Меню

Конденсатор для электродвигателя 12 вольт постоянного тока

Arduino.ru

Конденсатор на DC-двигатель

Вопрос, вроде как, простой. Но туплю что-то. И во всемирном разуме, как-то не много информации.

Итак — двигатель DC (12V, 2A). Знаю, что на контакты двигателя обычно нужно вешать конденсатор, дабы двигатель не искрил.

1. Какую-нибудь фунцию конденсатор еще на себе несет? Например, для старта двигателя.

2. (и самый важный) как расчитать параметры конденсатора (емкость, реактивная мощность)? Короче какой конденсатор нужен для указанного двигателя?

Заранее благодарен за ответы.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

ЕвгенийП аватар

Подпишусь, т.к. хочу почитать, что специалисты напишут. Общую идею расчёта я понимаю, но могу ошибаться, лучше спецов послушать. По любому, кроме тока, Вам надо ещё знать количество оборотов — ёмкость конденсатора от неё в первую очередь зависит (не от неёёё самой, а от частоты прерываний на щётках, но это одно и тоже)

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Фиг его знает какие на нем обороты, посокольку на выходе стоит коробка передач под названием «gear» 🙂 , которая эту скорость переводит в 300RPM

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

dimax аватар

Celestron, Главная характеристика двигателя -его тип. Из вашего описания не понятно к чему его отнести, если это бесщёточный -то ему не нужен конденсатор. Если коллекторный, то снова же смотря как вы им управляете. Если через ШИМ, то ёмкость обычно не ставят. В некторых моделях ёмкость уже стоит в двигателе, и установка дополнительной никакого рояля не играет..

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

для коллекторного вешают часто керамику 0,1-10мкф 3 шт: 1 между выводами, еще 2 между каждым выводом и корпусом

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Была у меня эпопея недавно с этим. Схема с автономным питанием 3шт 18650, грубо говоря 12В. От них dc/dc в 7В, от них на стабилизатор ардуино мини. Ардуина через транзисторные ключи управляет 2-я релюхами, которые включают довольно мощный движек в реверсивном включении 12В из линейного привода силой 350Н, там ток под нагрузкой до 3А. На столе имею проблему, при остановке движка нафиг ребутится контроллер, и это без какой либо нагрузки. Победил только этим конденсатором, паралельно движку 3,3мкф. Обычный вариант с диодами для реверсивного привода не прокатит. Вот такой бросок дает двигатель при коммутации, 2 стабилизатора не помогало! Может правда по земле или еще как проходило, но ребутало при останове часто, процентов в 30 при работе в одну сторону и процентов 10 в другую. Почему неравномерно — тоже не понятно.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Celestron, Главная характеристика двигателя -его тип. Из вашего описания не понятно к чему его отнести, если это бесщёточный -то ему не нужен конденсатор. Если коллекторный, то снова же смотря как вы им управляете. Если через ШИМ, то ёмкость обычно не ставят. В некторых моделях ёмкость уже стоит в двигателе, и установка дополнительной никакого рояля не играет..

dimax, согласен, не сказал, прошу прощения: коллекторный, управляется чистым напряжением (подтверждено осциллографом), которое выходит от драйвера, который, в свою очередь, управляется по ШИМ от ардуины Mega.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

для коллекторного вешают часто керамику 0,1-10мкф 3 шт: 1 между выводами, еще 2 между каждым выводом и корпусом

jeka_tm, спасибо, но вот хоца понять и посчитать, какой конкретно и главное какие иные характеристики должны быть при указанных параметрах двигателя, чтобы не разорвало или перегрело (имею ввиду конденсатор).

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

не знаю я таких расчетов. опытном путем

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

не знаю я таких расчетов. опытном путем

т.е. смотреть в щели: есть искра/нет искры?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

искры будут в любом случае. это же щетки. щетка отходит от контакта, но ток не может мгновенно перестать течь в катушке, возникает индукция

а вообще тут смешно пишут от катушке и токе))))

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

а вообще тут смешно пишут от катушке и токе))))

Это ссылка как бы с намеком что на коллекторе искры — не искры, вот искра

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

да нет. попробуй понять из того текста что правда, а что нет

и как включение и отключение катушки (щетка скользит по контактам) равно импусьсный сигнал подается на катушку

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Поясните мне темному каким образом конденсатор избавит от искрения коллектора? Физика в чем? Теоретически конденсатор на роторе паралельно катушкам мог бы снизить искрение, работал бы как снуббер по кажению всплесков самоиндукции. Но на коллекторе как? Все что генерят катушки ротора должно сначала пройти коллектор (с искрением) и только потом погасится конденсатором

