چگونه خازن راه اندازی کار می کند: تغییر فاز، گشتاور و علائم خرابی

یک موتور شروع با خازن 1/2 اسب بخار جریان روتور قفل شده را می کشد، زمزمه می کند و اضافه بار خود را در عرض چند ثانیه کاهش می دهد. خازن شروع باز نشد. این تک جزء، که بزرگتر از یک باتری سلول D نیست، دلیلی است که موتور نمی تواند میدان مغناطیسی دوار مورد نیاز برای شتاب گرفتن از حالت سکون را تولید کند. خازن شروع با وارد کردن مختصر یک عنصر الکترولیتی با ظرفیت بالا به صورت سری با سیم پیچ کمکی کار می کند. سرب جریان حاصل، یک تغییر فاز ایجاد می‌کند که تقلید از یک منبع تغذیه دو فاز است، گشتاور راه‌اندازی ایجاد می‌کند و پس از اینکه موتور به حدود 70 تا 80 درصد سرعت سنکرون رسید، قطع می‌شود. این مقاله مکانیسم تغییر فاز، ساختار داخلی که خازن‌های راه‌اندازی را به سیکل‌های کاری کوتاه محدود می‌کند، رتبه‌بندی‌هایی که باید در حین تعویض مطابقت داشته باشید و الگوهای خرابی که به جای یک موتور بد به خازن فرسوده اشاره دارد، توضیح می‌دهد. برای مرجع گام به گام همراه در مورد اصول اصلی، اندازه و علائم شکست، نگاه کنید این راهنما برای شروع عملیات خازن .

مکانیسم تغییر فاز: چرا موتور تک فاز نمی تواند خود راه اندازی شود؟

منبع AC تک فاز یک میدان مغناطیسی ضربانی تولید می کند، نه یک میدان چرخشی. اگر فقط سیم پیچ اصلی یک موتور القایی را روشن کنید، روتور گشتاور یکسانی را در هر دو جهت می بیند و به سادگی در آنجا زمزمه می کند. خازن شروع این مشکل را با ایجاد یک مسیر جریان دوم با تغییر زمان عمدی حل می کند. هنگامی که خازن به صورت سری به سیم پیچ شروع متصل می شود، راکتانس خازنی باعث می شود که جریان در آن سیم پیچ ولتاژ را هدایت کند. در همین حال، سیم پیچ اصلی، که بسیار القایی است، جریان آن با ولتاژ عقب است. اختلاف فاز بین دو جریان سیم پیچ می تواند به 90 درجه الکتریکی نزدیک شود. این دو جریان خارج از فاز یک میدان مغناطیسی دوار تولید می کنند که روتور را به حرکت در می آورد.

مقدار گشتاور راه اندازی به مقدار خازن بستگی دارد. ظرفیت بسیار کم و زاویه فاز کوچک است، بنابراین گشتاور ضعیف است. ظرفیت بیش از حد و جریان در سیم پیچ شروع بیش از حد می شود و خطر آسیب عایق را به همراه دارد. بیشتر موتورهای استارت خازن حول یک پنجره خازنی خاص طراحی می شوند. یک خازن جایگزین است 20 درصد کمتر از مقدار پلاک نام ممکن است هنوز یک موتور با بار کم راه اندازی شود، اما تحت بار مشکل دارد و جریان بیشتری می کشد.

هنگامی که روتور به حدود 75 درصد سرعت سنکرون ، کلید گریز از مرکز باز می شود و خازن استارت را از مدار خارج می کند. اگر آن سوئیچ بسته بماند، خازن راه‌اندازی فعال باقی می‌ماند، بیش از حد گرم می‌شود و معمولاً ظرف چند دقیقه هوا می‌گیرد یا برآمده می‌شود. این یکی از رایج ترین حالت های خرابی در موتورهای استارت خازن است.

