Схема підключення, підбір і розрахунок пускового конденсатора

Вихід з ладу конденсаторів в ланцюзі компресора кондиціонерів трапляється не так вже й рідко. А навіщо взагалі потрібен конденсатор і для чого він там стоїть?

Побутові кондиціонери невеликої потужності в основному харчуються від однофазної мережі 220 В. Найпоширеніші двигуни які застосовують в кондиціонерах такої потужності-асинхронні з допоміжною обмоткою, їх називають двофазні електродвигуни або конденсаторні.

У таких двигунах дві обмотки намотані так, що їх магнітні полюси розташовані під кутом 90 град. Ці обмотки відрізняються один від одного кількістю витків і номінальними струмами, ну відповідно і внутрішнім опором. Але при цьому вони розраховані так що при роботі вони мають однакову потужність.

У ланцюг однієї з цих обмоток, її виробники позначають як стартову (пускову), включають робочий конденсатор, який постійно знаходиться в ланцюзі. Цей конденсатор ще називають фазосдвігающім, так як він зрушує фазу і створює кругове обертове магнітне поле. Робоча або основна обмотка підключена безпосередньо до мережі.

Схема підключення пускового і робочого конденсатора

Робочий конденсатор постійно включений в ланцюг обмотки через нього протікає струм рівний струму в робочій обмотці. Пусковий конденсатор підключається на час запуску компресора - не більше 3 секунд (в сучасних кондиціонерах використовується тільки робочий конденсатор, пусковий не використовується)

Розрахунок ємності і напруги робочого конденсатора

Розрахунок зводиться до підбору такої ємності, щоб при номінальному навантаженні було забезпечено круговий магнітне поле, так як при значенні нижче або вище номінального магнітне поле змінює форму на еліптичну, а це погіршує робочі характерісткі двигуна і знижує пусковий момент. В інженерних довідниках наведена формула для розрахунку ємності конденсатора:

I і sinφ ток і зрушення фаз між напругою і струмом в ланцюзі при обертовому магнтном поле без конденсатора

f- частота змінного струму

U - напруга живлення

n- коефіцієнт трансформації обмоток. визначається як співвідношення витків обмоток з конденсатором і без нього.

Напруга на конденсаторі розраховується за формулою

Uc -робоче напруга конденсатора

U - напруга живлення двигуна

n - коефіцієнт трансформації обмоток

З формули видно, що робоча напруга фазосдвигающей конденсатора вище напруги живлення двигуна.

У посібниках з розрахунку призводять наближене обчислення - 70-80 мкФ ємності конденсатора на 1 кВт потужності електродвигуна, а номінал напруги конденсатора для мережі 220 В зазвичай ставлять - 450 В.

Також паралельно до робочого конденсатору підключають пусковий конденсатор на час пуску, приблизно на три секунди, після чого спрацьовує реле і відключає пусковий конденсатор. В даний час в кондиціонерах схеми з додатковим пусковим конденсатором не застосовують.

У більш потужних кондиціонерах використовують компресори з трифазними асинхронними двигунами, пускові і робочі конденсатори для таких двигунів не потрібні.