маленькие емкости как описано выше работают как фильтр высокочастотных помех, но не влияют на искрение

еще ставят большие электролиты, но их смысл в другом — они должны компенсировать провал напряжения при старте мотора когда ток максимальный. Это позволяет увеличить крутящий момент на старте и уменьшить низкочастотные помехи. Здесь кондер работает как блокирующий, буферный. На искрение не влияет, скорее наоборот, чем больше стартовый ток тем выше искрение

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Была у меня эпопея недавно с этим. Схема с автономным питанием 3шт 18650, грубо говоря 12В. От них dc/dc в 7В, от них на стабилизатор ардуино мини. Ардуина через транзисторные ключи управляет 2-я релюхами, которые включают довольно мощный движек в реверсивном включении 12В из линейного привода силой 350Н, там ток под нагрузкой до 3А. На столе имею проблему, при остановке движка нафиг ребутится контроллер, и это без какой либо нагрузки. Победил только этим конденсатором, паралельно движку 3,3мкф. Обычный вариант с диодами для реверсивного привода не прокатит. Вот такой бросок дает двигатель при коммутации, 2 стабилизатора не помогало! Может правда по земле или еще как проходило, но ребутало при останове часто, процентов в 30 при работе в одну сторону и процентов 10 в другую. Почему неравномерно — тоже не понятно.

в вашем случае сами реле тоже нехилые помехи генерят, как катушки так и контакты которые наверняка искрят при старте такого движка. Лучше использовать полномостовой полупроводниковый драйвер. В них обычно есть защитные диоды в каждом плече. Можно еще на питание ставить диод в обратном включении или быстрый или шотки. Он будет гасить прилетающую самоиндукцию обратной полярности. Tvs в прямом включении тоже не помешает — гасить всплески прямой полярности. Саму ардуину надо отделить от силовой части LC фильтром и правильно развести землю — от ардуины свой провод до минуса батареи, от силовой части свой

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

маленькие емкости как описано выше работают как фильтр высокочастотных помех, но не влияют на искрение

еще ставят большие электролиты, но их смысл в другом — они должны компенсировать провал напряжения при старте мотора когда ток максимальный. Это позволяет увеличить крутящий момент на старте и уменьшить низкочастотные помехи. Здесь кондер работает как блокирующий, буферный. На искрение не влияет, скорее наоборот, чем больше стартовый ток тем выше искрение

Понял, спасибо! Помехи меня пока мало интересуют, а вот про старт двигателя если можно по-подробнее. Что считается большой емкостью?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Понял, спасибо! Помехи меня пока мало интересуют, а вот про старт двигателя если можно по-подробнее. Что считается большой емкостью?

речь про тысячи и десятки тысяч микрофарад

расчитать его сложно, много переменных часть из которых может быть не известна (например стартовая кривая двигателя). Но если есть осциллограф то не сложно оценить достаточно микрофарад или нет. На емкость сильно влияют стартовый ток мотора, внутреннее сопротивление источника питания и сопротивление подводящих проводов. Важно. Конденсатор надо ставить до управляющего ключа, а не после. На момент запуска конденсатор должен быть полностью заряжен. Если поставить после ключа эффект будет обратный — кондер часть тока заберет на себя. Провода до мотора при том должны быть максимально короткие и достаточного сечения

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Читайте также:  Катушка с током соленоид если в ней есть ток

От искрения может и не избавит, а вот переменную составляющую, возникающую в момент рацепления контактов, через себя замкнет. Помеха будет гасится поблизости от места возикновения, а не путешествовать по цепям питания.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

в вашем случае сами реле тоже нехилые помехи генерят, как катушки так и контакты которые наверняка искрят при старте такого движка. Лучше использовать полномостовой полупроводниковый драйвер. В них обычно есть защитные диоды в каждом плече. Можно еще на питание ставить диод в обратном включении или быстрый или шотки. Он будет гасить прилетающую самоиндукцию обратной полярности. Tvs в прямом включении тоже не помешает — гасить всплески прямой полярности. Саму ардуину надо отделить от силовой части LC фильтром и правильно развести землю — от ардуины свой провод до минуса батареи, от силовой части свой

С релюхами все четко — на обмотках диоды висят.

При старте проблем не наблюдалось.