ساختار داخلی: چرا خازن های استارت الکترولیتی چرخه کار کوتاهی دارند؟

خازن های استارت تقریبا همیشه از انواع الکترولیتی هستند. دو فویل آلومینیومی که توسط یک فاصله‌گیر متخلخل از هم جدا شده‌اند در یک الکترولیت رسانا خیس می‌شوند. فویل آند دارای یک لایه اکسید اچ شده است که ظرفیت بالایی را در واحد حجم ایجاد می کند. این ساختار به یک خازن راه اندازی 200 µF و 250 VAC اجازه می دهد تا در بسته ای به اندازه یک قوطی کوچک قرار گیرد. تعادل این است که الکترولیت نمی تواند جریان موج دار مداوم را بدون گرم شدن بیش از حد تحمل کند. خازن‌های راه‌اندازی برای سیکل‌های کاری کوتاه رتبه‌بندی می‌شوند، که اغلب به صورت حداکثر تعداد راه‌اندازی در ساعت یا درصدی از چرخه کار بیان می‌شوند. 3 درصد .

در مقابل، خازن های کارکرده از فیلم پلی پروپیلن متالیز شده استفاده می کنند. آنها ظرفیت کمتری در هر حجم دارند، اما می توانند ریپل پیوسته AC را برای سالها تحمل کنند. به همین دلیل است که نمی توانید یک خازن کارکرده را جایگزین یک خازن شروع با همان رتبه میکروفاراد کنید و بالعکس. یک خازن فعال که مجبور به شروع کار شود به سرعت از کار می افتد زیرا فیلم آن نمی تواند جریان هجومی بالا را تحمل کند. خازن راه اندازی که در مدار به عنوان خازن کارکرده باقی می ماند بیش از حد گرم می شود و تخلیه می شود.

سازندگان خازن های راه اندازی و راه اندازی موتور AC CBB60 خازن سربی ترکیبی CBB60 450 ولت B S0 این خازن سربی ترکیبی CBB60 450 ولت B S0 به بیان ساده، یک "ذخیره انرژی" و "تقویت کننده" ضروری برای موتور AC است. مشاهده محصول →

برای کاربردهای مداوم که در آن موتور نیاز به تغییر فاز دائمی دارد، خازن های فیلم مانند سری CBB60 انتخاب صحیحی هستند. آنها در محفظه های آلومینیومی یا پلاستیکی با سیم دوبل، پایانه های درج یا پایانه های پیچی موجود هستند و برای عملکرد 50/60 هرتز با ظرفیت خازنی پایدار در طول هزاران ساعت طراحی شده اند.

رتبه‌بندی‌های کلیدی که باید مطابقت دهید: ظرفیت، ولتاژ و چرخه وظیفه

انتخاب یک خازن شروع به سادگی یافتن همان مقدار میکروفاراد نیست. رتبه بندی ولتاژ، چرخه کاری و نصب فیزیکی همه مهم هستند. جدول زیر پارامترهای بحرانی خازن های راه اندازی و خازن های در حال اجرا را مقایسه می کند تا بتوانید از کاربرد نادرست که منجر به خرابی های مکرر می شود جلوگیری کنید.

رتبه بندی ولتاژ سزاوار توجه ویژه است. یک خازن شروع با علامت 250 VAC برای مدار 240 VAC با مقداری حاشیه طراحی شده است. استفاده از خازن 125 VAC در خط 240 ولت باعث خرابی فوری می شود. رفتن به بالاتر، مانند خازن 330 VAC در مدار 240 ولت، به طور کلی ایمن است و می تواند عمر را افزایش دهد زیرا دی الکتریک استرس کمتری را تجربه می کند. با این حال، درجه بندی ولتاژ بالاتر اغلب با اندازه های فیزیکی بزرگتر همراه است، بنابراین فضای نصب را بررسی کنید.

