Расчет конденсатора для электродвигателя: Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

как рассчитать с помощью онлайн калькулятора

Содержание

• 1 Емкость конденсатора
• 2 Конденсаторы с переменной емкостью
• 3 Характеристики конденсатора
• 4 Соединение конденсаторов
  • 4.1 Последовательное соединение
  • 4.2 Параллельное соединение
• 5 Расчет конденсатора для электродвигателя
• 6 Видео

Конденсаторы – это компоненты, способные хранить электрозаряд или электрическую энергию. Простейшая форма элемента – это две пластины из металла с диэлектриком между ними, не допускающим электрического соединения обкладок. При подаче напряжения в межобкладочном пространстве образуется электрическое поле, с положительным зарядным знаком на одной пластине и с отрицательным – на другой. Распределение заряда одинаково с обеих сторон.

Различные типы конденсаторов

Емкость конденсатора

Для конденсаторного элемента емкость – это потенциальная мера хранения энергии. Она имеет символ С и рассчитывается в фарадах (Ф). Наиболее часто можно встретить единицы, масштабированные в меньшую сторону: микро-, нано-, пикофарады.

Емкость конденсатора можно выразить через заряд (q) и напряжение (V):

C = q/V = (I x t)/V, где:

• t – время,
• I – сила тока.

Емкость определяется также структурными размерами конденсатора:

C = (ε x ε0 x S)/d.

Из этой формулы получается, что емкость тем больше, чем:

• больше поверхность пластины S;
• меньше расстояние между ними d;
• лучше дипольное образование в изоляторе (больше диэлектрическая проницаемость ε):

ε0 = 8,85 х 10 ( в -12 степени), Ф/м – диэлектрическая проницаемость в вакууме.

Для увеличения емкости плоского конденсатора надо увеличить плоскость его пластин, уменьшить межобкладочное расстояние или применить для изолятора материал с большим значением ε.

Формулы емкости для различных конденсаторов

Элементы обладают фиксированной емкостью, определенной производителем, значение которой нельзя изменить.

Конденсаторы с переменной емкостью

Емкость конденсатора: формула

Для этих элементов характерна способность менять емкость. Простейший из них состоит из нескольких половин дисков (одной), фиксированных и электрически связанных друг с другом.

Другая группа аналогичных половин диска установлена на общей оси. При вращении вала фиксированная на нем половина диска устанавливается между неподвижными половинами, и происходит изменение емкости.

Конденсатор с переменной емкостью

Характеристики конденсатора

1. Диэлектрическая постоянная ε является мерой того, как изолирующий материал влияет на емкость конденсатора;
2. Диэлектрическая прочность определяет самое высокое напряжение, которое может быть приложено к конденсаторному элементу. В случае его превышения происходит пробой;
3. Температурная зависимость. В фильтрах и резонансных схемах важную роль играет температурный коэффициент ТК. В зависимости от температуры, меняется отдаваемая мощность. Изменение может быть со знаком «плюс» и «минус». Некоторые схемы требуют точности расчета конденсатора.

Соединение конденсаторов

Измеритель емкости конденсаторов

В электрических цепях нередко производят подключения, состоящие из нескольких конденсаторов, имеющих разные типы соединений.

Последовательное соединение

Если левая пластина первого конденсатора несет заряд со знаком «плюс», правая из-за электростатической индукции получит его со знаком «минус». При этом он будет смещен от левой обкладки второго конденсатора, что, в свою очередь, положительно зарядит ее и т. д.

Последовательное соединение конденсаторных элементов

Напряжение, приложенное к общей емкости конденсаторов, будет складываться из напряжений на каждом из них:

V = V1 + V2 + V3 + …

Так как:

• V1 = q/С1;
• V2 = q/С2;
• V3 = q/С3,

а для всей батареи последовательных элементов:

V = q/С,

то q/С = q/С1 + q/С2 + q/С3.

Количество электричества в последовательной цепи одинаково, значит допустимо разделить обе части уравнения на q.

Рассчитать емкость элементов, собранных в последовательную цепь, можно по формуле:

1/С = 1/С1 + 1/С2 + 1/С3 + …

Важно! Величина, обратная суммарной емкости конденсаторных элементов, соединенных в последовательную цепь, составляет сумму обратных величин емкостей отдельных компонентов.

Параллельное соединение

Когда емкость конденсаторов мала, они включаются параллельно. Как рассчитать общую емкость такой цепи, определяется теми же зависимостями, но с учетом того, что напряжение на конденсаторных пластинах будет одинаковым:

V = V1 = V2 = V3 = …

Параллельное соединение конденсаторных элементов

Количество электричества на каждом конденсаторе составит:

q1 = V x C1, q2 = V x C2, q3 = V x C3.