Диоды защитные — вешал много и разных, не помогало. Получается что при таком включении, (я предполагаю — мы друг друга понимаем каком 🙂 — движок к переключающим контактам реле, обычнозамкнутые контакты, пусть на землю, разомкнутые на питание) замкнуть токи самоиндукции не через питающие цепи не получается, а через питающие — фигня с ребутами выходит.

Драйвер хороше — но проблема обнаружилась уже на готовой плате, я даже не предполагал о ней сразу. Но подозреваю что его защитные диоды не помогли бы, т.к. направляли бы помеху в питание.

Вести 2 земли не пробовал — конструкционно не выходило, раземы уже запаяны.

Про LC — думал, но дело не дошло, плату резать не хотелось.

Но кондер помог, причем явно и принципиально, о проблеме забыл вообще.

Еще был занятный момент. Аналогично ребутило при реверсе движка. Этот момент после кондера не пропал, но исправился програмно, паузой всего в 50мсек. Т.е. выключаем движек, делаем паузу, включаем в другую сторону, был удивлен что такая малая пауза оказалась значимой.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

От искрения может и не избавит, а вот переменную составляющую, возникающую в момент рацепления контактов, через себя замкнет. Помеха будет гасится поблизости от места возикновения, а не путешествовать по цепям питания.

про кондер как фильтр помех я пишу в своем посте чуть ниже вашей цитаты, но это, с вами согласен, не про искры

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

речь про тысячи и десятки тысяч микрофарад

расчитать его сложно, много переменных часть из которых может быть не известна (например стартовая кривая двигателя). Но если есть осциллограф то не сложно оценить достаточно микрофарад или нет. На емкость сильно влияют стартовый ток мотора, внутреннее сопротивление источника питания и сопротивление подводящих проводов. Важно. Конденсатор надо ставить до управляющего ключа, а не после. На момент запуска конденсатор должен быть полностью заряжен. Если поставить после ключа эффект будет обратный — кондер часть тока заберет на себя. Провода до мотора при том должны быть максимально короткие и достаточного сечения

Про ключ мысль понятна, хоть и не сразу врубился! СПАСИБО! Постараюсь попробовать. По емкости, к сожалению, я так и подозревал. Стоят уже не копейки, хотя и не заоблачно.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Logik защитные диоды при мостовом включении (в вашем случае через реле) вешаются на каждое плече, т.е. 4 штуки

да, при этом они коротят всплески на источник питания. при правильной разводке силовых проводов это нормально. у мощной нагрузки должен быть источник с низким внутренним сопротивлением, для него помехи не проблема, он их «коротит» на себя

помехи лучше минимизировать, чем просто бороться с их последствиями

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Logik защитные диоды при мостовом включении (в вашем случае через реле) вешаются на каждое плече, т.е. 4 штуки

да, при этом они коротят всплески на источник питания. при правильной разводке силовых проводов это нормально.

Диоды защитные — вешал много и разных, не помогало. замкнуть токи самоиндукции не через питающие цепи не получается, а через питающие — фигня с ребутами выходит.

Возможно конечно диод+отдельное питание+раземы другие+провода новые+может вторую АКБ и тоже помогло бы. Но один кондер как бы лучше со всех сторон.

у мощной нагрузки должен быть источник с низким внутренним сопротивлением, для него помехи не проблема, он их «коротит» на себя

помехи лучше минимизировать, чем просто бороться с их последствиями

Причем минимизировать возле места возникновения. Вот кондер на движке это и делает.

Еще момент, если не реле а мост транзисторный, то с кондером надо быть аккуратным, он ключи нагрузит сильно, а реле потерпят.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Jeka_M аватар

Диоды защитные — вешал много и разных, не помогало. замкнуть токи самоиндукции не через питающие цепи не получается

На всякий случай уточню — т.н. superfast и ultrafast диоды тоже пробовали? То есть, не простые выпрямительные, а быстрые с малым временем открытия?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

wdrakula аватар

Я позволю себе несколько простых теоретических рассуждений о подборе конденсатора.

Все рассуждения будут не сильно количественными и базироваться будут на формулах из школьного учебника физики и здравом смысле.

1. Конденсатор помехозащитный. Нужно знать частоту, амплитуду и ток помех.

2. Нельзя поставить очень большой конденсатор, так как двигателем нужно управлять. Это ограничение «снизу».

Природа помех у ЭДПТ (Электро-Двигателя Постоянного Тока) в переключении обмоток на щеточном узле.

Напряжение на катушке, при изменении тока =L * dI/dt. Частота переключений это число оборотов в секунду умножить число ламелей коллектора.