تحمل خازنی معمولاً است ± 20 درصد برای خازن های راه اندازی برخی از طراحی های موتور به انتهای بالایی آن تلرانس حساس هستند. اگر خازن اصلی 200 µF باشد، معمولاً جایگزینی بین 180 تا 220 µF قابل قبول است. جایگزینی 150 µF نیست. اگر نمی توانید مقدار دقیق را پیدا کنید، مقدار استاندارد بالاتر بعدی را به جای پایین تر انتخاب کنید، اما برای جلوگیری از جریان سیم پیچ بیش از حد شروع به کار، در 20 درصد بمانید.

استارت در مقابل خازن اجرا: تفاوت‌های مهمی که نمی‌توانید نادیده بگیرید

گرانترین اشتباه در تعمیر موتور، اشتباه گرفتن خازن راه اندازی با خازن فعال است. آنها شبیه به هم هستند، هر دو دارای دو پایانه هستند، و هر دو در میکروفاراد اندازه گیری می شوند. اما ساخت درونی و وظیفه مورد نظر آنها نمی تواند متفاوت از این باشد. یک خازن شروع برای چند ثانیه جریان هجومی بالا ساخته شده است. یک خازن فعال برای جریان موج دار پیوسته در قدر کمتر ساخته شده است. اگر یک خازن را در مدار راه اندازی نصب کنید، احتمالاً ظرف چند روز از کار می افتد زیرا فیلم نمی تواند راه اندازی های مکرر جریان بالا را تحمل کند. اگر خازن راه‌اندازی را در مدار کار نصب کنید، بیش از حد گرم می‌شود، هوا می‌گیرد و احتمالاً منفجر می‌شود زیرا الکترولیت در جریان متناوب متناوب می‌جوشد.

برخی از کمپرسورهای تهویه مطبوع از یک خازن دوگانه استفاده می کنند که اغلب از نوع CBB65 است که شامل دو بخش خازن در یک قوطی است: بخش کمپرسور هرمتیک و بخش فن. این یک خازن شروع نیست. این یک جفت خازن اجرا شده است که یک محفظه مشترک دارند. خازن دوگانه را به جای خازن استارت وصل نکنید مگر اینکه پلاک موتور به طور خاص خواستار پیکربندی خازن تقسیم دائمی باشد. برای کمپرسورهای تهویه مطبوع و تبرید که نیاز به راه اندازی سخت دارند، یک خازن شروع و رله جداگانه به مدار خازن اجرا اضافه می شود.

سازندگان خازن ضد انفجار AC CBB65 ترمینال 2 2 محفظه آلومینیومی ضد انفجار Cbb65 5uf 370v S2 UL این خازن اساساً به عنوان یک "پمپ ذخیره انرژی تثبیت کننده ولتاژ" در مدارهای محرک موتور عمل می کند. مشاهده محصول →

هنگام تعویض خازن کارکرده در تهویه مطبوع، ماشین لباسشویی یا پمپ آب، یک خازن ضد انفجار CBB65 یا یک خازن موتور CBB60 درجه کار مداوم و ویژگی های ایمنی مورد نیاز را فراهم می کند. این خازن‌های فیلم با پایانه‌های ورودی، سرنخ‌ها یا پایانه‌های پیچی برای مطابقت با نصب اولیه موجود هستند.

علائم شکست و آنچه در مورد مدار به شما می گویند

خازن شروع به ندرت بدون هشدار از کار می افتد. علائم از یک الگوی قابل پیش بینی پیروی می کنند زیرا موتور تغییر فاز خود را از دست می دهد. در اینجا رایج‌ترین نشانه‌ها هستند که بر اساس تعداد دفعات ظاهر شدن آنها در تماس‌های خدماتی رتبه‌بندی می‌شوند.

