت خازن بیش از حد بزرگ باشد، سیم پیچ کمکی می تواند جریان بیش از حد را بکشد و باعث گرم شدن بیش از حد و شکست زودرس عایق شود.

پارامترهای الکتریکی کلیدی برای انتخاب خازن اجرا

انتخاب یک خازن جایگزین نیاز به تطبیق چهار مشخصات اصلی دارد. اینها ظرفیت خازنی، درجه ولتاژ، فرکانس و کلاس دما هستند.

مشخصات خازن اجرا مورد نیاز
پارامتر محدوده معمولی چرا اهمیت دارد
ظرفیت (uF) 3 uF تا 60 uF تغییر فاز و گشتاور در حال اجرا را تعیین می کند
رتبه بندی ولتاژ 250 ولت تا 500 ولت باید از حداکثر ولتاژ کاری موتور بیشتر باشد
فرکانس 50 هرتز / 60 هرتز راکتانس خازنی با فرکانس تغییر می کند
کلاس دما 85 C یا 105 C کلاس بالاتر از محفظه های موتور داغ جان سالم به در می برد

رتبه بندی ولتاژ بسیار مهم است. خازن فعالی که در معرض ولتاژی بالاتر از مقدار نامی خود قرار می گیرد، به سرعت تخریب می شود. به عنوان یک قانون عملی، یک خازن با ولتاژ حداقل 1.5 تا 2 برابر ولتاژ نامی موتور انتخاب کنید. برای یک موتور 230 ولت، این به معنای حداقل 370 ولت است، اگرچه 450 ولت برای کاربردهای فشار بالاتر معمول است.

تحمل معمولاً بین 5 درصد یا در 10 درصد است. در حالی که انحراف کوچک 1 تا 2 uF اغلب قابل قبول است، انحرافات بزرگتر می تواند باعث عملکرد ضعیف موتور شود. همیشه قبل از سفارش، طرح شماتیک یا برچسب خازن قدیمی را بررسی کنید.

کاربرد خازن های اجرا شده در سیستم های واقعی

تقریباً در هر موتور القایی جریان متناوب تک فازی که نیاز به کارکرد خودکار دارند، از خازن های Run استفاده می شود. شناخته شده ترین برنامه ها عبارتند از:

  • کمپرسورهای تهویه مطبوع: موتورهای کمپرسور را با جریان کم و گشتاور ثابت در حال کار نگه دارید.
  • یخچال و فریزر: عملکرد کمپرسور را بدون ایجاد گرمای بیش از حد حفظ کنید.
  • ماشین های لباسشویی: فاز کمکی موتور اصلی را در تمام سرعت ها به ویژه برای چرخش درام فراهم می کند.
  • پمپ های آب: گشتاور ثابت را تامین کنید تا پمپ بتواند آب را به طور مداوم فشار دهد.
  • فن های سقفی و اگزوز فن ها: اطمینان از چرخش بی صدا صاف و کاهش لرزش.
  • موتورهای دمنده HVAC: سرعت فن را در برابر مقاومت هوای مختلف ثابت نگه دارید.

در هر مورد، خازن اجرا یک کمک کننده موقت نیست. این جزء دائمی مدار الکتریکی موتور است. هنگامی که از کار می افتد، اگر بار نباشد، موتور ممکن است همچنان از مومنتوم شروع به کار کند، اما تحت بار، سرعت خود را کاهش می دهد، با صدای بلند زمزمه می کند یا محافظ اضافه بار حرارتی را قطع می کند.

چگونه یک خازن را به طور ایمن آزمایش کنیم

اگر یک مولتی متر دیجیتال با تنظیم ظرفیت خازنی دارید، آزمایش یک خازن کار ساده است. اما ایمنی اولین قانون است. همیشه خازن را با کوتاه کردن پایانه های آن با یک مقاومت یا یک پیچ گوشتی عایق تخلیه کنید. یک خازن شارژ شده می تواند یک شوک دردناک و حتی خطرناک را وارد کند.

