خازن CBB60 برای چه مواردی استفاده می شود؟ برنامه های کاربردی و راهنمای

خازن CBB60 برای چه مواردی استفاده می شود؟

A خازن CBB60 یک خازن کارکرد موتور AC از نوع فیلم است عمدتا برای راه اندازی و راه اندازی موتورهای القایی تک فاز در پمپ های آب، پمپ های شناور، ماشین های لباسشویی، کمپرسورهای هوا و وسایل موتوری مشابه استفاده می شود. این تغییر فاز مورد نیاز برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار در داخل موتور را فراهم می‌کند و آن را قادر می‌سازد تحت بار شروع به کار کند و در طول استفاده مداوم، عملکرد صاف و کارآمد را حفظ کند. برخلاف خازن های استارت الکترولیتی، CBB60 برای اتصال دائمی در مدار درجه بندی شده است و در طول چرخه کار موتور پرانرژی باقی می ماند.

نام "CBB" آن را به عنوان یک خازن فیلم پلی پروپیلن متالیز شده - طبقه بندی استاندارد چینی شناسایی می کند. "60" به زیر شاخه خاصی اشاره دارد که خازن های موتوری را پوشش می دهد که برای کاربردهای AC طراحی شده اند. این قطعات به طور گسترده مطابق با استانداردهای IEC 60252 و GB/T 3667 تولید می شوند و قابلیت اطمینان آنها مستقیماً تعیین می کند که آیا پمپ یا موتور در اولین تلاش شروع به کار کند یا پیش از موعد از کار بیفتد.

کاربردهای اصلی خازن های CBB60

خازن CBB60 در طیف گسترده ای از تجهیزات ظاهر می شود. در حالی که کاربردهای پمپ در بازار تسلط دارند، توانایی قطعه برای کنترل ولتاژ AC پیوسته در فرکانس نامی آن را در هر جایی که یک موتور تک فاز نیاز به کمک برای ایجاد فاز دوم داشته باشد، مناسب می کند.

پمپ های آب و پمپ های شناور

این مورد استفاده غالب در سطح جهانی است. پمپ های آب مسکونی اعم از 0.37 کیلو وات تا 2.2 کیلو وات تقریباً به طور کلی بر یک خازن کارکرد CBB60 تکیه می کنند. پمپ های باغ، جت های چاه کم عمق، غوطه ورهای چاه عمیق و پمپ های تقویت کننده فشار همگی به یک خازن نیاز دارند تا منبع تغذیه تک فاز را به دو فاز موثر تقسیم کند. مقادیر خازن برای کاربردهای پمپ معمولاً بین این دو قرار می گیرند 6 µF و 100 µF ، با ولتاژ کاری 250 VAC یا 450 VAC بسته به ولتاژ تغذیه و طراحی موتور.

خرابی CBB60 در مدار پمپ باعث می‌شود که موتور هنگام راه‌اندازی زمزمه کند، اما نمی‌تواند بچرخد - جریان قفل شده روتور (اغلب 6 تا 8 برابر جریان نامی در حال اجرا) را بدون چرخش می‌کشد، که اگر محافظ حرارتی به موقع کار نکند، می‌تواند بیش از حد گرم شود و سیم‌پیچ را بسوزاند.

ماشین های لباسشویی

ماشین‌های لباسشویی با درام و درب از خازن‌های CBB60 در موتور شستشوی اصلی و اغلب روی موتور پمپ تخلیه نیز استفاده می‌کنند. مقادیر خازن در اینجا معمولاً هستند 8 µF تا 20 µF در 450 VAC . ماشین لباسشویی که روشن می شود اما نمی تواند به درستی به هم بزند یا نمی چرخد ​​- با وجود اینکه موتور صدای وزوز تولید می کند - یک علامت کلاسیک از یک خازن CBB60 تخریب شده است که ظرفیت آن به زیر حداقل آستانه موتور کاهش یافته است.