• موتور زمزمه می کند اما نمی چرخد. روتور قفل شده است زیرا جریان سیم پیچ شروع یا وجود ندارد یا برای ایجاد یک میدان دوار بسیار کم است. ابتدا خازن استارت و سپس کلید سانتریفیوژ را بررسی کنید.
• اضافه بار پس از 5 تا 15 ثانیه حرکت می کند. موتور جریان روتور قفل شده را می کشد که معمولاً جریان دارد 6 تا 8 بار جریان تمام بار بخاری یا بریکر اضافه بار برای محافظت از سیم پیچ ها باز می شود.
• محفظه خازن دارای الکترولیت برآمده، ترک خورده یا نشتی است. این نشان می دهد که خازن بیش از حد ولتاژ یا داغ شده است. آن را تعویض کنید و کلید سانتریفیوژ را از نظر چسبندگی بررسی کنید.
• بوی سوختگی نزدیک جعبه ترمینال موتور. خازن استارت ممکن است هواگیری کرده باشد. برق را فوراً قطع کنید و تا زمانی که خازن تعویض نشده است اقدام به راه اندازی مجدد نکنید.
• موتور به آرامی یا فقط زمانی که شفت را به صورت دستی بچرخانید روشن می شود. این نشان می‌دهد که خازن استارت ظرفیت خود را از دست داده است اما کاملاً باز نیست، یا مدار سیم‌پیچ استارت مقاومت بالایی دارد.

اگر موتور زمزمه می کند و خازن خوب به نظر می رسد، از سوئیچ گریز از مرکز غافل نشوید. سوئیچی که بسته نشود از اتصال خازن شروع به هیچ وجه جلوگیری می کند. کلیدی که باز نمی شود خازن استارت را در مدار نگه می دارد و در عرض چند دقیقه باعث گرم شدن بیش از حد آن می شود. هر دو شرایط یک خازن بد را از دیدگاه اپراتور تقلید می کنند.

چگونه یک خازن راه اندازی را به طور ایمن آزمایش کنیم

آزمایش خازن استارت ابتدا مستلزم تخلیه آن است. حتی پس از قطع برق، یک خازن الکترولیتی می تواند بار خطرناکی را در خود نگه دارد. این مراحل را به ترتیب دنبال کنید.

1. تمام برق موتور را قطع کنید. در صورت امکان قطع ارتباط را قفل کنید. با یک تستر ولتاژ غیر تماسی اطمینان حاصل کنید که پایانه ها برق ندارند.
2. خازن را با استفاده از a تخلیه کنید 20 کیلو اهم، 5 وات مقاومت در سراسر پایانه ها برای حداقل 10 ثانیه. پایانه ها را با پیچ گوشتی کوتاه نکنید. که می تواند به خازن آسیب برساند و خطر جرقه ایجاد کند.
3. یک سرب را از خازن جدا کنید تا از مدار جدا شود. به جهت ترمینال برای مونتاژ مجدد توجه کنید.
4. یک مولتی متر دیجیتال را روی حالت خازن تنظیم کنید. سیم های تست را به پایانه های خازن وصل کنید. خواندن را رعایت کنید. یک خازن شروع خوب باید در داخل بخواند ± 20 درصد از ارزش پلاک آن
5. اگر قرائت صفر یا خیلی کم باشد، خازن کوتاه است. اگر قرائت باز باشد (OL)، خازن باز نشده است. هر دو شرایط نیاز به تعویض دارند.
6. کیس را از نظر برآمدگی، ترک یا نشت الکترولیت بررسی کنید. هرگونه آسیب فیزیکی به معنای جایگزینی است، حتی اگر مقدار ظرفیت خازنی قابل قبول به نظر برسد.
7. اگر آزمایش خازن خوب است اما موتور هنوز روشن نمی شود، کلید سانتریفیوژ را بررسی کنید. با خاموش شدن موتور، سوئیچ را به صورت دستی فعال کنید و وضعیت تغییرات تداوم را بررسی کنید.

ظرفیت سنج سریعترین ابزار برای این کار است، اما یک مولتی متر آنالوگ که روی مقاومت تنظیم شده است نیز می تواند خازن کوتاه یا باز را نشان دهد. هنگامی که یک متر آنالوگ را وصل می کنید، سوزن باید به سمت صفر بپرد و سپس با شارژ شدن خازن به آرامی به سمت بی نهایت بالا برود. سوزنی که روی صفر بماند نشان دهنده کوتاهی است. سوزنی که حرکت نمی کند نشان دهنده یک مدار باز است.

