Site Loader

Содержание

принцип работы устройства, реактивная электроэнергия

Конденсатор в цепи переменного тока или постоянного, который нередко называется попросту кондёром, состоит из пары обкладок, покрытых слоем изоляции. Если на это устройство будет подаваться ток, оно будет получать заряд и сохранять его в себе некоторое время. Емкость его во многом зависит от промежутка между обкладками.

Принцип работы

Конденсатор может быть выполнен по-разному, но суть работы и основные его элементы остаются неизменными в любом случае. Чтобы понять принцип работы, необходимо рассмотреть самую простую его модель.

У простейшего устройства имеются две обкладки: одна из них заряжена положительно, другая — наоборот, отрицательно. Заряды эти хоть и противоположны, но равны. Они притягиваются с определенной силой, которая зависит от расстояния. Чем ближе друг к другу располагаются обкладки, тем больше между ними сила притяжения. Благодаря этому притяжению заряженное устройство не разряжается.

Однако достаточно проложить какой-либо проводник между двумя обкладками и устройство мгновенно разрядится. Все электроны от отрицательно заряженной обкладки сразу же перейдут на положительно заряженную, в результате чего заряд уравняется. Иными словами, чтобы снять заряд с конденсатора, необходимо лишь замкнуть две его обкладки.

Описание конденсатора постоянного тока

Электрические цепи бывают двух видов — постоянными или переменными. Все зависит от того, как в них протекает электроток. Устройства в этих цепях ведут себя по-разному.

Чтобы рассмотреть, как будет вести себя конденсатор в цепи постоянного тока, нужно:

  1. Взять блок питания постоянного напряжения и определить значение напряжения. Например, «12 Вольт».
  2. Установить лампочку, рассчитанную на такое же напряжение.
  3. В сеть установить конденсатор.

Никакого эффекта не будет: лампочка так и не засветится, а если убрать из цепи конденсатор, то свет появится. Если устройство будет включено в сеть переменного тока, то она попросту не будет замыкаться, поэтому и никакой электроток здесь пройти не сможет. Постоянный — не способен проходить по сети, в которую включен конденсатор. Всему виной обкладки этого устройства, а точнее, диэлектрик, который разделяет эти обкладки.

Убедиться в отсутствии напряжения в сети постоянного электротока можно и другими способами. Подключать к сети можно, что угодно, главное, чтобы в цепь был включен источник постоянного электротока. Элементом же, который будет сигнализировать об отсутствии напряжения в сети или, наоборот, о его присутствии, также может быть любой электроприбор. Лучше всего для этих целей использовать лампочку: она будет светиться, если электроток есть, и не будет гореть при отсутствии напряжения в сети.

Можно сделать вывод, что конденсатор не способен проводить через себя постоянный ток, однако это заключение неправильное. На самом деле электроток сразу после подачи напряжения появляется, но мгновенно и исчезает. В этом случае он проходит в течение лишь нескольких долей секунды. Точная продолжительность зависит от того, насколько емким является устройство, но это, как правило, в расчет не берется.

Особенности устройства с переменным электротоком

Чтобы определить, будет ли проходить переменный электроток, необходимо устройство подключить в соответствующую цепь. Основным источником электроэнергии в таком случае должно являться устройство, генерирующее именно переменный электроток.

Постоянный электрический ток не идет через конденсатор, а вот переменный, наоборот, протекает, причем устройство постоянно оказывает сопротивление проходящему через него электротоку. Величина этого сопротивления связана с частотой. Зависимость здесь обратно пропорциональная: чем ниже частота, тем выше сопротивление. Если к

источнику переменного электротока подключить кондер, то наибольшее значение напряжения здесь будет зависеть от силы тока.

Убедиться в том, что конденсатор может проводить переменный электроток, наглядно поможет простейшая цепь, составленная из:

  • Источника тока. Он должен быть переменным.
  • Конденсатора.
  • Потребителя электротока. Лучше всего использовать лампу.

Однако стоит помнить об одном: лампа загорится лишь в том случае, если устройство имеет довольно большую емкость. Переменный ток оказывает на конденсатор такое влияние, что устройство начинает заряжаться и разряжаться. А ток, который проходит по сети во время перезарядки, повышает температуру нити накаливания лампы. В результате она и светится.

От емкости устройства, подключенного к сети переменного тока, во многом зависит электроток перезарядки. Зависимость прямо пропорциональная: чем большей емкостью обладает, тем больше величина, характеризующая силу тока перезарядки. Чтобы в этом убедиться, достаточно лишь повысить емкость. Сразу после этого лампа начнет светиться ярче, так как нити ее будут больше накалены. Как видно, конденсатор, который выступает в качестве одного из элементов цепи переменного тока, ведет себя иначе, нежели постоянный резистор.

При подключении конденсатора переменного тока начинают происходить более сложные процессы. Лучше их понять поможет такой инструмент, как вектор. Главная идея вектора в этом случае будет заключаться в том, что можно представить значение изменяющегося во времени сигнала как произведение комплексного сигнала, который является функцией оси, отображающей время и комплексного числа, которое, наоборот, не связано со временем.

Поскольку векторы представляются некоторой величиной и некоторым углом, начертить их можно в виде стрелки, которая вращается в координатной плоскости. Напряжение на устройстве немного отстает от тока, а оба вектора, которыми они обозначаются, вращаются на плоскости против часовых стрелок.

Конденсатор в сети переменного тока может периодически перезаряжаться: он то приобретает какой-то заряд, то, наоборот, отдает его. Это означает, что кондер и источник переменного электротока в сети постоянно обмениваются друг с другом электрической энергией. Такой вид электроэнергии в электротехнике носит название реактивной.

Конденсатор не позволяет проходить по сети постоянному электротоку. В таком случае он будет иметь сопротивление, приравнивающееся к бесконечности. Переменный же электроток способен проходить через это устройство. В этом случае сопротивление имеет конечное значение.

Конденсатор в цепи переменного тока

Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то такая цепь будет разомкнутой, так как обкладки конденсатора разделяет диэлектрик, и ток в цепи идти не будет. Иначе происходит в цепи переменного тока. Переменный ток способен течь в цепи, если она содержит конденсатор. Это происходит не из-за того, что заряды вдруг получили возможность перемещаться между пластинами конденсатора. В цепи переменного тока происходит периодическая зарядка и разрядка конденсатора, который в нее включен благодаря действию переменного напряжения.

Рассмотрим цепь на рис.1, которая включает конденсатор. Будем считать, что сопротивление проводов и обкладок конденсатора не существенно, напряжение переменного тока изменяется по гармоническому закону:

   

По определению емкость на конденсаторе равна:

   

Следовательно, напряжение на конденсаторе:

   

Из выражения (3), очевидно, что заряд на конденсаторе будет изменяться по гармоническому закону:

   

Сила тока равна:

   

Сравнивая законы колебаний напряжения на конденсаторе и силы тока, видим, что колебания тока опережают напряжение на . Этот факт отражает то, что в момент начала зарядки конденсатора сила тока в цепи является максимальной при равенстве нулю напряжения. В момент времени, когда напряжение достигает максимума, сила тока падает до нуля.

В течение периода, при зарядке конденсатора до максимального напряжения, энергия, поступающая в цепь, запасается на конденсаторе, в виде энергии электрического поля. За следующую четверть периода данная энергия возвращается обратно в цепь, когда конденсатор разряжается.

Амплитуда силы тока (), исходя из выражения (5), равна:

   

Емкостное сопротивление конденсатора

Физическую величину, равную обратному произведению циклической частоты на емкость конденсатора называют его емкостным сопротивлением ():

   

Роль емкостного сопротивления уподобляют роли активного сопротивления (R) в законе Ома:

   

где – амплитудное значение силы тока; – амплитуда напряжения. Для емкостного сопротивления действующая величина силы тока имеет связь с действующим значением напряжения аналогичную выражению (8) (как сила тока и напряжение для постоянного тока):

   

На основании (9) говорят, что сопротивление конденсатора переменному току.

При увеличении емкости конденсатора растет ток перезарядки. Тогда как сопротивление конденсатора постоянному току является бесконечно большим (в идеальном случае), ёмкостное сопротивление конечно. С увеличением емкости и (или) частоты уменьшается.

Примеры решения задач

Конденсаторы для электроустановок переменного тока

В статье «Конденсаторы: назначение, устройство, принцип действия» были описаны основные свойства и характеристики электролитических конденсаторов. Основное назначение таких компонентов – схемы различных фильтров и выпрямителей напряжения в цепях постоянного тока. Для работы в цепях переменного тока они не пригодны. Поэтому для работы в цепях переменного тока используют специальные неполярные конденсаторы (бумажные, воздушные и керамические).

Для работы в цепях переменного тока к неполярным конденсаторам предъявляются повышенные требования. Во-первых, это высокая точность. Допуск для неполярных конденсаторов меньше, чем для простых электролитических. Во-вторых, температурный коэффициент емкости также заметно меньше, чем для электролитических конденсаторов.