کمپرسورهای هوا و تجهیزات HVAC

کمپرسورهای هوای تک فاز مورد استفاده در کارگاه ها و محل های خدمات خودرو اغلب به واحدهای CBB60 با ظرفیت بالا نیاز دارند - مقادیر 50μF تا 100μF در موتورهای کمپرسور 1.5 کیلووات تا 3 کیلووات رایج است. برخی از موتورهای فن HVAC و کمپرسورهای کوچک در واحدهای تهویه مطبوع پنجره‌ای نیز از خازن‌های سبک CBB60 استفاده می‌کنند، اگرچه در بازارهای آمریکای شمالی فرمت قوطی آلومینیومی بیضی رایج‌تر است در حالی که شکل استوانه‌ای CBB60 بر آسیا و بیشتر اروپا غالب است.

سایر لوازم خانگی موتوری

پمپ های گردش استخر و آبگرم، پمپ های سیستم آبیاری، موتورهای پردازش دانه، ماشین های تراش کوچک و حتی برخی از کمپرسورهای تبرید در کولرهای تجاری از خازن های CBB60 استفاده می کنند. هر برنامه کاربردی که از یک موتور القایی تک فاز با خازن تقسیم دائمی (PSC) یا خازن شروع به کار خازن (CSCR) استفاده می کند، می تواند به طور بالقوه از یک CBB60 در موقعیت اجرا استفاده کند.

چگونه یک خازن CBB60 در یک مدار موتور کار می کند

برق تک فاز AC به خودی خود نمی تواند یک میدان مغناطیسی دوار در استاتور موتور ایجاد کند - فقط یک میدان ضربانی تولید می کند که باعث می شود روتور ارتعاش داشته باشد اما بچرخد. برای حل این مشکل، طراحان موتور از یک خازن اجرا شده استفاده می کنند که به صورت سری با سیم پیچ دوم (کمکی) متصل است. خازن فاز جریان را در سیم پیچ تقریباً 90 درجه الکتریکی نسبت به جریان سیم پیچ اصلی تغییر می دهد. این منبع مصنوعی دو فاز میدان مغناطیسی دوار را ایجاد می کند که گشتاور تولید می کند و به موتور اجازه می دهد تا خود راه اندازی و به طور مداوم کار کند.

CBB60 به‌طور دائم در مدار باقی می‌ماند - برخلاف خازن‌های استارت الکترولیتی، که وقتی موتور به حدود 75 تا 80 درصد سرعت سنکرون رسید، از طریق یک کلید گریز از مرکز یا رله خاموش می‌شوند. این بدان معنی است که CBB60 باید تنش ولتاژ متناوب متناوب را بدون رانش قابل توجه ظرفیت تحمل کند. ساخت فیلم پلی پروپیلن متالایز این قابلیت را به آن می دهد: پلی پروپیلن دارای ضریب اتلاف بسیار کم است (tan δ ≤ 0.001 در 1 کیلوهرتز) ، یعنی عملاً هیچ انرژی به عنوان گرما در داخل خازن در حین کار هدر نمی رود.

یک ویژگی مهم خود ترمیم شونده خازن های فیلم متالایز را از انواع فویل متمایز می کند. اگر یک نقص میکروسکوپی در فیلم دی الکتریک باعث خرابی موضعی شود، الکترود فلزی در اطراف نقطه خطا بخار می شود و به جای ایجاد یک اتصال کوتاه، آن را جدا می کند. این مکانیسم به خازن‌های CBB60 اجازه می‌دهد تا از جهش‌های ولتاژ گاه به گاه که طراحی غیرخود ترمیم شونده را از بین می‌برد، زنده بمانند.

مشخصات و رتبه بندی های کلیدی توضیح داده شده است

خواندن صحیح برچسب خازن CBB60 برای انتخاب جایگزین مناسب ضروری است. جدول زیر پارامترهای رایج و محدوده معمولی آنها را توضیح می دهد.