انتخاب و جایگزینی: مطابق با مشخصات اصلی

هنگامی که یک خازن راه‌اندازی از کار می‌افتد، ایمن‌ترین مسیر جایگزینی آن با خازنی است که با رتبه‌بندی میکروفاراد اصلی، رتبه ولتاژ و نصب فیزیکی مطابقت دارد. در اینجا جزئیاتی هستند که بیشترین اهمیت را دارند.

• ظرفیت: مطابقت در 20 درصد. پایین رفتن باعث کاهش گشتاور راه اندازی می شود. بالا رفتن باعث افزایش جریان سیم پیچی می شود و ممکن است باعث از بین رفتن اضافه بار شود.
• ولتاژ: برابر یا بالاتر. یک خازن 330 VAC می تواند جایگزین خازن 250 VAC شود. هرگز پایین تر نرو ولتاژ بالاتر حاشیه بیشتری در برابر گذراهای خط می دهد.
• چرخه وظیفه: خازن های استارت برای کارکرد کوتاه درجه بندی می شوند. خازن را جایگزین نکنید، مگر اینکه موتور برای کارکرد خازن تقسیم دائمی طراحی شده باشد.
• نوع ترمینال: با اصل مطابقت دهید: اتصال سریع 1/4 اینچی، پایانه‌های پیچ یا سرنخ. اتصالات ضعیف باعث ایجاد قوس و خرابی زودرس می شود.
• دمای عملیاتی: درجه دمای خازن را بررسی کنید. خازن درجه بندی شده برای 65 درجه سانتیگراد در محیط 85 درجه سانتیگراد دوام نمی آورد. در صورت امکان درجه حرارت بالاتر را انتخاب کنید.

برای موتورهایی که به طور مداوم از خازن کار می کنند، مانند موتورهای ماشین لباسشویی، پمپ آب و تهویه مطبوع، خازن های فیلم سری CBB60 و CBB61 برای عمر طولانی طراحی شده اند. خازن موتور مربعی CBB61 در موتورهای فن و دمنده رایج است، در حالی که خازن ضد انفجار CBB65 استاندارد کمپرسورهای تهویه مطبوع است. هنگام سفارش تعویض، ابعاد کیس و گوش های نصب شده را تایید کنید، زیرا خازنی که به صورت الکتریکی اما نه مکانیکی جا می شود در جای خود باقی نمی ماند.

سازنده خازن فن موتور مربعی AC Cbb61 ترمینال Cbb61 2uf 450V S3 2 2 این یک خازن راه اندازی و کار بسیار رایج در مدارهای الکترونیکی قدرت است. به عبارت ساده، مانند یک "شتاب دهنده سریع" عمل می کند... مشاهده محصول →

سوالات متداول

اگر از خازن راه اندازی با اندازه اشتباه استفاده کنم چه اتفاقی می افتد؟

خازن خیلی کوچک تغییر فاز کافی ایجاد نمی کند، بنابراین موتور گشتاور شروع ضعیف، زمزمه و جریان بالایی تولید می کند. خازن بیش از حد بزرگ، جریان بیش از حد را از طریق سیم پیچ شروع می کند، که می تواند سیم پیچ را بیش از حد گرم کند و بار اضافی را از بین ببرد. در هر صورت، موتور ممکن است راه اندازی نشود یا فقط بدون بار روشن شود. همیشه در 20 درصد از مقدار میکروفاراد پلاک بمانید.

آیا موتور بدون خازن راه اندازی می تواند کار کند؟

فقط در صورتی که موتور یک موتور خازن شکاف دائمی یا یک موتور با قطب سایه دار باشد. یک موتور استارت با خازن برای تولید گشتاور اولیه به خازن راه اندازی نیاز دارد. بدون آن، موتور از حالت سکون تحت بار شروع نمی شود. اگر شفت را به صورت دستی بچرخانید، برخی از موتورها روشن می شوند، اما این یک راه حل مطمئن یا عملی نیست.