Виды неполярных конденсаторов

Для начала рассмотрим неполярные конденсаторы с бумажным диэлектриком. Обкладки такого конденсатора выполняют из металлической фольги толщиной до 10 мкм. Диэлектрик – специальная конденсаторная бумага, пропитанная изоляционным составом и уложенная в несколько слоев. Область применения бумажных конденсаторов – низкочастотные цепи с большими рабочими напряжениями.

Конденсаторы с металлобумажным диэлектриком изготавливают аналогичным образом, только на бумагу изначально наносят тонкий слой металла. Такая технология позволяет уменьшить размеры конденсатора при сохранении его емкости.

Отличительной особенностью конденсаторов с бумажным и металлобумажным диэлектриком является то, что такие конденсаторы имеют значительную индуктивность. Поэтому на определенных частотах бумажные и металлобумажные конденсаторы образуют резонансный колебательный контур в цепи. Этим обусловлено их применение лишь ля низкочастотных схем с частотой до 1 МГц.

Во многих электронных схемах используются различные устройства выборки и хранения информации или запоминающие устройства. Конденсаторы, применяемые в подобных схемах, должны обладать малым током утечки. Для этих целей в качестве диэлектрика применяют материалы с высоким сопротивлением (фторопласт, полистирол, полипропилен). Эти же конденсаторы по своим характеристикам подходят для использования в импульсных схемах. Кроме того, для увеличения стабильности работы схемы применяют конденсаторы с завышенным номинальным напряжением. Например, для схемы с рабочим напряжением в 12 В можно установить конденсатор, рассчитанный на 400 В.

Принцип работы конденсатора при переменном напряжении будет рассматривать на приведенной ниже схеме.

Для начала подключим лампочку EL к источнику питания 36 В через два конденсатора (С1 и С2). Лампочка будет светиться, но не очень ярко. Затем подключим параллельно еще один конденсатор С3. При этом свечение лампочки станет ярче. Это говорит о том, что конденсаторы оказывают сопротивление прохождению электрического тока в цепи. Кроме того, чем больше емкость эквивалентного контура, тем меньше это сопротивление. Это сопротивление называется емкостным сопротивлением (Хс), которое зависит не только от емкости конденсатора, но и от частоты питающей сети.

Конденсатор в цепях переменного тока

Чтобы понять, как работает конденсатор в цепях переменного тока, вам потребуется хотя бы минимальное представление об этом самом переменном токе. Будем считать, что эти знания у вас есть, поэтому здесь приведём только информацию, касающуюся работы конденсатора.

На рис. 1 приведены графики изменения силы тока и напряжения во времени для ёмкостной нагрузки, то есть для конденсатора.

Рис. 1. Изменения силы тока и напряжения во времени для ёмкостной нагрузки.

Здесь Uc(t) — напряжение на конденсаторе, I(t) — ток в цепи, Ug(t) — напряжение на выходе источника переменного напряжения.

Итак, при подключении конденсатора к источнику переменного напряжения (перед подключением конденсатор разряжен), ток в цепи максимальный (см. рис. 1), а напряжение Uc на конденсаторе равно нулю. Ёмкость конденсатора влияет на ток, но нас пока это не интересует.

В первой четверти периода напряжение источника увеличивается, напряжение на конденсаторе также увеличивается. Конденсатор заряжается, а ток в цепи уменьшается. По прошествии 1/4 периода конденсатор полностью заряжен и ток в цепи равен нулю.

Во второй четверти происходит разряд конденсатора, ток в цепи увеличивается. И так далее.

Таким образом, ток, протекающий через конденсатор, отстаёт от напряжения на его обкладках на одну четверть периода.

Закон Ома для действующих значений имеет вид:

I = CUω = U / Xc
Где С — ёмкость конденсатора, Ф, U — напряжение, В, Хс — ёмкостное сопротивление цепи, Ом, которое равно
Xc = 1 /ωC = 1 / 2πfC
Где f — частота переменного тока, Гц.

Отсюда можно сделать вывод, что ёмкостное сопротивление зависит не только от ёмкости конденсатора, но и от частоты переменного тока. Чем выше частота, тем меньше ёмкостное сопротивление конденсатора, и наоборот.

Исходя из вышесказанного напрашивается первое применение конденсатора в цепях переменного тока — работа в качестве гасящего элемента в делителях напряжения. Конечно, проще и удобнее использовать в качестве такого элемента резистор. Однако, если требуется существенное падение напряжения на гасящем резисторе, то даже небольшие токи потребуют применения резистора большой мощности и, соответственно, габаритов.

Конденсатор в цепях переменного тока не рассеивает энергию, а значит и не нагревается. Почему? Потому что, как мы выяснили, ток и напряжение в конденсаторе смещены относительно друг друга на 90o. То есть в момент, когда напряжение максимально, ток равен нулю, соответственно, и мощность равна нулю в этот момент (см. рис. 1). Работа не совершается, нагрев не происходит.

Именно поэтому вместо резистора часто применяют конденсаторы. Основной недостаток такого использования конденсатора заключается в том, что при изменении тока в цепи изменяется и напряжение на нагрузке. Второй недостаток (по сравнению с применением трансформаторов) — отсутствие гальванической развязки. По этим и другим причинам применение конденсаторов в качестве гасящих элементов ограничено и используется обычно в тех случаях, когда сопротивление нагрузки относительно стабильно. Например, в цепях питания нагревательных элементов.

Однако частотно-зависимые делители напряжения применяются очень широко. Свойства конденсаторов используются, например, при создании различных фильтров и резонансных схем.

Частотный фильтр — это устройство, которое пропускает сигналы одной частоты и не пропускает другие. Или наоборот — пропускает все частоты кроме одного диапазона. Работа частотных фильтров основана на способности конденсатора изменять ёмкостное сопротивление в зависимости от частоты. Например, нам нужно подавить в усилителе фон переменного тока частотой 50 Гц. В таком случае можно использовать фильтр — схему из конденсаторов и резисторов, которая будет подавлять сигнал с частотой 50 Гц и пропускать все остальные сигналы. Расчёт и конструирование фильтров — занятие непростое и здесь не рассматривается.

Резонансные схемы используют резонанс, который возникает при последовательном или параллельном включении конденсатора и катушки индуктивности. Поскольку сопротивление этих элементов зависит от частоты, то при некоторой частоте общее сопротивление цепи будет максимальным, а при некоторых — минимальным. Эти эффекты и используются в резонансных схемах. Например, резонанс используется в радиоприёмниках при настройке на станцию.

Конденсатор в цепи переменного и постоянного тока: что это такое, виды

Элементная база для конструирования электронных устройств усложняется. Приборы объединяются в интегральные схемы с заданным функционалом и программным управлением. Но в основе разработок — базовые приборы: конденсаторы, резисторы, диоды и транзисторы.

Что такое конденсатор?

Прибор, который накапливает электроэнергию в виде электрических зарядов, называется конденсатором.

Количество электричества или электрический заряд в физике измеряют в кулонах (Кл). Электрическую ёмкость считают в фарадах (Ф).

Уединенный проводник электроёмкостью в 1 фараду — металлический шар с радиусом, равным 13 радиусам Солнца. Поэтому конденсатор включает в себя минимум 2 проводника, которые разделяет диэлектрик. В простых конструкциях прибора — бумага.

Работа конденсатора в цепи постоянного тока осуществляется при включении и выключении питания.Только в переходные моменты меняется потенциал на обкладках.

Конденсатор в цепи переменного тока перезаряжается с частотой, равной частоте напряжения источника питания. В результате непрерывных зарядов и разрядов ток проходит через элемент. Выше частота — быстрее перезаряжается прибор.

Сопротивление цепи с конденсатором зависит от частоты тока. При нулевой частоте постоянного тока величина сопротивления стремится к бесконечности. С увеличением частоты переменного тока сопротивление уменьшается.

Где применяются конденсаторы?

Работа электронных, радиотехнических и электрических устройств невозможна без конденсаторов.

В электротехнике прибор используется для сдвига фаз при запуске асинхронных двигателей. Без сдвига фаз трехфазный асинхронный двигатель в переменной однофазной сети не функционирует.

Конденсаторы с ёмкостью в несколько фарад — ионисторы, используются в электромобилях, как источники питания двигателя.

Для понимания, зачем нужен конденсатор, нужно знать, что 10-12% измерительных устройств работают по принципу изменения электрической ёмкости при изменении параметров внешней среды. Реакция ёмкости специальных приборов используется для:

  • регистрации слабых перемещений через увеличение или уменьшение расстояния между обкладками;
  • определения влажности с помощью фиксирования изменений сопротивления диэлектрика;
  • измерения уровня жидкости, которая меняет ёмкость элемента при заполнении.

Трудно представить, как конструируют автоматику и релейную защиту без конденсаторов. Некоторые логики защит учитывают кратность перезаряда прибора.

Ёмкостные элементы используются в схемах устройств мобильной связи, радио и телевизионной техники. Конденсаторы применяют в:

  • усилителях высоких и низких частот;
  • блоках питания;
  • частотных фильтрах;
  • усилителях звука;
  • процессорах и других микросхемах.

Легко найти ответ на вопрос, для чего нужен конденсатор, если посмотреть на электрические схемы электронных устройств.