К счастью частоту можно оценить почти ничего не зная. Число ламелей пропорционально диаметру двигателя. не стану объяснять почему — долго и не нужно. Диаметр обратно пропорционален числу оборотов(строго говоря не диаметр, а объем, но тоже опустим для простоты). Поэтому взяв типичные значения в 12 ламелей и 3000 об/мин получим частоту в 12*50=600Гц. То есть наша частота, по порядку величины, а точнее нам не нужно, лежит в диапазоне от 100 до 1000 Гц. dI/dt никак не больше, чем I умножить на эту частоту (потому, что щетка имеет размер и уходит с ламели — плавно, а не скачком).

Индуктивность обмотки одного зубца якоря — неизвестная величина, но, по соображениям сохранения энергии может быть оценена исходя из того, что энергия магнитного поля равна L * I^2 / 2. Не стану мучить читателя расчетами — L, по порядку величина оценивается как 2*U / (I * f), где f — уже оцененная частота.

Мы уже все знаем: Индуктивность не больше 12*2/200=120мГн. Следовательно амплитуда помех не выше 0.120*2*1000=240В.

То есть по напряжению конденсатор должен быть на 300-400В. Достаточно.

Емкость оценим так: за время 1/f *k (k=отношение ширины бороздки к ламели) в током I, конденсатор должен зарядиться до напряжения не выше питания U. Итак: I * (k/f) / C C > I *k/(f*U). C > 2*k/(1000*12) > k*160 мкФ. Вот k нам совсем не известно, а помеха длится пока край щетки проходит расстояние между ламелями — -то есть борозду. Потом помеха тоже продолжается, но уже с незначительной амплитудой, и связана с тем, что следующая обмотка не параллельна предыдущей. Так что «от балды» можем взять 0.01. Тогда С > 1.6 мкФ.

Вот Логик писал, что у него на 3 А движке помогло 3.3 мкФ, что очень похоже на расчет.

Ограничение сверху состоит в том, что при отключении питания нужно хотя бы за один оборот (t=10/f) остановить двигатель: C Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Читайте также:  Преобразовать источники тока в источники эдс

Источник

Конденсатор для электродвигателя 12 вольт постоянного тока

Видел в китайской детской игрушке мотор-редуктор, где к электродвигателю параллельно был подключён конденсатор на 100 uF. Зачем его подключали?

Благополучно вытащил этот мотор-редуктор К нему последовательно подключил сопротивление в 15 Ом и кнопку, питание 5 Вольт (Электродвигатель маленький, я думою все их видели. В дешёвых китайских игрушках они все на одно лицо). В итоге получаем:
1) Двигатель просто так не запускается. Маленько дёргается но не работает
2) Если двигатель вручную раскрутить то он начинает работать.

Парарельно подключил минуя резисторы три конденсатора всё вместе 1300 uF. На их обкладках напряжение источника — 5 В. Двигатель всё так же запускается только с толчка. Может я чего то не понимаю? Вроде должен стартовый ток повыситься, и двигатель должен сам раскручиваться.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Продуктовые линейки Connfly и KLS на складе Компэл включают в себя решения для батареек различных типоразмеров (от CR1220 до CR2477) для выводного или поверхностного монтажа. Независимо от способа установки, держатели батареек, среди прочего, имеют ряд особенностей.

Приглашаем 20 мая на вебинар, посвященный линейке поставок компании MEAN WELL и ее подходу к производству источников питания — как экосистемы продукции и услуг, которая позволяет подобрать оптимальный источник питания для любых задач электропитания. Рассмотрим весь спектр выпускаемой продукции MEAN WELL в области AC/DC-, DC/DC- и DC/AC-преобразователей с подробным разбором интересных и уникальных новинок, их применении и многое другое.

Электролит в 100 микрофарад ?

Не, оно там для другого предназначено.