درجه ولتاژ: 250 VAC در مقابل 450 VAC

رتبه بندی ولتاژ AC پارامتری است که اغلب اشتباه گرفته می شود. یک CBB60 دارای ولتاژ 250 VAC برای موتورهایی که از شبکه 220-240 VAC تغذیه می‌شوند مناسب است، اما این رتبه‌بندی باید این واقعیت را در نظر بگیرد که ولتاژ خازن در یک موتور PSC در حال کار می‌تواند بالاتر از ولتاژ منبع تغذیه باشد. در برخی از طراحی های موتور پر لغزش، ولتاژ پایانه خازن می رسد 1.1 تا 1.5 برابر ولتاژ تغذیه . به همین دلیل است که خازن های پمپ در بازارهای 230 VAC اغلب با ولتاژ 450 VAC مشخص می شوند که حاشیه ایمنی قابل توجهی را فراهم می کند و عمر سرویس را به طور چشمگیری افزایش می دهد. استفاده از خازن 250 VAC که در آن 450 VAC مشخص شده است، از طریق پیری دی الکتریک تسریع شده، طول عمر را به شدت کوتاه می کند.

مقدار ظرفیت خازنی و تطبیق موتور

همیشه با همان مقدار ظرفیت خازنی که روی پلاک موتور یا دفترچه راهنمای سرویس مشخص شده است تعویض کنید. مقدار کم باعث کاهش گشتاور راه اندازی می شود و می تواند از روشن شدن موتور تحت بار جلوگیری کند. مقدار بیش از حد فاز فعلی را بیش از حد تغییر می دهد، جریان های سیم پیچ را نامتعادل می کند، گرما را افزایش می دهد و به طور بالقوه باعث گرم شدن بیش از حد سیم پیچ کمکی می شود. انحرافات فراتر از ± 10٪ از ارزش رتبه بندی شده به طور کلی خارج از حدود قابل قبول برای جایگزینی خازن اجرا شده در نظر گرفته می شوند.

ساخت فیزیکی خازن CBB60

CBB60 دارای شکل استوانه ای متمایز با بدنه پلاستیکی سفید یا خاکستری است که معمولاً از محفظه پلی پروپیلن مقاوم در برابر شعله ساخته شده است. سیم پیچ داخلی از دو لایه فیلم پلی پروپیلن متالیز تشکیل شده است که محکم به هم پیچیده شده اند. کلاهک های انتهایی فلزی (فرایند Schoopage) روی انتهای عنصر زخم اسپری می شوند تا با لایه های فیلم متالیز شده تماس برقرار کنند و سرب ها یا پایانه های سیم به این کلاهک های انتهایی متصل می شوند.

عنصر زخم قبل از قرار دادن در محفظه پلاستیکی در رزین اپوکسی محصور می شود. این پرکننده رزین اهداف متعددی را انجام می‌دهد: از ورود رطوبت جلوگیری می‌کند، لرزش را کاهش می‌دهد، انتقال حرارت را از المنت به بدنه بهبود می‌بخشد و سیم‌پیچ را از نظر مکانیکی در هنگام لرزش موتور ثابت نگه می‌دارد.

تنظیمات ترمینال بسته به بازار و کاربرد متفاوت است:

• دو سیم سیم (متداول ترین برای کاربردهای پمپ، لحیم کاری مستقیم یا اتصال بیل)
• چهار سیم سیم (دو سیم در هر ترمینال، برای سیم‌کشی راحت‌تر زنجیره‌ای در پانل‌های چند موتوره)
• ترمینال های پیچ روی درپوش بالایی (که در برخی از مارک های پمپ ایتالیایی و OEM های کمپرسور استفاده می شود)
• زبانه های فاستون / بیل ( زبانه های 6.3 میلی متری، رایج در کاربردهای ماشین لباسشویی)

ابعاد فیزیکی در بین تولیدکنندگان استاندارد نشده است. الف 20 µF / 450 VAC CBB60 ممکن است دارای قطر بدنه 35 میلی متر و ارتفاع 60 میلی متر از یک سازنده و 40 میلی متر × 70 میلی متر از سازنده دیگر باشد. هنگام سفارش تعویض، همیشه بررسی کنید که ابعاد فیزیکی با براکت موتور یا گیره نصب موجود مطابقت داشته باشد.

CBB60 در مقابل سایر انواع خازن موتور

درک محل قرارگیری CBB60 نسبت به سایر انواع خازن موتور معمولی به انتخاب قطعه مناسب و تشخیص دقیق مشکلات موتور کمک می کند.