Принцип работы

В цепи постоянного тока положительные заряды собираются на одной пластине, отрицательные — на другой. За счет взаимного притяжения частицы удерживаются в приборе, а диэлектрик между ними не дает соединиться. Тоньше диэлектрик — крепче связаны заряды.

Конденсатор берет нужное для заполнения ёмкости количество электричества, и ток прекращается.

При постоянном напряжении в цепи элемент удерживает заряд до выключения питания. После чего разряжается через нагрузки в цепи.

Переменный ток через конденсатор движется иначе. Первая ¼ периода колебания — момент заряда прибора. Амплитуда зарядного тока уменьшается по экспоненте, и к концу четверти снижается до нуля. ЭДС в этот момент достигает амплитуды.

Во второй ¼ периода ЭДС падает, и элемент начинает разряжаться. Снижение ЭДС вначале небольшое и ток разряда, соответственно, тоже. Он нарастает по той же экспоненциальной зависимости. К концу периода ЭДС равна нулю, ток — амплитудному значению.

В третьей ¼ периода колебания ЭДС меняет направление, переходит через нуль и увеличивается. Знак заряда на обкладках изменяется на противоположный. Ток уменьшается по величине и сохраняет направление. В этот момент электрический ток опережает по фазе напряжение на 90°.

В катушках индуктивности происходит наоборот: напряжение опережает ток. Это свойство стоит на первом месте при выборе, какие цепи использовать в схеме: RC или RL.

В завершении цикла при последней ¼ колебания ЭДС падает до нуля, а ток достигает амплитудного значения.

«Ёмкость» разряжается и заряжается по 2 раза за период и проводит переменный ток.

Это теоретическое описание процессов. Чтобы понять, как работает элемент в цепи непосредственно в устройстве, рассчитывают индуктивное и емкостное сопротивление цепи, параметры остальных участников, и учитывают влияние внешней среды.

Характеристики и свойства

К параметрам конденсатора, которые используют для создания и ремонта электронных устройств, относят:

  1. Ёмкость — С. Определяет количество заряда, которое удерживает прибор. На корпусе указывается значение номинальной ёмкости. Для создания требуемых значений элементы включают в цепь параллельно или последовательно. Эксплуатационные величины не совпадают с расчетными.
  2. Резонансная частота — fр. Если частота тока больше резонансной, то проявляются индуктивные свойства элемента. Это затрудняет работу. Чтобы обеспечить расчетную мощность в цепи, конденсатор разумно использовать на частотах меньше резонансных значений.
  3. Номинальное напряжение — Uн. Для предупреждения пробоя элемента рабочее напряжение устанавливают меньше номинального. Параметр указывается на корпусе конденсатора.
  4. Полярность. При неверном подключении произойдет пробой и выход из строя.
  5. Электрическое сопротивление изоляции — Rd. Определяет ток утечки прибора. В устройствах детали располагаются близко друг к другу. При высоком токе утечки возможны паразитные связи в цепях. Это приводит к неисправностям. Ток утечки ухудшает емкостные свойства элемента.
  6. Температурный коэффициент — TKE. Значение определяет, как ёмкость прибора меняется при колебаниях температуры среды. Параметр используют, когда разрабатывают устройства для эксплуатации в тяжелых климатических условиях.
  7. Паразитный пьезоэффект. Некоторые типы конденсаторов при деформации создают шумы в устройствах.

Виды конденсаторов

Емкостные элементы классифицируют по типу диэлектрика, применяемого в конструкции.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

Элементы используются в цепях с постоянным или слабо пульсирующим напряжением. Простота конструкции оборачивается пониженной на 10-25% стабильностью характеристик и возросшей величиной потерь.

В бумажных конденсаторах обкладки из алюминиевой фольги разделяет бумага. Сборки скручивают и помещают в корпус в форме цилиндра или прямоугольного параллелепипеда.

Приборы работают при температурах -60…+125°C, с номинальным напряжением у низковольтных приборов до 1600 В, высоковольтных — выше 1600 В и ёмкостью до десятков мкФ.

В металлобумажных приборах вместо фольги на диэлектрическую бумагу наносят тонкий слой металла. Это помогает изготовить элементы меньших размеров. При незначительных пробоях возможно самовосстановление диэлектрика. Металлобумажные элементы уступают бумажным по сопротивлению изоляции.

Электролитические конденсаторы

Конструкция изделий напоминает бумажные. Но при изготовлении электролитических элементов бумагу пропитывают оксидами металлов.

В изделиях с электролитом без бумаги оксид наносится на металлический электрод. У оксидов металлов односторонняя проводимость, что делает прибор полярным.

В некоторых моделях электролитических элементов обкладки изготавливают с канавками, которые увеличивают площадь поверхности электрода. Зазоры в пространстве между пластинами устраняют с помощью заливания электролитом. Это улучшает емкостные свойства изделия.

Большая ёмкость электролитических приборов — сотни мкФ, используется в фильтрах, чтобы сглаживать пульсации напряжения.

Алюминиевые электролитические

В приборах этого типа анодная обкладка делается из алюминиевой фольги. Поверхность покрывают оксидом металла — диэлектриком. Катодная обкладка — твердый или жидкий электролит, который подбирается так, чтобы при работе восстанавливался слой оксида на фольге. Самовосстановление диэлектрика продлевает время работы элемента.

Конденсаторы такой конструкции требуют соблюдения полярности. При обратном включении разорвет корпус.

Приборы, внутри которых располагаются встречно-последовательные полярные сборки, используют в 2 направлениях. Ёмкость алюминиевых электролитических элементов достигает нескольких тысяч мкФ.

Танталовые электролитические

Анодный электрод таких приборов изготовляют из пористой структуры, получаемой при нагреве до +2000°C порошка тантала. Материал внешне напоминает губку. Пористость увеличивает площадь поверхности.

С помощью электрохимического окисления на анод наносят слой пентаоксида тантала толщиной до 100 нанометров. Твердый диэлектрик делают из диоксида марганца. Готовую конструкцию прессуют в компаунд — специальную смолу.

Танталовые изделия используют на частотах тока свыше 100 кГц. Ёмкость создается до сотен мкФ, при рабочем напряжении до 75 В.

Полимерные

В конденсаторах используются электролит из твердых полимеров, что дает ряд преимуществ:

  • увеличивается срок эксплуатации до 50 тыс. часов;
  • сохраняются параметры при нагреве;
  • расширяется диапазон допустимых пульсаций тока;
  • сопротивление обкладок и выводов не шунтирует ёмкость.

Пленочные

Диэлектрик в этих моделях — пленка из тефлона, полиэстера, фторопласта или полипропилена.

Обкладки — фольга или напыление металлов на пленку. Конструкция используется для создания многослойных сборок с увеличенной площадью поверхности.

Пленочные конденсаторы при миниатюрных размерах обладают ёмкостью в сотни мкФ. В зависимости от размещения слоев и выводов контактов делают аксиальные или радиальные формы изделий.

В некоторых моделях номинальное напряжение 2 кВ и выше.

В чем отличие полярного и неполярного?

Неполярные допускают включение конденсаторов в цепь без учета направления тока. Элементы применяются в фильтрах переменных источников питания, усилителях высокой частоты.

Полярные изделия подсоединяют в соответствии с маркировкой. При включении в обратном направлении прибор выйдет из строя или не будет нормально работать.

Полярные и неполярные конденсаторы большой и малой ёмкости отличаются конструкцией диэлектрика. В электролитических конденсаторах, если оксид наносится на 1 электрод или 1 сторону бумаги, пленки, то элемент будет полярным.

Модели неполярных электролитических конденсаторов, в конструкциях которых оксид металла нанесли симметрично на обе поверхности диэлектрика, включают в цепи с переменным током.

У полярных на корпусе присутствует маркировка положительного или отрицательного электрода.

От чего зависит ёмкость?

Главная функция и роль конденсатора в цепи заключается в накоплении зарядов, а дополнительная — не допускать утечек.

Величина ёмкости конденсатора прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости среды и площади пластин, и обратно пропорциональна расстоянию между электродами. Возникает 2 противоречия:

  1. Чтобы увеличить ёмкость, электроды нужны как можно толще, шире и длиннее. При этом размеры прибора увеличивать нельзя.
  2. Чтобы удерживать заряды и обеспечить нужную силу притяжения, расстояние между пластинами делают минимальным. При этом ток пробоя уменьшать нельзя.

Для разрешения противоречий разработчики применяют:

  • многослойные конструкции пары диэлектрик и электрод;
  • пористые структуры анодов;
  • замену бумаги на оксиды и электролиты;
  • параллельное включение элементов;
  • заполнение свободного пространства веществами с повышенной диэлектрической проницаемостью.

Размеры конденсаторов уменьшаются, а характеристики становятся лучше с каждым новым изобретением.

Конденсатор в цепи переменного и постоянного тока

Если конденсатор присутствует в цепи постоянного тока, то возникающий кратковременный импульс производит его зарядку до значения напряжения источника, после чего движение тока прекращается. Отключенный от источника тока, заряженный конденсатор под действием нагрузки будет очень быстро разряжаться. Его разрядка напоминает кратковременный импульс. При этом, лампа накаливания мигнет один раз и погаснет.