  1. برق موتور را در قطع کننده مدار خاموش کنید.
  2. سیم های خازن را جدا کرده و سیم کشی را یادداشت کنید.
  3. خازن را با استفاده از یک مقاومت 10 کیلو اهم از طریق پایانه های آن تخلیه کنید.
  4. مولتی متر را روی حالت ظرفیت (uF) قرار دهید و پروب ها را وصل کنید.
  5. مقدار نمایش داده شده را بخوانید. یک خازن سالم باید 10 درصد از مقدار نامی خود را نشان دهد.
  6. اگر صفحه نمایش OL یا صفر را نشان می دهد، خازن باز یا کوتاه است و باید تعویض شود.

برای بینش بیشتر، از تابع تداوم اهم متر استفاده کنید. یک خازن غیر پلاریزه باید به طور لحظه ای مقاومت کمی از خود نشان دهد، سپس با شارژ شدن بالا می رود. اگر روی صفر بماند، خازن کوتاه می شود. اگر در بی نهایت بماند، اتصال داخلی قطع می شود.

حالت های رایج شکست و علائم هشدار دهنده

خازن های روشن از جمله قطعاتی هستند که اغلب در تعمیرات تهویه مطبوع و لوازم خانگی تعویض می شوند. رایج ترین حالت های خرابی عبارتند از:

  • برآمدگی یا نشتی فیزیکی: فیلم دی الکتریک شکسته می شود و در داخل کیس گاز تولید می شود. برآمدگی بالای صفحه یک عیب واضح و غیرقابل برگشت است.
  • از دست دادن ظرفیت: خازن خشک می شود و مقدار uF موثر آن کاهش می یابد. سپس موتور تغییر فاز بسیار کمی دریافت می کند.
  • اتصال داخلی را باز کنید: زبانه شل یا سیم شکسته داخل خازن را به طور کامل قطع می کند.
  • اکسیداسیون ترمینال: خوردگی روی پایانه ها باعث تماس ضعیف و گرمای اضافی می شود.

علائم زیر معمولاً به خرابی خازن اشاره دارد:

علائم خرابی خازن و رفتار موتور
علامت کاری که موتور انجام می دهد
زمزمه مداوم اما بدون شروع هیچ فیلد چرخشی ایجاد نمی شود
به آرامی شروع می شود یا باتلاق می شود گشتاور ناکافی از ظرفیت کم
موتور داغ کار میکنه جریان بیش از حد در سیم پیچ کمکی
موتور سفر اضافه بار عایق کوتاه یا ضعیف خازن
صدای وزوز قابل شنیدن تغییر فاز oscillates erratically

دستورالعمل های اندازه، سیم کشی و تعویض خازن را اجرا کنید

هنگام تعویض یک خازن کارکرده، مقدار ظرفیت خازن را دقیقاً یا تا حد موجود نزدیک کنید. اختلاف بیش از 2 uF می تواند عملکرد موتور را تغییر دهد. در اینجا مراحل عملی وجود دارد:

  1. برچسب خازن قدیمی را بخوانید. به دنبال مقدار uF، ولتاژ و درجه حرارت باشید.
  2. جایگزینی با درجه ولتاژ یکسان یا بالاتر انتخاب کنید. ولتاژ بالاتر تا زمانی که ظرفیت خازن مطابقت داشته باشد ایمن است.
  3. ابعاد فیزیکی و براکت نصب را بررسی کنید. خازن خیلی بزرگ ممکن است با محفظه مناسب نباشد.
  4. اگر خازن دوگانه است (در بسیاری از کمپرسورهای AC رایج است)، باید هر دو بخش خازن را با مقادیر uF یکسان جایگزین کنید.