CBB61 از نظر فیزیکی شبیه به CBB60 است - هر دو از محفظه های پلاستیکی استوانه ای استفاده می کنند - اما CBB61 برای موتورهای یونیت داخلی فن و تهویه مطبوع طراحی شده است که گشتاور راه اندازی کمتری دارند. جایگزینی CBB61 به یک پمپ سنگین می تواند باعث خرابی زودرس شود زیرا کیس و پایانه های CBB61 برای مقادیر خازنی بالاتر و بارهای جریان پیوسته معمول در سرویس پمپ رتبه بندی نمی شوند. را کیس استوانه ای CBB60 از نظر ساختاری قوی تر است و معمولا دارای رتبه IP44 یا IP54 است که آن را برای اتاق های پمپ مرطوب و محوطه های بیرونی مناسب می کند.

نحوه تشخیص خرابی خازن CBB60

خرابی خازن یکی از شایع ترین علل خرابی موتور است و خازن های CBB60 به روش های قابل پیش بینی تخریب می شوند. تشخیص حالت های خرابی تشخیص را سرعت می بخشد و از تعویض غیرضروری موتور جلوگیری می کند.

تشخیص مبتنی بر علائم

• موتور زمزمه می کند اما روشن نمی شود: سیم پیچ اصلی انرژی می دهد، اما بدون جریان انتقال فاز کافی در سیم پیچ کمکی، روتور نمی تواند گشتاور کافی برای غلبه بر اصطکاک ساکن تولید کند. این شایع ترین علامت خرابی کامل خازن (مدار باز) است.
• موتور به آرامی روشن می شود یا فقط در صورت چرخش دستی روشن می شود: ظرفیت خازنی به طور قابل توجهی کاهش یافته است (معمولاً بیش از 20٪ کمتر از مقدار نامی) اما به طور کامل شکست نخورده است. موتور می تواند یک بار راه اندازی شود اما نمی تواند به طور قابل اعتماد خود راه اندازی شود.
• موتور کار می کند اما بیش از حد گرم می شود: خازن نیمه کوتاه، تغییر فاز نادرست را ایجاد می کند، جریان را در سیم پیچ کمکی افزایش می دهد و باعث گرمایش غیرعادی می شود. موتور ممکن است محافظ حرارتی خود را مکرراً خاموش کند.
• کاهش جریان پمپ بدون دلیل مشخص: خراب شدن خازن باعث کاهش راندمان موتور می شود. پمپ همچنان آب را حرکت می دهد اما با فشار یا سرعت جریان کمتر، در حالی که مصرف انرژی ثابت می ماند یا افزایش می یابد.
• قاب برآمده یا ترک خورده: فشار گاز داخلی ناشی از شکست دی الکتریک باعث تغییر شکل کیس پلاستیکی می شود. این یک شاخص خارجی قابل مشاهده از شکست فاجعه بار است.

تست با ظرفیت سنج

ابتدا خازن را با کوتاه کردن پایانه های آن از طریق یک مقاومت 10 کیلو اهم به مدت حداقل 5 ثانیه تخلیه کنید - هرگز آنها را مستقیماً کوتاه نکنید، زیرا موج کوتاه جریان می تواند به متالیزاسیون داخلی آسیب برساند. سپس با یک مولتی متر دیجیتالی که روی حالت خازنی تنظیم شده یا یک متر LCR اختصاصی ظرفیت را اندازه گیری کنید. خواندن در درون ± 5٪ از مقدار برچسب نشان دهنده سالم بودن خازن است. خوانش های زیر 80 درصد ظرفیت نامی یا قرائت مدار باز (که به صورت OL یا اضافه بار در اکثر مترها نشان داده می شود) تأیید می کند که خازن نیاز به تعویض دارد.

آزمایش مقاومت عایق با یک مگاهم متر در 500 VDC در محیط های خدمات حرفه ای برای تشخیص تخریب دی الکتریک در مراحل اولیه قبل از اینکه رانش خازن شدید شود استفاده می شود. یک CBB60 سالم باید مقاومت عایق را در بالا نشان دهد 1000 MΩ ; خوانش های زیر 100 MΩ نشان می دهد که دی الکتریک رطوبت را جذب کرده یا شروع به از کار می کند.