Использование конденсатора

Конденсатор в цепи переменного тока ведет себя совершенно иначе. Зарядка и разрядка  чередуется с периодами колебаний переменного напряжения. Находящаяся в цепи лампа накаливания, соединенная последовательно, как и конденсатор будет визуально излучать непрерывный свет, поскольку промышленная частота колебаний не заметна для человеческого глаза.

Каждый конденсатор обладает емкостным сопротивлением, которое находится в обратной пропорциональной зависимости от его емкости и частоты циклов переменного тока. При таком сопротивлении, электрическая и магнитная энергия не превращается в тепловую. Таким образом, чем выше частота тока, тем ниже значение емкостного сопротивления и наоборот.

На основании этого важного свойства, конденсатор нашел практическое применение в цепях переменного тока, как гасящий элемент в делителях напряжения вместо резисторов. Это особенно актуально при значительном падении напряжения. В этом случае потребовались бы резисторы с большой мощностью и габаритами.

Конденсатор в цепи переменного тока не нагревается, поэтому и не происходит рассеивания энергии. Это связано со смещением напряжения и тока в конденсаторе между собой на 90 градусов. При максимальном напряжении ток равен нулю, при этом, мощность также равна нулю. Значит, никакой работы не совершается, и нагрев отсутствует.

Конденсатор вместо резистора

Это является основной причиной применения во многих случаях, конденсаторов вместо резисторов. Однако, при таком использовании, у конденсатора есть существенный недостаток, который нужно обязательно учитывать. В том случае, когда переменный ток в цепи изменяется, происходит изменение напряжения у нагрузки. Другой недостаток наблюдается, когда отсутствует гальваническая развязка. Поэтому, в целом, конденсаторы, как гасящие элементы, применяются достаточно ограничено. Они используются при относительно стабильном сопротивлении нагрузки. В качестве примера можно привести цепи питания в нагревательных элементах.

Тем не менее, конденсаторы нашли достаточно широкое применение при создании различных частотных фильтров и некоторых видов резонансных схем.

Конденсаторы и цепи переменного тока

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Конденсаторы и цепи переменного тока



Коль скоро мы начинаем рассматривать изменяющиеся сигналы напряжения и тока, нам необходимо познакомиться с двумя очень занятными элементами, которые не находят применения в цепях постоянного тока, — речь идет о конденсаторах и индуктивностях. Скоро вы убедитесь, что эти компоненты вместе с резисторами являются основными элементами пассивных линейных цепей, составляющих основу почти всей схемотехники. Особенно следует подчеркнуть роль конденсаторов — без них не обходится почти ни одна схема. Они используются при генерации колебаний, в схемах фильтров, для блокировки и шунтирования сигналов. Их используют в интегрирующих и дифференцирующих схемах. На основе конденсаторов и индуктивностей строят схемы формирующих фильтров для выделения нужных сигналов из фона. Некоторые примеры подобных схем вы найдете в этой главе, а еще большее число интересных примеров использования конденсаторов и индуктивностей встретится вам в последующих главах.

Приступим к более детальному изучению конденсаторов. Явления, протекающие в конденсаторе, описываются математическими зависимостями, поэтому читателям, которые имеют недостаточную подготовку в области математики, полезно прочитать приложение Б. Не огорчайтесь, если некоторые детали не будут сразу вполне понятны, главное — это общее понимание вопроса.


1.12. Конденсаторы

Конденса рис. 1.27. -это устройство, имеющее два вывода и обладающее следующим свойством:

Q = CU

Конденсатор, имеющий емкость С фарад, к которому приложено напряжение U вольт, накапливает заряд Q кулон на одной пластине и — Q на другой.

Рис. 1.27. Конденсатор.

В первом приближении конденсаторы — это частотно-зависимые резисторы. Они позволяют создавать, например, частотно-зависимые делители напряжения. Для решения некоторых задач (шунтирование, связывание контуров) больших знаний о конденсаторе и не требуется, другие задачи (построение фильтров, резонансных схем, накопление энергии) требуют более глубоких знаний. Например, конденсаторы не рассеивают энергию, хотя через них и протекает ток, — дело в том, что ток и напряжение на конденсаторе смещены друг относительно друга по фазе на 90°.

Продифференцировав выражение для Q (см. приложение Б), получим

I = C(dU/dt).

Итак, конденсатор — это более сложный элемент, чем резистор; ток пропорционален не просто напряжению: а скорости изменения напряжения. Если напряжение на конденсаторе, имеющем емкость 1 Ф, изменится на 1 В за 1 с, то получим ток 1 А. И наоборот, протекание тока 1 А через конденсатор емкостью 1 Ф вызывает изменение напряжения на 1 В за 1 с. Емкость, равная одной фараде, очень велика, и поэтому чаще имеют дело с микрофарадами (мкФ) или пикофарадами (пФ). Для того чтобы сбить с толку непосвященных, на принципиальных схемах иногда опускают обозначения единиц измерения. Их приходится угадывать из контекста. Например, если подать ток 1 мА на конденсатор емкостью 1 мкФ, то напряжение за 1 с возрастет на 1000 В. Импульс тока продолжительностью 10 мс вызовет увеличение напряжения на конденсаторе на 10 В (рис. 1.28).

Рис. 1.28. Напряжение на конденсаторе изменяется, когда через него протекает ток.

Промышленность выпускает конденсаторы разнообразных форм и размеров, через некоторое время вы познакомитесь с наиболее распространенными представителями этого обширного семейства. Простейший конденсатор состоит из двух проводников, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (но не соприкасающихся между собой), настоящие простейшие конденсаторы имеют именно такую конструкцию. Чтобы получить большую емкость, нужны большая площадь и меньший зазор между проводниками, обычно для этого один из проводников покрывают тонким слоем изолирующего материала (называемого диэлектриком), для таких конденсаторов используют, например, алитированную (покрытую алюминием) майларовую пленку. Широкое распространение получили следующие типы конденсаторов: керамические, электролитические (изготовленные из металлической фольги с оксидной пленкой в качестве изолятора), слюдяные (изготовленные из металлизированной слюды). Каждому типу конденсаторов присущи свои качества, краткий перечень отличительных особенностей каждого типа конденсаторов приведен мелким шрифтом в разделе «Конденсаторы». В общем можно сказать, что для некритичных схем подходят керамические и майларовые конденсаторы, в схемах, где требуется большая емкость, применяются танталовые конденсаторы, а для фильтрации в источниках питания используют электролитические конденсаторы.

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов. Ёмкость нескольких параллельно соединенных конденсаторов равна сумме их емкостей. Нетрудно в этом убедиться: приложим напряжение к параллельному соединению, тогда:

CU = Q = Q1 + Q2 + Q3 + … =

= С1U + C2U + C3U + … =

= (C1 + C2 + C3 + …)U

или

C = C1 + C2 + C3 + …

Для последовательного соединения конденсаторов имеем такое же выражение, как лдя параллельного соединения резисторов:

C = 1/1/C1 + 1/C2 + 1/C3.

В частном случае для двух конденсаторов:

C = C1C2/(C1 + C2).

Ток, заряжающий конденсатор (I = CdU/dt),обладает некоторыми особыми свойствами. В отличие от тока, протекающего через резистор, он пропорционален не напряжению, а скорости изменения напряжения (т.е. его производной по времени).Далее, мощность (U умноженное на I), которая связана с протекающим через конденсатор током, не обращается в тепло, а сохраняется в виде энергии внутреннего электрического поля в конденсаторе. При разряде конденсатора происходит извлечение энергии. Эти занятные свойства мы рассмотрим с другой точки зрения, когда будем изучать реактивность (начиная с разд. 1.18.).

КОНДЕНСАТОРЫ

Промышленностью выпускается много типов конденсаторов. Здесь перечислены основные преимущества и недостатки различных типов. Очевидно, что данная оценка имеет несколько субъективный характер (см. таблицу).


ТипДиапазон
емкости
Макс. UТочностьТермо-стаб.УтечкаПримечание
Слюдяной1пФ-
0,01мкФ
100-600Хорошая МалаяОчень хорошие: рекомендуются для радиочастот
Цилиндри-
ческин керамический
0,5пФ-
100пФ
100-600 Варьирует Несколько значений температурного коэффициента, включая 0
Керамический10пФ-
1мкФ
50-
30000
НизкаяНизкаяСредняяМалые габариты, недороги, широко используются
Полиэфирные (маяларовые)0,001мкФ-
50мкФ
50-600ХорошаяНизкаяМалаяХорошие, недорогие, широко используются
Полисти-
ролвые
10 пФ-
2.7мкФ
100-600ОтличнаяВысокаяОчень малаяВысоко-
качестенные, крупногабаритные, рекомендуются для фильтров
Поликар-
боватные
10ОпФ-
ЗОмкФ
50-800ОтличнаяОтличнаяМалаяВысоко-
качественные имеют малые габариты
Полипро-
пиленовые
100пФ-
50мкФ
100-800ОтличнаяВысокаяОчень малаяВысоко-
качественные; низкое диэлектрическое поглощение
Тефлоновые100 пФ-
2мкФ
50-200ОтличнаяОтличнаяСамая малаяВысоко-
качественные, самое низкое диэлектрическое поглощение
Стеклянные10 пФ-
1000мкФ
100-600Хорошая Очень малаяСтабильны при длительной эксплуатации
Фарфоровые100 пФ-
0,1мкФ
50-400ХорошаяВысокаяМалаяХорошие: стабильные при длительной эксплуатации
Танталовые0.1мкФ-
500мкФ
6-100НизкаяНизкая Большая емкость; поляризованные; малогабаритные; небольшая индуктивность
Электро-
литаческие
0,1мкФ-
1,6Ф
3-600Хуже не
бывает
Хуже не
бывает
УжаснаяФильтры источников питания; поляризованные; короткий срок службы
С двойным слоем диэлектрика0,1Ф-
10Ф
1,5-6НизкаяНизкаяМалаяПоддержка памяти; высокое последовательное сопротивление
Масляные0,1мкФ-
20мкФ
200-
10000
МалаяВысоковольтные фильтры; крупногабаритные, длительный срок службы
Вакуумные1пФ-
5000пФ
2000-
36000
Очень малаяПередатчики

Упражнение 1.12. Получите выражение для емкости двух последовательно соединенных конденсаторов. Подсказка: так как точка соединения конденсаторов не имеет внешних подключений, то заряд, накопленный двумя конденсаторами, должен быть одинаков.