از نظر سیم کشی، خازن اجرا دارای دو ترمینال است. یک ترمینال به سیم پیچ کمکی وصل می شود و دیگری به برق خط وصل می شود. در یک خازن دوگانه، ترمینال مشترک هم به کمپرسور و هم به موتور فن خدمت می کند. همیشه به نمودار سیم کشی سازنده مراجعه کنید و دوبار بررسی کنید که درجه ولتاژ خازن در طول کار معمولی بالاتر از ولتاژ خط اندازه گیری شده باشد.

سوالات متداول در مورد خازن های اجرا شده

آیا می توان از یک خازن برای راه اندازی موتور استفاده کرد؟

خیر. یک خازن کارآمد برای کنترل ولتاژ بسیار بالای جریان مورد نیاز در هنگام راه اندازی طراحی نشده است. اگر به عنوان خازن شروع استفاده شود، به سرعت از بین می رود. خازن استارت الکترولیتی است و ظرفیت بسیار بالاتری دارد.

چه اتفاقی می افتد اگر از خازن کار با ظرفیت بسیار بالا استفاده کنم؟

سیم پیچ کمکی جریان بیشتری نسبت به آنچه طراحی شده است می کشد و موتور را داغ تر می کند و کارایی آن را کاهش می دهد. در موارد شدید، سیم پیچ می تواند بسوزد.

هر چند وقت یکبار باید خازن کارکرده تعویض شود؟

بیشتر خازن‌های باکیفیت دارای عمر طراحی 10 تا 15 سال هستند، اما گرما و نوسانات ولتاژ می‌توانند این عمر را کوتاه کنند. اگر موتور در محل گرم قرار دارد، بررسی خازن هر 2 تا 3 سال منطقی است.

آیا می توانم خازن 370 ولت را با خازن 440 ولت جایگزین کنم؟

بله، تا زمانی که مقدار ظرفیت مطابقت داشته باشد. درجه ولتاژ بالاتر به معنای قدرت دی الکتریک بالاتر است که در صورت استفاده از همان uF به موتور آسیبی نمی رساند.

چرا یک خازن فعال در تابستان بیشتر از کار می افتد؟

دمای بالای محیط باعث افزایش فشار داخلی و تسریع پیری دی الکتریک می شود. اکثر سیستم های HVAC بیشترین خرابی های خازن را در فصل اوج خنک کننده تجربه می کنند.

نکات عملی تعمیر و نگهداری برای افزایش طول عمر خازن

از آنجایی که خازن کارکرده یک جزء کم هزینه اما حیاتی است، چند عادت ساده می تواند قابلیت اطمینان را بهبود بخشد:

  • محفظه موتور را تمیز و دارای تهویه مناسب نگه دارید تا گرما افزایش یابد.
  • خازن را از نظر برآمدگی، نشتی یا تغییر رنگ در حین سرویس موتور معمولی بررسی کنید.
  • اتصالات ترمینال را به صورت دوره ای بررسی کنید. سیم های شل باعث ایجاد قوس و انتقال حرارت به خازن می شوند.
  • از درجه بندی ولتاژ صحیح استفاده کنید. یک خازن که دقیقاً در ولتاژ خط نامگذاری شده است، هیچ حاشیه ایمنی ندارد.
  • اگر موتور در یک چرخه متناوب کار می کند، اجازه دهید قبل از راه اندازی مجدد خنک شود تا از استرس حرارتی جلوگیری شود.

یک خازن با عملکرد مناسب نه تنها موتور را در حال کار نگه می دارد، بلکه ضریب توان را نیز بهبود می بخشد، لرزش را کاهش می دهد و مصرف انرژی را کاهش می دهد. در بسیاری از موارد، جایگزینی یک خازن قدیمی کارکرد موتور را به عملکرد قابل اعتماد آنی بازگردانده است.

پست قبلی نحوه محاسبه امپدانس خازن: فرمول، مثال ها و نکات عملی
با ما تماس بگیرید

  • آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای الزامی علامت گذاری شده اند*

  • اکنون ارسال کنید
ما چه می کنیم؟
محصولات مرتبط
بیشتر کاوش کنید
توییتر فیس بوک
محصولات اخبار