علل خرابی خازن CBB60 و نحوه جلوگیری از آنها

اکثر خرابی‌های CBB60 تصادفی نیستند - آنها ناشی از شرایط عملیاتی یا نصب خاصی هستند که می‌توانند شناسایی و اصلاح شوند تا عمر مفید طولانی‌تر شود. یک خازن مشخص و به درستی نصب شده می تواند دوام بیاورد 10 تا 20 سال در سرویس پمپ مداوم واحدهای بی کیفیت یا آنهایی که در معرض شرایط نامساعد قرار دارند ممکن است در عرض 2 تا 3 سال از کار بیفتند.

اضافه ولتاژ و نوسانات ولتاژ

علت اصلی شکست زودرس تغییرات ولتاژ شبکه، نوسانات سوئیچینگ و افزایش ولتاژ خازنی در سیم پیچ کمکی موتور، همگی بر دی الکتریک فشار وارد می کنند. هر ولت بالاتر از ولتاژ کاری نامی، پیری را به طور تصاعدی تسریع می کند - یک قانون کلی در مهندسی خازن فیلم این است که هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دما یا هر 10 درصد اضافه ولتاژ تقریباً عمر مفید را به نصف کاهش می دهد . مشخص کردن 450 خازن VAC برای کاربردهای پمپ 230 VAC به جای 250 VAC، محافظت معنی‌داری در برابر حوادث افزایش می‌دهد.

دمای عملیاتی بیش از حد

دمای داخلی خازن دمای محیط را با خود گرمایشی ناشی از تلفات دی الکتریک خود و گرمای هدایت شده از موتور ترکیب می کند. خازن هایی که مستقیماً روی قاب موتور در محفظه هایی با تهویه ضعیف نصب می شوند، می توانند دمای اتصال را تجربه کنند. 20 تا 30 درجه سانتی گراد بالاتر از محیط . دور نگه داشتن خازن از منابع گرما، استفاده از یک براکت نصب جداگانه با جریان هوا، یا انتخاب درجه حرارت بالاتر (85 درجه سانتیگراد یا 105 درجه سانتیگراد) همه این خطر را کاهش می دهند.

رطوبت و نفوذ آب

اتاق های پمپ و تاسیسات در فضای باز خازن ها را در معرض رطوبت بالا قرار می دهند. فیلم پلی پروپیلن به طور طبیعی جذب رطوبت پایینی دارد، اما آب بندی ضعیف بدنه یا نواحی غدد انتهایی اجازه می دهد تا رطوبت در طول سرنخ ها و در طول زمان به داخل بدنه ردیابی شود. همیشه بررسی کنید که رتبه IP محفظه خازن با محیط نصب مطابقت دارد. IP44 حداقل برای مکان های مرطوب یا مرطوب است. IP54 یا IP55 برای استفاده مستقیم در فضای باز یا نصب مستعد پاشش ترجیح داده می شود.

فرکانس راه اندازی موتور

هر راه اندازی موتور یک جریان هجومی مختصری از خازن ایجاد می کند. کاربردهایی با کنترل سوئیچ فشار که پمپ را به طور مکرر روشن و خاموش می کند - به طور بالقوه ده ها بار در ساعت - بیشتر از مواردی که موتور به طور مداوم کار می کند، به خازن فشار وارد می کند. اگر فرکانس راه‌اندازی از چرخه کار نامی سازنده موتور بیشتر شد، خازن‌ای با درجه جریان نوسانی بالاتر در نظر بگیرید یا فرکانس راه‌اندازی را از طریق اندازه مخزن تحت فشار کاهش دهید.

انتخاب جایگزین مناسب خازن CBB60

اگر ابتدا اطلاعات درست جمع آوری شود، فرآیند جایگزینی ساده است. این ترتیب را دنبال کنید تا از اشتباهات سفارشی جلوگیری کنید.