Индуктивности и трансформаторы


Действительно ли вашему кондиционеру нужен новый конденсатор?

Рано или поздно это произойдет.

Ваш технический специалист по HVAC приходит для технического осмотра и находит деталь, которую необходимо заменить. На этот раз это большая батарейка. Он говорит, что это называется конденсатор. Он говорит, что его нужно заменить.

Есть?

Все конденсаторы переменного тока и теплового насоса со временем выходят из строя.

Конденсаторы — одна из наиболее распространенных частей, которые необходимо заменять в системах кондиционирования воздуха в жилых помещениях.Обычно они служат несколько лет, но вам нужно будет заменить их хотя бы один раз, если вы используете один и тот же кондиционер более десяти лет.

В вашей системе может быть один или несколько конденсаторов. Во многих наружных блоках есть пусковой конденсатор, который помогает подключиться к сети переменного тока, когда требуется охлаждение. Также есть рабочий конденсатор, который поддерживает работу системы после запуска. Однако в вашей системе может быть только один конденсатор в наружном блоке, а в некоторых моделях даже есть конденсатор для двигателя внутреннего вентилятора.

Конденсаторы от до выглядят как большие батареи, но они подключаются к проводам внутри вашей системы кондиционирования воздуха. К сожалению, нельзя просто вставить конденсатор в слот и закрыть пластиковым колпачком. Так что это совсем не то же самое, что аккумулятор.

Пожалуйста, не пытайтесь заменить конденсатор самостоятельно.

Любой желающий может записать размер конденсатора для своей системы, купить еще один в Интернете и установить его. Однако мы рекомендуем , а не .

Конденсаторы могут быть опасными. Даже после отключения питания от сети переменного тока конденсатор все еще сохраняет большой заряд. Если вы прикоснетесь к нему, он может убить вас электрическим током. И это может очень сильно повредить вам.

Просто спросите сотрудника UC-Berkeley, у которого возник конденсатор при замене охлаждающего вентилятора. Конденсаторы могут отправить вас в отделение неотложной помощи, если вы не совсем уверены, что делаете.

Специалисты по HVAC знают, как обращаться с конденсаторами. Лучше позволить им заниматься своим делом.

Итак, как узнать

, что вам нужен новый конденсатор?

Ваш парень, работающий с HVAC, говорит, что ваш конденсатор не работает.Вот как узнать, что он прав:

  1. Вольтметр говорит, что мало микрофарад. Все конденсаторы указаны в микрофарадах. Например, ваш может быть рассчитан на 35 микрофарад с диапазоном плюс или минус 10. Если он упадет ниже 25, вольтметр сообщит вашему специалисту по HVAC, что пора его заменить.
  2. Он раздулся, как воздушный шар. Когда конденсатор действительно далеко ушел (а к тому времени, когда мы их находим, они часто бывают), он разбухнет. Ваш конденсатор может быть плохим, даже если он не вздутый, но плохой конденсатор обычно разбухает.Это будет выглядеть так, как будто кто-то набил слишком много материала в трубку, и она вздувается по бокам.
  3. Конденсатор протекает масло. Это случается не всегда, но из неисправных конденсаторов часто вытекает масло. Негерметичный конденсатор = конденсатор, который вышел из строя.

И вот так! Вот как вы понимаете, что вам нужен новый конденсатор переменного тока.

Иногда старый, ржавый на вид конденсатор все равно будет читать на соответствующем уровне микрофарад. На самом деле все сводится к показаниям вольтметра, физическому вздутию и / или наличию масла.

Знаете, когда мы, скорее всего, обнаружим неисправный конденсатор?

Есть действительно два раза. Первый — когда ваш кондиционер отключается, и вы как сумасшедшие потеете в своем доме. Что-то не так и, о чудо, конденсатор. После замены кондиционер снова работает.

Другой раз — и это то, что вы хотите, чтобы произошло — это во время нашего технического осмотра в сезон охлаждения. Клиенты с соглашениями об обслуживании проходят эти проверки каждый год (на самом деле их две в год, хотя мы проверяем конденсаторы переменного тока только на одном из них), и мы всегда проверяем конденсаторы, пока находимся на месте.

Есть две причины, по которым неисправный конденсатор лучше заменить во время планового технического осмотра:

  • Мы, вероятно, поймали неисправный конденсатор до того, как он полностью перестал работать. Так что пока что вы не лишены кондиционера.
  • Вы получите большую скидку на новый конденсатор.

Если у вас есть договор на обслуживание, и мы уже находимся у вас дома, чтобы провести осмотр, мы заменим неисправный конденсатор со скидкой 50% — это сверх 15% скидка на запчасти, которую мы уже предлагаем в рамках договора.

Мы не можем предоставить эту скидку, если нас попросят починить неработающий переменный ток и заменить конденсатор. Но если у вас есть план обслуживания, и мы выявляем неисправный конденсатор во время рутинной настройки, такая экономия — одно из ваших преимуществ.

Теперь вы знаете, о чем спросить в следующий раз, когда технический специалист HVAC скажет, что конденсатор необходимо заменить.

А если вы живете в Метро Атланта и у вас ломается кондиционер, позвоните нам! Кто-то из нашей команды определит проблему и порекомендует вам оптимальное решение в долгосрочной перспективе.

В чем разница между пусковым конденсатором и рабочим конденсатором?

Кондиционер в вашем доме в Уэйк Форест, Северная Каролина, состоит из многих частей. У всех них есть жизненно важная функция, и они работают вместе, чтобы обеспечить подачу прохладного воздуха в ваш дом. Если вы внезапно обнаружите, что блок переменного тока не работает должным образом, есть вероятность, что пусковой конденсатор или рабочий конденсатор вышел из строя или вышел из строя. Давайте посмотрим, что такое конденсаторы, их важность для поддержания прохлады в доме и признаки того, что их нужно отремонтировать или заменить.

Роль конденсаторов

Конденсаторы являются важной частью вашей системы кондиционирования воздуха. Конденсаторы представляют собой небольшие емкости цилиндрической формы, которые находятся внутри корпуса кондиционера. Основное их назначение — накапливать энергию и подавать ее на двигатель при запуске и работе. Их называют пусковым конденсатором и рабочим конденсатором.

Почему пусковой конденсатор так важен

Когда ваш кондиционер впервые включается, ему требуется огромное количество энергии, чтобы начать свой цикл.Часто электрическая система вашего дома не может справиться с большой нагрузкой энергии, необходимой для работы системы. Вот где вступает в действие пусковой конденсатор. Как только включается переменный ток, пусковой конденсатор немедленно посылает электрический заряд или усиление, чтобы запустить вращение двигателя. Как только двигатель получает необходимый крутящий момент или энергию, пусковой конденсатор отключается.

Функция рабочего конденсатора

Когда система запущена и работает, рабочий конденсатор берет на себя и обеспечивает дополнительную мощность для работы кондиционера в течение длительных периодов времени.Когда кондиционер работает, оба конденсатора создают и накапливают энергию для следующего цикла. Во многих системах кондиционирования воздуха, а также в тепловых насосах используется система с двумя конденсаторами, которая соединяет пусковой и рабочий конденсаторы с двигателями компрессора и вентилятора.

Что вызывает отказ конденсатора?

Как и любой другой компонент вашей системы кондиционирования воздуха, конденсаторы со временем изнашиваются и требуют ремонта или замены. Одна из основных причин выхода конденсатора из строя — перегрев.Они довольно чувствительны к теплу, и если кондиционер стоит на ярком солнце, конденсатор может легко перегреться.

Когда температура резко возрастает, например, во время аномальной жары, система переменного тока может работать дольше и интенсивнее, чем обычно, что также может вызвать электрический перегрев. Скачки напряжения из-за колебаний в электросети или из-за перегрузки цепи в вашем доме также могут нанести непоправимый ущерб конденсаторам. Возраст конденсаторов также может быть причиной выхода из строя.