Общий заряд конденсаторной батареи:

q = q1 + q2 + q3 = V/C1 + V/C2 + V/C3 = V x (C1 + C2 + C3), а С = С1 + С2 + С3.

Важно! При параллельном соединении конденсаторных элементов каждый из них подключен на полное напряжение электроцепи, а общая емкость суммируется.

В сети есть сайты, имеющие калькулятор для расчета конденсатора при разных конфигурациях электросхемы, а также позволяющих определить емкость, задавая свои структурные параметры, как для плоских, так и для цилиндрических элементов.

Расчет конденсатора для электродвигателя

Приборы для измерения емкости аккумулятора

Трехфазный электромотор можно подключить к однофазной линии, которая позволит управлять им с помощью конденсатора. При этом надо произвести расчет емкости конденсатора.

Чтобы узнать значение в микрофарадах, которое нужно получить от конденсаторного элемента, и найти оптимальный пусковой момент в однофазной линии, надо знать технические характеристики мотора.

Схемы включения электромотора с конденсатором

1. Активная мощность определяется:

Р = √3 x V x I x соsφ.

Она может быть указана на таблице, прикрепленной к мотору. Напряжение – 220 В в однофазном режиме. Величина соsφ также указывается производителем (обычно для электродвигателей соsφ = 0,8-0,85).

2. Отсюда можно найти силу тока:

I = P/(√3 x V x  соsφ).

3. Емкость конденсатора для соединенных звездой двигательных обмоток Сраб = 4800 x I /V, для соединенных в Δ – Сраб = 2800 x I/V;
4. Для пускового конденсаторного элемента Спуск = 2,5 С.

Сетевой калькулятор онлайн производит и такой тип расчетов. Для этого вводятся параметры электромотора и питающей сети, в результате получается емкостное значение.

Видео

Мультипекарь Redmond RMB-611

2172 ₽ Подробнее

Мультипекарь Redmond RMB-611

2172 ₽ Подробнее

Увлажнители воздуха Polaris

Оцените статью:

Общая процедура расчета производительности двигателей с постоянными конденсаторами (PSC) (электродвигатели)

6. 4.2

Расчетные переменные

Расчет констант обмотки и слота 90 04 5 Примечание: Описание переменных см. на рисунках. k представляет постоянную первичной (статорной) прорези, а k2 представляет постоянную вторичной (роторной) прорези. Их находят с использованием одного и того же набора уравнений, стараясь использовать уравнение, наиболее близкое к уравнению рассматриваемого слота.
Постоянная круглого дна щели k1 или k2 (обратите внимание, что Fi различается для двух констант): Форма щели A (см. рис. 6.29)

Реактивные сопротивления утечки Проницаемость утечки щели Pxslot:

Промежуточные расчетные значения


Текущие расчеты

Метод балансировки двигателя PSC. См. схему однофазного постоянного разделенного конденсатора на рис. 6.42.
Переменные, используемые в следующих уравнениях балансировки PSC:

РИСУНОК 6. 42. Диаграмма однофазного постоянного раздельного конденсатора.

Процедура расчета

1. Спроектируйте основную обмотку для достижения необходимого максимального крутящего момента.
2. Рассчитайте производительность двухфазного двигателя.
3. Найдите K.
• Ka должно быть функцией кубического корня из 2, так как размеры проводов различаются в этом отношении.
• Предположим, что Ka будет одним из следующих значений: 1,26, 1,59 или 2,00.
• Установите значение K в правой части уравнения равным Ka.
• Найдите K, замените это значение предполагаемым значением и выполните вторую итерацию.
4. Найдите Xc.
5. Рассчитайте конденсатор из Xc и исправьте предыдущие решения, если Rc слишком сильно ошибается.
6. Рассчитайте напряжение на конденсаторе Ec и вольтампер на конденсаторе.
7. Рассчитайте уравнения производительности на основе рассчитанных потерь в первичной обмотке, потерь в конденсаторе и коэффициента мощности.
Используйте процедуры расчета, описанные в разделе «Многофазный», чтобы вычислить крутящий момент заблокированного ротора. Если оно неудовлетворительное, может потребоваться уменьшить К, увеличить микрофарад или увеличить сопротивление ротора.
Описанная процедура позволит подобрать правильное значение емкости для достижения баланса. Однако невозможно сбалансировать двигатель при любой желаемой нагрузке. Соотношение витков и емкость должны быть изменены для достижения сбалансированной работы в желаемой точке нагрузки. Однако в любой точке нагрузки будет значение емкости, которое даст минимальную составляющую обратного поля
.
Уравнения для расчета балансировки двигателя PSC Составляющая мощности первичного тока основной обмотки A:

Схема подключения односкоростного двигателя PSC показана на рис. 6.43. В некоторых случаях достаточно вывести из двигателя только три провода с помощью внутреннего соединения. Конденсатор часто называют рабочим конденсатором, хотя он остается подключенным к двигателю как во время пуска, так и во время работы. Двигатели
PSC обычно используются для многоскоростных приложений. Три общих соединения показаны на рис. 6.44 и 6.45. На рис. 6.44 показан двигатель с Т-образным соединением. На рис. 6.45 представлен двигатель с L-образным соединением. Скорость выбирается подключением источника питания между общим проводом и одним из проводов скорости. Показанные свинцовые цвета обычно используются, но их можно заменить другими.

РИСУНОК 6.43 Схема подключения PSC.

РИСУНОК 6.44 Т-образный многоскоростной двигатель PSC.

РИСУНОК 6.45 Многоскоростной двигатель PSC с L-образным соединением.

Расчет конденсатора для электродвигателя.

Мы можем подключить электродвигатель к однофазной линии электропередачи, следовательно, возможна работа электродвигателя от однофазной вилки с использованием конденсатора. Какой емкости должен быть конденсатор? и как подключить конденсатор к обмоткам двигателя? Эти два вопроса мы рассмотрим на этой странице.

Нам необходимо знать некоторые данные о двигателе, такие как мощность и коэффициент мощности, указанные производителем, например, на паспортной табличке двигателя.

У нас есть два типа конденсаторов в зависимости от требуемой работы двигателя:

• Рабочий конденсатор. Конденсатор, подключенный к двигателю, предназначен для непрерывной работы, что означает, что конденсатор будет работать во время работы двигателя.

• Пусковой конденсатор . Пусковой конденсатор рассчитан на повторно-кратковременную работу, то есть он работает только в момент пуска двигателя. Иногда нам нужно немного больше силы, чтобы запустить двигатель, и тогда работает пусковой конденсатор.

При необходимости мы можем работать с обоими установленными конденсаторами, один конденсатор будет работать только при запуске, а другой конденсатор будет работать постоянно.

---

Если вы хотите увидеть характеристики конденсатора, например, как измерить напряжение или емкость, или его поведение в различных цепях, вы можете получить доступ к этой странице: Condensador

---

1-Какую емкость должен иметь конденсатор?

Чтобы узнать значение емкости в микрофарадах, необходимое для конденсатора, и добиться оптимального рабочего (рабочего) крутящего момента в однофазной сети, мы должны сначала знать данные двигателя, такие как мощность, ток и напряжение.

Мощность двигателя обычно определяется по спецификациям производителя, например, на паспортной табличке двигателя. Применим формулу и получим следующие данные.

В этом уравнении мощность может быть получена из паспортной таблички двигателя. Рабочее напряжение будет 230 В для однофазной системы. Коэффициент мощности также должен быть указан производителем двигателя, при этом обычное значение для электродвигателей составляет 0,8 или 0,85. Наконец, ток и будет тем значением, которое нам нужно узнать.

Следующее уравнение вычисляет ток из предыдущего уравнения.

Где:

• = Коэффициент мощности, или косинус фи, является мерой эффективности двигателя и обычно указывается на паспортной табличке двигателя.
• P = мощность двигателя, измеренная в киловаттах (кВт), также указана на паспортной табличке двигателя.
• В = напряжение, измеренное в вольтах.
• I = сила тока измеряется в амперах.

Как только мы узнаем интенсивность, найдем индуктивное сопротивление:

Где:

• = Индуктивное сопротивление измеряется в омах.
• В = это напряжение питания при однофазном питании, например 230 Вольт.
• I = Ток измеряется в амперах.

И, наконец, рассчитаем емкость конденсатора в микрофарадах.

Где:

• C = емкость конденсатора, измеряется в фарадах.
• I = сила тока измеряется в амперах.
• F = это частота, измеряемая в герцах
• = Индуктивное сопротивление измеряется в омах.

Результат емкости конденсатора в микрофарадах может не соответствовать рыночной стоимости конденсатора. В этом случае следует выбрать конденсатор с ближайшим значением в микрофарадах к результату уравнения.

---

Во многих случаях мы можем использовать значение, полученное путем расчета 70 микрофарад на киловатт мощности двигателя. Обычно, используя это простое правило трех, мы можем получить значение емкости пускового конденсатора, а затем найти на рынке конденсатор, который приближается к этому значению .