1. برچسب خازن خراب را بخوانید: ظرفیت خازنی (µF)، درجه ولتاژ (VAC) و فرکانس (Hz) را ثبت کنید. اگر برچسب ناخوانا است، پلاک موتور یا دفترچه راهنمای سرویس را برای مقدار خازن مشخص شده بررسی کنید.
2. مطابقت یا بیشتر از رتبه ولتاژ: هرگز ولتاژ پایین تر را جایگزین نکنید. ارتقاء به ولتاژ بالاتر (به عنوان مثال، 450 VAC جایگزین 250 VAC در همان ظرفیت) ایمن و مفید است.
3. ظرفیت خازن را دقیقاً در ± 5٪ مطابقت دهید: موتوری که برای یک خازن کارکرد 20 μF مشخص شده است باید بین 19 میکروفن و 21 میکروفن جایگزین شود. اجتناب از انحراف بیش از 10٪.
4. بررسی ابعاد فیزیکی: بررسی کنید که جایگزین با براکت نصب مطابقت داشته باشد. در صورت سفارش آنلاین، قطر بدنه و فاصله بین پایانه ها را اندازه بگیرید.
5. نوع ترمینال را بررسی کنید: سیم سیم‌ها، زبانه‌های Faston یا پایانه‌های پیچی باید با پیکربندی سیم‌کشی موتور موجود مطابقت داشته باشند.
6. کیفیت را به کمترین قیمت انتخاب کنید: خازن‌های تولیدکنندگانی که گزارش‌های آزمایش شخص ثالث را منتشر می‌کنند و با استانداردهای IEC 60252-1 یا GB/T 3667 مطابقت دارند، عمر مفید تری نسبت به واحدهای بدون مارک و بدون مستندات کیفیت قابل ردیابی دارند.

هنگامی که مقدار اصلی ناشناخته است و پلاک موتور گم شده است، می توان یک تخمین تقریبی از رتبه قدرت موتور انجام داد. به عنوان یک قانون کلی، موتورهای القایی تک فاز تقریباً نیاز دارند 7-8 μF در هر کیلووات خروجی نامی برای یک خازن فعال، هر چند این به طور قابل توجهی با طراحی موتور و تعداد قطب ها متفاوت است. این رقم فقط یک تخمین اولیه است - مقادیر مناسب همیشه باید با داده‌های سازنده تأیید شوند.

اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام استفاده از خازن های CBB60

خازن های فیلم مورد استفاده در کاربردهای موتور انرژی قابل توجهی را ذخیره می کنند. یک خازن 50 µF شارژ شده به پیک 450 VAC (تقریباً 636 ولت پیک) 10 ژول انرژی - به اندازه ای است که در صورت تخلیه از بدن انسان باعث سوختگی شدید یا ایست قلبی شود. اقدامات ایمنی استاندارد عبارتند از:

• قبل از لمس خازن، برق موتور را قطع و قفل کنید.
• حداقل 60 ثانیه پس از قطع برق قبل از نزدیک شدن به پایانه ها صبر کنید - مدار کمکی موتور می تواند پس از قطع منبع تغذیه شارژ را حفظ کند.
• تخلیه از طریق یک مقاومت (10 کیلو اهم، 5 وات یا بالاتر) که توسط پروب های عایق نگهداری می شود، هرگز توسط اتصال کوتاه مستقیم.
• سعی نکنید خازن خراب را تعمیر یا باز کنید - محتویات آن (فیلم پلی پروپیلن و اپوکسی) هیچ خطر شیمیایی ندارد، اما اگر خرابی فاجعه بار باشد، ممکن است بدنه تحت فشار داخلی قرار گیرد.
• خازن های خراب را طبق مقررات محلی WEEE (ضایعات تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی) دور بریزید - در مناطقی که جداسازی زباله های الکترونیکی مورد نیاز است، دفن نکنید.

سوالات متداول در مورد خازن های CBB60

آیا می توانم از ظرفیت خازنی CBB60 بالاتر از مقدار مشخص شده برای بدست آوردن گشتاور راه اندازی بیشتر استفاده کنم؟

خیر. یک خازن فعال که خیلی بزرگ است باعث ایجاد جریان بیش از حد در سیم پیچ کمکی در طول کارکرد معمولی می شود که منجر به گرم شدن بیش از حد و کاهش عمر موتور می شود. اگر گشتاور راه‌اندازی بیشتری مورد نیاز است، راه‌حل اضافه کردن یک خازن شروع اختصاصی (نوع الکترولیتی) به موازات خازن فعال است که توسط یک رله یا کلید گریز از مرکز خاموش می‌شود. اجرای c را بیش از حد بزرگ نکنید