Регулярное профилактическое обслуживание может помочь предотвратить полный отказ конденсатора.Во время технического обслуживания наши специалисты могут проверить неисправный конденсатор и заменить его, прежде чем возникнет дальнейшее повреждение кондиционера.

Признаки неисправности конденсатора

Попытка определить, неисправны ли конденсаторы, лучше всего доверить нашим профессионально подготовленным техническим специалистам. Однако есть признаки, которые могут предупредить вас о проблеме. Если компрессор на внешнем блоке вашего кондиционера не запускается или быстро включается и выключается, возможно, неисправен пусковой конденсатор.Если кондиционер неоднократно запускается и останавливается, причиной может быть рабочий конденсатор. Если вы слышите необычный щелкающий звук изнутри шкафа кондиционера, возможно, конденсатор неисправен.

Если кондиционер работает, но из вентиляционных отверстий не выходит холодный воздух, значит, двигатель вентилятора не работает должным образом. Если кондиционер вообще не включается, конденсатор не может передать достаточно энергии для запуска двигателя.

Не игнорируйте ни один из этих признаков неприятностей! Если двигатель, компрессор и вентиляторы не получают мощность, необходимую для эффективной работы, вся система в конечном итоге выйдет из строя, что приведет к дорогостоящему ремонту или даже замене всей системы.

Если ваш кондиционер нуждается в ремонте, сразу же звоните нашим специалистам в Cape Fear Air Conditioning, Heating, & Electrical Company, Inc. Вы можете связаться с нами по телефону 919-246-5801.

Изображение предоставлено iStock

Сколько стоит конденсатор кондиционера и стоимость его замены в Хьюстоне, штат Техас?

В вашем кондиционере много деталей, и все они играют свою роль в поддержании комфорта в вашем доме в Хьюстоне в летние месяцы.Один из важнейших компонентов конденсатора кондиционера, который дает вашему кондиционеру энергию для запуска — жизненно важную часть процесса кондиционирования воздуха.

Что именно это за деталь? Это небольшой цилиндрический контейнер внутри вашего кондиционера, и его основная задача — хранить и подавать энергию. Когда ваш кондиционер запускается, ему требуется больше энергии, чем может вырабатывать ваша домашняя электрическая система, и именно здесь в дело вступает конденсатор.

Во время работы кондиционера конденсатор накапливает и накапливает энергию; Короче говоря, это как аккумуляторная батарея.Таким образом, когда придет время для такого большого выброса энергии, в котором нуждается ваш кондиционер, конденсатор сможет подавать его и обеспечивать бесперебойную работу. Компрессор кондиционера, электродвигатель вентилятора и электродвигатель вентилятора полагаются на компрессор (или компрессоры, в зависимости от вашего кондиционера), чтобы продолжать работать, а холодный воздух течет по вашему дому.

Как определить, что ваш конденсатор не работает

Если конденсатор не работает, это может привести к разного рода проблемам. Иногда кондиционер работает, но вентилятор не работает.В других случаях вентилятор может работать, но воздух не холодный, или переменный ток не остается включенным надолго. В этих случаях вполне вероятно, что у вас нефункционирующий конденсатор, и он не может обеспечить тот импульс энергии, который необходим вентилятору, компрессору или воздуходувке для его работы. Вы также можете сказать, что конденсатор вышел из строя, если услышите щелчок изнутри шкафа кондиционера.

Если ваш вентилятор не работает, простой тест может определить, есть ли проблемы с конденсатором. Используя палку, вы можете толкать вентилятор во время работы кондиционера.Если вентилятор начинает двигаться, скорее всего, ваш конденсатор поврежден; в нем не накапливается энергия, необходимая для запуска двигателя вентилятора, но ее достаточно для поддержания работы вентилятора.

Взгляд на конденсатор также может дать вам некоторое представление, если это проблема. Когда верхняя часть конденсатора начинает вздуваться, вместо того, чтобы оставаться плоской, или если есть утечка, это верный признак того, что он нуждается в замене.

Что приводит к выходу из строя конденсатора?

Конденсатор подвергается большим нагрузкам в течение своего срока службы, и если кондиционер работает больше, чем обычно, эта нагрузка увеличивается.Большинство конденсаторов рассчитаны на срок службы около двадцати лет в идеальных условиях, но не всегда идеальные условия. Для большинства конденсаторов существует три распространенных причины выхода из строя:

  • Тепловое воздействие. Хотя кондиционеры созданы для борьбы с жарой, чем жарче в помещении, тем выше риск выхода конденсатора из строя. Его перегрев может повредить устройство и сократить срок его службы. В Хьюстоне держать кондиционер в тени и хорошо проветривать — это важная часть, помогающая снизить риски высоких температур.
  • Номинальное напряжение . Существуют различные типы конденсаторов для разных моделей переменного тока, и все они имеют индивидуальное номинальное напряжение. Чем выше напряжение конденсатора, тем дороже его деталь, поэтому может возникнуть соблазн купить конденсатор более низкого уровня для замены. Однако это создает гораздо более значительную нагрузку на конденсатор, сокращая срок его службы.
  • Опять же, срок службы большинства конденсаторов составляет около двадцати лет, но это также означает, что их использование ограничено.Старые конденсаторы не будут такими мощными, а использование переменного тока выше среднего быстрее сократит срок их службы, как и конденсатор с неисправными деталями.

Одна из основных проблем, связанных с отказом конденсатора переменного тока, заключается в том, что это может привести к повреждению других частей, на которые он питает. Вентиляторы могут изнашиваться; электрические соединения могут быть повреждены — как только вы заметите, что проблема в конденсаторе, лучше заменить его как можно скорее, чтобы избежать дополнительных затрат на техническое обслуживание и затрат.

Как заменить конденсатор кондиционера

После того, как вы определили, что конденсатор нуждается в замене, вы можете сделать это несколькими способами. Поскольку это похоже на батарею, простой процесс состоит в том, что вам нужно заменить ее на новую. Однако это немного сложнее, чем просто вынуть старый конденсатор и вставить замену, поэтому не пытайтесь сделать это самостоятельно, если вы не уверены в правильности обращения с деталями.

Существует несколько руководств о том, как самостоятельно заменить конденсатор, но вот некоторые из основных, о которых следует помнить:

  • Найдите подходящий конденсатор для замены. Конденсатор должен иметь уровень напряжения и емкости, и вы должны соответствовать этому при замене. Запишите это, а также марку и модель вашего кондиционера, чтобы найти нужный вам конденсатор.
  • Выключите кондиционер перед тем, как начинать какие-либо исправления. . Это может звучать как здравый смысл, но все же жизненно важно. Работа с оборудованием с высоким электрическим током может быть опасной без должной безопасности.
  • Разрядить конденсатор .Даже при выключенном кондиционере внутри конденсатора сохраняется значительное количество энергии (в конце концов, это и есть его работа). Вам необходимо разрядить эту энергию, чтобы не причинить себе вреда во время работы или после утилизации. Не забудьте также надеть соответствующее защитное снаряжение.
  • Делать записи . Либо нарисуйте схему подключения конденсатора, либо сделайте несколько снимков, чтобы облегчить процесс повторного подключения.
  • Обратите внимание на разницу в конденсаторах .Если вы выбрали тот же тип конденсатора, что и ваш старый, это не будет большой проблемой. Однако некоторые конденсаторы имеют разные обозначения для нужных вам соединений, поэтому имейте в виду, где они должны быть повторно подключены, чтобы у вас не возникло дополнительных проблем.

Конечно, не все чувствуют себя комфортно с проектами «сделай сам», поэтому нет ничего плохого в том, чтобы позвонить в профессиональную ремонтную компанию Хьюстона, которая сделает работу за вас. Фактически, если вы видите, что в вашем конденсаторе течет масло, лучше поручить замену техническому специалисту, чтобы уменьшить опасность.

Стоимость замены

Конденсаторы

Turbo могут хранить больше энергии и иметь более высокую цену, но если они помогают устранить проблему напряжения, которая может повредить ваш конденсатор.

При профессиональном ремонте не нужно больше беспокоиться о стоимости. С включенным обслуживанием вы рассчитываете примерно на 220–250 долларов на замену конденсатора и приведение кондиционера в порядок. Если вы работаете с фирменным устройством и хотите использовать его части, стоимость может приблизиться к 400 долларам, но, если это не в вашем диапазоне, есть множество альтернатив, которые не жертвуют эффективностью конденсатора.

Хотя конденсаторы являются одной из наиболее частых причин неисправностей кондиционеров, их замена проста и недорого.

Что делает конденсатор HVAC? | Домашние руководства

Майкл Логан Обновлено 21 июля 2017 г.

Кондиционеры для жилых помещений работают от однофазного переменного тока, подаваемого электрическими предприятиями. Однофазные двигатели в таких устройствах, как кондиционеры, используют конденсаторы для обеспечения дополнительного крутящего момента для запуска и для уменьшения потребления электроэнергии после запуска.Двигатели имеют пусковой и рабочий конденсаторы, что делает их более эффективными.