یک خازن استارت چقدر باید دوام بیاورد؟

یک خازن استارت با کیفیت در موتوری که به درستی نگهداری می شود می تواند دوام بیاورد 5 تا 10 سال یا بیشتر عواملی که عمر را کوتاه می کنند عبارتند از شروع مکرر، دمای بالای محیط، اضافه ولتاژ و یک کلید گریز از مرکز چسبنده که خازن را پس از رسیدن موتور به سرعت در مدار نگه می دارد.

چرا خازن استارت من مدام خراب می شود؟

خرابی های مکرر معمولاً به جای یک دسته بد خازن به مشکل مدار اشاره می کند. سوئیچ گریز از مرکز را بررسی کنید تا بسته باشد، بررسی کنید که ولتاژ خط خیلی بالا نباشد و تأیید کنید که خازن جایگزین دارای رتبه ولتاژ صحیح است. موتوری که چندین بار در ساعت روشن می شود ممکن است به خازن با درجه چرخه کاری بالاتر یا روش راه اندازی متفاوت نیاز داشته باشد.

آیا ولتاژ پایین می تواند به خازن راه اندازی آسیب برساند؟

ولتاژ پایین گشتاور راه اندازی را کاهش می دهد و باعث می شود که موتور برای مدت طولانی تری جریان بیشتری بکشد. خازن استارت مدت بیشتری در مدار باقی می ماند که باعث افزایش گرمایش می شود. راه اندازی طولانی مدت در ولتاژ پایین عمر خازن را کوتاه می کند. اگر ولتاژ منبع تغذیه به طور مداوم کمتر از رتبه پلاک موتور است، قبل از تعویض مجدد خازن، ولتاژ را اصلاح کنید.

برای آزمایش خازن استارت به چه ابزاری نیاز دارم؟

مولتی متر دیجیتال با حالت ظرفیت خازنی راحت ترین ابزار است. همچنین می توان از مولتی متر آنالوگ برای بررسی شرایط کوتاه یا باز بودن استفاده کرد. شما همچنین به یک مقاومت تخلیه (20 کیلو اهم، 5 وات)، پیچ گوشتی های عایق و یک تستر ولتاژ بدون تماس نیاز دارید. شیشه های ایمنی توصیه می شود زیرا خازن الکترولیتی خراب می تواند الکترولیت را تخلیه کند.

خازن استارت با ایجاد یک تغییر فاز کار می کند که به موتور تک فاز میدان چرخشی لازم برای شتاب گرفتن از حالت سکون را می دهد. این تغییر فاز تنها چند ثانیه طول می‌کشد، به همین دلیل است که خازن‌های راه‌اندازی از ساختار الکترولیتی استفاده می‌کنند و برای سیکل‌های کاری کوتاه رتبه‌بندی می‌شوند. هنگامی که یک موتور زمزمه می کند اما روشن نمی شود، خازن استارت اولین جزء برای آزمایش است. مقدار میکروفاراد، رتبه ولتاژ و چرخه کار را دقیقاً مطابقت دهید و زمانی که در جعبه ترمینال هستید، سوئیچ گریز از مرکز را بررسی کنید.

برای خازن های کار مداوم در لوازم خانگی، پمپ ها و سیستم های تهویه مطبوع، خازن های فیلم مانند سری CBB60، CBB61 و CBB65 ظرفیت خازنی پایدار و عمر طولانی را ارائه می دهند. آنها در طیف وسیعی از سبک های کیس، تنظیمات ترمینال، و گزینه های نصب برای مطابقت با تجهیزات اصلی موجود هستند. جایگزین کردن خازن خراب با نوع صحیح، تفاوت بین موتوری است که سال ها کار می کند و موتوری که ماه بعد دوباره از کار می افتد.