ЗЫ, для подавления помех используются керамические конденсаторы, при нано фарадной ёмкости (или в сотни пик )

_________________
Семь бед, один Reset.

Только Serious Sam. только хардкор => https://yadi.sk/d/ZYXXvgybnGeKy (Классика, TFE)

ПРИСТ расширяет ассортимент

твоя ошибка в том, что питание ты подаеш с батарейки через резистор
нагрузкой служат конденсаторы и двигатель и напряжение просаживается еще больше, чем если бы было без конденсаторов

а нужно было подавать питание на двигатель с конденсаторов, которые заряжаются через резистор до 5в
тогда только этот конденсатор компенсирует просадку, т.к. для преодоления силы трения нужно затратить больше силы, чем для поддержания вращения
в данном случае конденсатор и дает тот толчок для запуска, а через резистор в 15ом ток будет достаточный для вращения

либо как там уже сказали — конденсатор подключается параллельно резистору и толчок происходит при зарядке конденсатора

_________________
тематические ответы только в форуме, в приват не пишите

Добрый день, уважаемые эксперты!
Прочитал тему, прошу помочь с обратной задачей:
При запуске мотора постоянного тока его драйвер уходит в защиту по высокому току, 6*18650 последовательно, как никак много
если включить предварительно раскрученный двигатель то все работает как положено.
Если последовательно с мотором установить резистор ( у меня 2.5Ом 50Вт) то двигатель пускается и раскручивается но 80%, и исключив резистор можно пользоваться им на 100%.
Предполагаю что ответ где-то рядом с первоначальной задачей этого топика.

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

_________________
Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет. и МЧС опаздает
и таки теперь Дураки и Толерасты умирают по пятницам!

_________________
Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством
баш. от 10.10.2012 xxx: Я бы рассказал тебе, что в мире творится, но ты не любишь фантастику.

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

подозреваю, что реле срабатывает слишком рано
_________________
Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством
баш. от 10.10.2012 xxx: Я бы рассказал тебе, что в мире творится, но ты не любишь фантастику.

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

Добрый день, уважаемые эксперты!
Прочитал тему, прошу помочь с обратной задачей:
При запуске мотора постоянного тока его драйвер уходит в защиту по высокому току, 6*18650 последовательно, как никак много
если включить предварительно раскрученный двигатель то все работает как положено.
Если последовательно с мотором установить резистор ( у меня 2.5Ом 50Вт) то двигатель пускается и раскручивается но 80%, и исключив резистор можно пользоваться им на 100%.
Предполагаю что ответ где-то рядом с первоначальной задачей этого топика.

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 16

Источник

Как подключить электродвигатель через конденсатор: все способы включения

Чтобы подключить трехфазный двигатель к однофазной сети используют конденсаторы для запуска электродвигателей. Они могут быть разной модификации, поэтому вопрос о том, как их правильно рассчитать и на что обращать внимание при выборе, совсем не праздный. Перед тем как ответить на вопрос, какой конденсатор необходим, стоит вспомнить, что же это вообще такое?

Устройство и принцип работы

Устройство конденсатора и его изображение на схемах

Устройство конденсатора и его изображение на схемах

Конденсатор использует свойство проводников заряжаться, находясь на близком расстоянии друг от друга. Это называется поляризацией. Но чтобы этот заряд можно было снять, используют две пластины, одна напротив другой, с диэлектриком между ними. Если их разъединить, заряд снять не удастся.

Современные технологии позволяют выпускать емкостные приборы всевозможных моделей и назначений. Это и приборы, работающие только в цепях постоянного тока, и для запуска электродвигателей, и выравнивающие модели. Все, что остается конечному потребителю – выбрать подходящий, произвести расчет параметров и поставить в электрическую схему.

Практическое применение

Электродвигатели делятся на две большие категории: постоянного и переменного тока. Каждая категория, в свою очередь, тоже имеет свои деления. Как пример, электромашины переменного тока: однофазные и трехфазные, синхронные и асинхронные, с фазным ротором и короткозамкнутые. Многие из этих моделей можно подключать к сети различным образом, отличающимся от паспортных данных.

Область применения конденсаторов для асинхронных двигателей

Во многих случаях используют фазосдвигающий конденсатор, который позволяет произвести пуск двигателя в однофазной сети 220в. Чтобы рассчитать его значения, необходимо учитывать некоторые параметры, а именно: какой тип электродвигателя используется, его мощность, потребляемый ток. Однофазная сеть в нашей местности преимущественно 220 вольт, поэтому расчет емкостей тоже будет описан именно для этого напряжения.

Виды конденсаторов

Самый удачный вариант – бумажный, типа МБГЧ. Его цена, в зависимости от емкости, будет несколько варьироваться, однако всегда можно найти элементы б/у. В некоторых случаях допустимо использовать приборы постоянного тока, однако стоит знать о некоторых особенностях их использования.