Конденсаторы

Конденсаторы накапливают электричество. Полностью заряженный конденсатор позволяет току течь на максимальном уровне при высвобождении заряда. По мере разряда конденсатора напряжение повышается до тех пор, пока ток не станет минимальным, а напряжение не станет максимальным. Следовательно, напряжение не в фазе с током.

Без конденсатора напряжение и ток совпадают по фазе — по мере увеличения напряжения увеличивается и ток.Конденсатор сдвигает напряжение в противофазе с током, так что напряжение отстает от тока.

Двигатели для кондиционеров

Для электродвигателей требуется вращающееся магнитное поле, создаваемое электрическим током, который вращается впереди магнитного поля ротора. Вращающееся магнитное поле притягивает противоположное магнитное поле ротора, что заставляет вал двигателя вращаться. Для запуска двигателя требуется два магнитных поля, но однофазный переменный ток может питать только одно поле.У каждого поля есть два полюса, северный и южный.

Однофазные двигатели, используемые в кондиционерах, нуждаются в сильном дополнительном поле для запуска под нагрузкой компрессора. Без дополнительного поля мотор гудит, но не крутится.

Конденсаторные двигатели с пуском

Конденсатор, помещенный в линию со второй вспомогательной обмоткой двигателя, заставляет напряжение обмотки отставать от тока. Это создает дополнительное магнитное поле, которое не совпадает по фазе с полем в основной обмотке.Когда переменный ток растет, падает и меняет направление, поля вращаются между обмотками двигателя, и ротор начинает вращаться.

Конденсатор, запускающий двигатель кондиционера, пропускает большой ток, чтобы дать двигателю крутящий момент, необходимый для запуска его вращения. Когда скорость двигателя приближается к полной, выключатель отключает пусковой конденсатор.

Конденсаторные двигатели

Как только выключатель отключает пусковой конденсатор, двигатель кондиционера теряет дополнительное магнитное поле, создаваемое пусковым конденсатором.Двигатель большего размера мог бы легко продолжать вращаться без дополнительного поля, но он потребляет больше электроэнергии и менее эффективен.

Конденсатор меньшего размера по-прежнему обеспечивает фазовый сдвиг, необходимый для создания дополнительного магнитного поля, но использует меньший ток. Этот рабочий конденсатор всегда подключен к вспомогательной обмотке двигателя для создания сдвинутого по фазе магнитного поля, что позволяет кондиционеру использовать более компактный и более эффективный двигатель.

Что происходит при выходе из строя конденсатора переменного тока

Люди во всем мире будут переживать лето, интенсивность в этих местах может варьироваться, но сейчас действительно тяжелые времена.Провести лето без комфорта кондиционеров может быть настоящей пыткой, и если у вас уже есть один кондиционер, и он не в рабочем состоянии, возникает панический синдром.

Сначала представьте себе такую ​​ситуацию: вы дома или на работе, температура на улице действительно невыносимая, и внезапно выходит из строя кондиционер. Уровень влажности поднимается до выдающегося уровня, и вы начинаете как сумасшедшее потеть. Это очень кошмарный сценарий, хотя мы здесь, чтобы предоставить информацию об этих проблемах и о том, как вы можете их сразу выявить и решить.

Полезным советом здесь будет полное выключение кондиционера после использования, вы не хотите, чтобы он работал сверхурочно и приводил к чрезмерным счетам за электроэнергию.

Что такое конденсаторы переменного тока?

Чтобы эффективно определить проблему, вам необходимо иметь кристально четкую информацию о ваших кондиционерах, поэтому мы начнем с конденсаторов. Если вам нужно разбираться в электрических машинах, в которых есть двигатели, знайте, что почти в каждой моторной машине есть конденсатор.

Думайте о конденсаторах как о батареях, они хранят энергию и, если они работают должным образом, будут посылать электрические токи на двигатель кондиционера, и все готово! Блок работал бы нормально, но если возникнут проблемы с конденсатором, кондиционер даже не запустится.

Эти конденсаторы работают как потоки энергии для ваших кондиционеров, сначала они обеспечивают энергию, необходимую для запуска блока, а затем они просто поддерживают постоянный и непрерывный поток, чтобы он продолжал работать.Это очень важные компоненты, и вам нужно убедиться, что они всегда в рабочем состоянии.

Теперь, когда мы знаем, что такое конденсаторы кондиционера, давайте посмотрим, как вы можете диагностировать, если они перестают работать.

Обычные признаки неисправности конденсатора переменного тока

Если вы находитесь на своем рабочем месте или в комфорте своего дома, то с помощью информации, которую мы предоставим, вы можете провести полную диагностику вашего кондиционера и узнать, находится ли он в рабочем состоянии или нет.

  1. Кондиционер не подает холодный воздух

Поскольку мы обсуждали, что конденсаторы являются основными источниками питания кондиционеров, если они не работают должным образом, то устройство не будет выдувать холодный воздух, это будет просто обычный воздух. Что вы можете сделать здесь, так это выключить и снова включить ваше устройство, и если проблема не исчезнет, ​​вам нужно вызвать технических специалистов HVAC.Они внимательно изучат проблему.

  1. Счета за электроэнергию как никогда высокой

Если вы замечаете, что ваши счета за электроэнергию растут больше, чем должны на самом деле, и производительность ваших кондиционеров также ухудшается, это может быть точным признаком того, что ваш конденсатор переменного тока вышел из строя. Когда кондиционерам требуется больше энергии, чем они должны работать должным образом, счета за электроэнергию значительно возрастают.

Это знак того, что ваш конденсатор переменного тока требует посещения специалиста по ОВК.

  1. Издает странные гудящие звуки

Кондиционеры обычно бесшумны, вы не слышите шума при работе с ними. Хотя, если вы слышите странные звуки, такие как гудение или лязг, это может указывать на поврежденный или неисправный конденсатор, который вам в конечном итоге придется заменить или отремонтировать.

  1. Ваш блок HVAC очень старый

Если у вас очень старый блок HVAC, то есть вероятность, что конденсатор, работающий внутри него, устарел или, по-видимому, не в рабочем состоянии, когда это произойдет, вам нужно обязательно заменить этот конденсатор.

  1. Кондиционер выключается самостоятельно

Поскольку основная задача конденсаторов заключается в обеспечении вашего кондиционера постоянным потоком энергии, их неправильная работа будет означать, что кондиционер отключается сам по себе. В этом случае как можно скорее обратитесь к подрядчикам по ОВК.

  1. Для включения кондиционера требуется время

Кондиционеры работают очень плавно, они включаются практически сразу после нажатия кнопки, а переключение мощности занимает секунды.Если вы заметили, что вашему кондиционеру требуется дополнительное время для запуска, это может указывать на то, что силовой конденсатор вышел из строя или устарел.

  1. Кондиционер не включается

Если ваш кондиционер даже не включается полностью, то вам нужно знать, что за этим отключением питания стоит конденсатор. Конденсаторы несут единоличную ответственность за передачу энергии на двигатель устройства, и если они этого не делают, это означает, что они не выполняют свои функции должным образом.

Как диагностировать конденсатор кондиционера

Теперь, когда вы знаете симптомы неисправного конденсатора кондиционера, вы можете фактически диагностировать конденсатор, чтобы увидеть, является ли проблема слишком серьезной или нет.

Во-первых, вам нужно проверить фактическое напряжение вашего конденсатора, и для этого вам понадобится мультиметр, это устройство, которое точно отображает, сколько электроэнергии вырабатывает конденсатор, а затем сравнивает его с фактическим напряжением устройства. требует.

Если вы видите, что конденсатор не производит никакого электрического заряда, вам придется вызвать технических специалистов HVAC и купить новый конденсатор в хозяйственном магазине.

Как собственно выбрать конденсаторы кондиционера

Если вы хотите не тратить деньги на специалиста по ОВКВ или просто думаете, что можете решить эту проблему самостоятельно, то вам нужно обратить внимание на две вещи при поиске конденсаторов.

Это две вещи: микрофарады и номинальное напряжение. Обратите внимание, что форма и размер конденсаторов не имеют никакого значения, если у вас есть эти критерии.Синхронизация номинального напряжения с блоком кондиционера не так уж и необходима, но делать это для микрофарад очень важно. Просто проверьте, совпадают ли числа на микрофараде и на вашем устройстве, после того, как совпадение будет найдено, вы можете легко произвести замену.

Заключение

С помощью нашего руководства вы теперь знаете, что на самом деле происходит, когда конденсаторы вашего кондиционера выходят из строя, и что вы можете сделать, чтобы исправить всю ситуацию. Хотя следует отметить, что всякий раз, когда возникают подобные проблемы, в целях безопасности и страхования лучше всегда вызывать профессионалов.

Конденсатор переменного тока

Окончательное руководство по стоимости и замене

Конденсатор кондиционера — это небольшой цилиндрический контейнер, который находится в вашем внешнем конденсаторном блоке переменного тока или тепловом насосе. Конденсатор накапливает энергию до тех пор, пока она не понадобится, а затем высвобождает ее для питания двигателя вентилятора конденсатора и / или компрессора. Он подает немного дополнительного «сока» для установки при запуске или для бесперебойной работы. Эти функции описаны ниже.