Трехфазная сеть

Трехфазные двигатели

Схема включения трехфазных электродвигателей по звезде

Схема включения трехфазных электродвигателей по звезде

Основные схемы включения трехфазных электродвигателей: звезда и треугольник. Для их работы предпочтительнее будет «треугольник». Формула расчета: Сраб.=k*Iф / U сети. Теперь немного подробнее.

  • Iф – значение тока, которое потребляет электродвигатель в номинальном режиме. Проще всего посмотреть на нем самом. Иногда, если есть возможность, измерить клещами.
  • Uсети – с этим все понятно. Это напряжение питания – 220 вольт.
  • K – специальный коэффициент. Для треугольника он равен 4800, а для звезды – 2800. Он просто подставляется к формуле расчета.

В некоторых случаях, а именно когда пусковые характеристики достигают значительных величин (пуск двигателя под нагрузкой), необходимо использовать дополнительные, пусковые, конденсаторы для запуска электродвигателя. Их параметры считают так: берут рабочий элемент и умножают его значения на 2,5…3. Также рабочее напряжение этой запчасти должно быть минимум в 1,5 раза выше сетевого.

Стоит отметить, что при включении трехфазного двигателя к 220в происходит потеря мощности до 30% и с этим ничего не сделать.

Однофазные двигатели

Подключение на однофазный двигатель

Также существует большая группа асинхронных машин, изначально рассчитанных на работу в однофазной сети. Их, как правило, подключают на 220 вольт, но это не значит, что все так гладко. Хотя они, в отличие от трехфазников, момент не теряют, однако момент пусковой у них достаточно низок, а значит конденсаторы необходимы и для этих двигателей.

Читайте также:  Номинальный ток отсечки автомата

На поверку, это двухфазные электродвигатели: у них две обмотки, смещенные на 90 градусов друг относительно друга. И если подать 220в с таким же смещением, то никакой фазосдвигатель для запуска не нужен!

Но такого не происходит и поэтому для его запуска на 220 нужен пусковой элемент

Схема конденсаторного асинхронного двигателя

Один конденсатор рабочий, для постоянного подключения, другой – пусковой. Он отключается после разгона электродвигателя до расчетных значений и больше схеме 220 вольт не нужен. В качестве приборов запуска на 220в применяются только в приводах до 1 кВт. Дело в том, что при более высоких мощностях цена на необходимые фазосдвигатели настолько высока, что их применение экономически невыгодно.

Что касается расчета основной емкости, то можно пользоваться такой зависимостью: на каждые 100 ватт берется 1 мкФ. Дальше – дело арифметики уровня второго класса. Значение пускового прибора – в 2…2,5 раза выше.

Обратите внимание! Это не значение отдельного конденсатора, а общей емкости Сраб+Спуск.!

Для 220 вольт необходимо брать элементы запуска с напряжением хотя бы на 450 вольт, так как на них напряжение отличается от сетевого 220в!

Другие виды двигателей

Какой конденсатор необходим для запуска двигателя постоянного тока? Такие двигатели в емкостных элементах для этой цели не нуждаются. Их ставят на щеточный механизм для того, чтобы устранить искрение и помехи в сеть. Работают же такие электрические машины несколько по иному принципу.

Электролитические емкости

Схема электролитического катализатора

Схема электролитического катализатора

В некоторых маломощных двигателях для их запуска в работу используют электролитические конденсаторы. Иногда некоторые неопытные электрики, увидев такое устройство у соседа, сталкиваются с проблемой: нагрев и взрыв элемента. В чем же дело, какой вариант необходим?

Электролитические конденсаторы – приборы постоянного напряжения. Для использования их в качестве фазосдвигающих элементов необходимо выполнить подключение по специальной схеме.

При параллельном соединении емкость суммируется, при последовательном – вычитается. Однако для кратковременного включения на 220в такие элементы использовать допускается.

Конденсаторы, несмотря на кажущуюся простоту, требуют тщательного подбора. При включении двигателя к 220 вольтам нужно все внимательно посчитать, выбрать нужные элементы и тогда проблем не возникнет.

Источник



Как выбрать конденсатор для электродвигателя: основные моменты

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:

Совмещенные конденсаторы

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 120 0 . 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. Электродвигатель имеет два вида соединения обмоток – звездой или треугольником. Соединение треугольником будет эффективнее работать в сети 220 вольт.

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:

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:

Схема подключения двигателя

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

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:

Схема подключения конденсатора

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

Двигатель на 12В с конденсатором

Возникает вопрос, для чего они предназначены, если без него моторчик работает. Из схемы видно, что он подключается параллельно двигателю.

  • 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.

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!

Источник