Конденсатор для блока переменного тока может стоить от 5 до 35 долларов за деталь, в зависимости от предпочитаемой марки и типа необходимого конденсатора.

См. Ниже раздел «Где купить конденсатор переменного тока в Интернете и на месте», чтобы узнать о вариантах покупки, включая интерактивные ссылки, которые делают заказ простым и быстрым.

Где купить конденсатор переменного тока в Интернете и на месте

Вы можете найти небольшой ассортимент тепловых насосов или конденсаторов переменного тока в магазине запчастей и магазинах товаров для дома рядом с вами. Но в Интернете их гораздо больше, и мы делаем их покупку быстрой и удобной, так что давайте начнем с этого. Затем мы перейдем к местным вариантам покупки конденсатора переменного тока или конденсатора теплового насоса.Это одно и то же.

Конденсаторы переменного тока Онлайн

Вот хороший выбор вариантов. Перед покупкой просмотрите разделы этих разделов выше, чтобы убедиться, что тот, который вы покупаете, является адекватной заменой старого:

При покупке нового конденсатора

Требуемый тип конденсатора

Как использовать этот список продуктов: Если устройство dual run , это указано в заголовке. В противном случае это однопроходный конденсатор.

Во-вторых, , они перечислены по мощности, и все они имеют высокую оценку.Прокрутите список вниз, пока не найдете тот, который точно или наиболее точно соответствует номинальным характеристикам старого, и вы найдете подходящую замену конденсатора для вашего конденсаторного блока переменного тока или теплового насоса.

Наконец, , размеры не обязательно должны быть точными, но рейтинги должны быть максимально близкими.

Конденсаторы TEMCo и MAXRUN — лучший вариант для большинства распространенных марок переменного тока и тепловых насосов — Trane, Lennox, Carrier, Goodman, Heil и других. Некоторые другие включены для разнообразия, их высоких рейтингов и уникальных приложений.

TEMCo 7,5 мкФ / MFD 370-440 В переменного тока Овальный рабочий конденсатор

  • 2 дюйма x 2 3/4 дюйма Приблизительно
  • Конденсатор только для вентилятора — Компрессор не запускается

TEMCo 40 uf / MFD 370 В переменного тока, постоянный конденсатор, 50/60 Гц

  • Диаметр 1,75 дюйма, высота 4,5 дюйма (прибл.)
  • Работает только компрессор — одно- и трехфазный
  • Лучший ответ клиента: «Эта часть конденсатор запуска / запуска, который управляет одним двигателем, обычно это высокоэффективный вентиляторный двигатель в устройстве обработки воздуха или компрессор среднего размера 2-3.5 тонн ».

MAXRUN 35 + 5 MFD uf 370 или 440 В переменного тока, круглый двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 дюйма, высота 4 1/8 дюйма
  • 5-летняя гарантия; Рассчитан на 60 000 часов
  • От производителя: «Этот конденсатор рассчитан на 440 Вольт, что означает, что он будет работать при 370 или 440 В переменного тока. Конденсатор двойного действия, такой как этот 35/5, объединяет два конденсатора в один блок. Он питает двигатель компрессора и двигатель вентилятора и имеет три вывода наверху.Они имеют маркировку «Herm» для двигателя компрессора, «Fan» для вентилятора и «C» для общей линии ».

MAXRUN 40 + 5 MFD мкФ 370 или 440 В переменного тока, круглый двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 дюйма, высота 4 3/8 дюйма
  • 5-летняя гарантия; Рассчитан на 60 000 часов
  • От производителя: См. Информацию выше. Единственное отличие — рейтинг 40/5 вместо 35/5.

TEMCo 45 + 5 мкФ / MFD 370-440 В переменного тока, круглый, двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 дюйма, высота 5 1/4 дюйма
  • Одно- и трехфазные; гарантия 5 лет
  • Лучший клиент Ответ: «Это по сути два конденсатора в одной оболочке.Один — 45 мфд, а другой — 5 мфд. Эти конденсаторы обычно используются в блоках переменного тока ».

MAXRUN 50 + 5 MFD мкФ 370 или 440 В переменного тока Круглый двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 1/4 дюйма, высота 3 7/8 дюйма
  • Запускает компрессор (50) и двигатель вентилятора (5)
  • От производителя: См. Информацию о двойном конденсаторе MAXRUN 35/5 выше. Единственное отличие — рейтинг 50/5 вместо 35/5.

MAXRUN 55 + 5 MFD uf 370 или 440 В переменного тока, круглый двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 3/8 дюйма, высота 4 1/8 дюйма
  • 5-летняя гарантия; Рассчитан на 60 000 часов.
  • От производителя: «Он будет приводить в действие двигатель компрессора и двигатель вентилятора и имеет три клеммы наверху.Они имеют маркировку «Herm» для двигателя компрессора, «Fan» для вентилятора и «C» для общей линии ».

MAXRUN 60 + 5 MFD мкФ 370 или 440 В переменного тока Круглый двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 3/8 дюйма, высота 4 1/8 дюйма
  • Запускает компрессор (60) и двигатель вентилятора (5)
  • От производителя: «Двойной рабочий конденсатор, такой как этот 60/5, объединяет два конденсатора в один блок. Он питает двигатель компрессора и двигатель вентилятора и имеет три клеммы наверху.Они имеют маркировку «Herm» для двигателя компрессора, «Fan» для вентилятора и «C» для общей линии ».

PowerWell 70 + 7,5 MFD uf 370 или 440 В переменного тока Круглый двигатель двойной рабочий конденсатор

  • Диаметр 2 1/2 дюйма, высота 5 дюймов
  • 5-летняя гарантия, высокая емкость
  • От производителя: «Если ваш вентилятор работает, а компрессор не работает, или конденсатор вздувается сверху, скорее всего, ваш конденсатор неисправен. Круглые конденсаторы можно использовать вместо конденсаторов овальной формы с такими же характеристиками MFD И Volt.

BOJACK 12,5 мкФ ± 6% 12,5 MFD 370 В / 440 В CBB65 Овальный пусковой конденсатор — двойной пуск / работа

  • 2 дюйма в ширину, 4 1/2 дюйма в высоту
  • Конденсатор промышленного класса
  • От Производитель: «Этот конденсатор используется для запуска двигателя компрессора и двигателя вентилятора, а также для работы двигателей переменного тока с частотой 50/60 Гц, таких как промышленная замена для центральных кондиционеров, тепловых насосов, двигателей вентиляторов конденсатора и Компрессоры.”

Примечание. BOJACK производит ряд аналогичных промышленных конденсаторов. Выберите ссылку и прокрутите вниз, чтобы просмотреть другие размеры, включая модели 10 мкФ и 15 мкФ.

Конденсаторы переменного тока в местных магазинах

Home Depot, Lowe’s и Menards могут иметь небольшой ассортимент конденсаторов. Если рядом с вами есть оптовый магазин запчастей для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, который продает их населению, а не только контакторам, это будет вашим лучшим выбором.

Примечание: Хотя они могут отображаться на веб-сайте, убедитесь, что они доступны в местном магазине для самовывоза, а не просто заказывать их в Интернете.

И убедитесь, что они есть в наличии. В противном случае вам придется заказать его и дождаться доставки в ближайший магазин. В этом случае вы можете быстрее заказать его на Amazon, особенно если у вас есть Prime.

  • Home Depot — Нет на складе. Необходимо заказать. Home Depot не дает хороших описаний продуктов на этих конденсаторах, поэтому сложно понять, что вы заказываете нужную деталь.
  • Lowe’s — Нет в наличии. Необходимо заказать самовывоз в вашем местном магазине.В настоящее время мы нашли 35 MFD, двойной конденсатор 45/5 и двойной конденсатор 55/5.
  • Menards — Нет конденсаторов для переменного тока и тепловых насосов. Очевидно, не лучший вариант.

Руководство по покупке конденсатора переменного тока

В нашем подробном руководстве ниже мы объясняем, что делает конденсатор, как определить, когда ваш конденсатор выходит из строя, как вы можете заменить неисправный конденсатор, какие типы конденсаторов переменного тока доступны, какие факторы учитываются. в стоимость самостоятельной или профессиональной замены конденсатора и многое другое.

Примечание: Это руководство является ответом на поисковый запрос «конденсатор для блока переменного тока» и не касается конденсатора переменного тока транспортного средства.

Типы конденсаторов

Конденсаторы — один из самых важных компонентов для вашей системы переменного тока. Существует два основных типа конденсаторов для блока переменного тока: рабочий конденсатор переменного тока и пусковой конденсатор переменного тока. Рабочий конденсатор бывает двух подтипов:

Одинарный рабочий конденсатор

Этот конденсатор запускает двигатель вентилятора конденсатора и поддерживает его работу.Для работы не требуется пусковой конденсатор.

Двойной рабочий конденсатор

«Двойной» здесь является ключевым термином. Блок с этим подтипом конденсатора использует как пусковой, так и рабочий конденсатор. Пусковой конденсатор дает начальный толчок двигателю, отключаясь, как только вентилятор начинает движение. Рабочий конденсатор поддерживает работу вентилятора и приводит в действие компрессор.

Если бы перед вами был рабочий конденсатор и пусковой конденсатор для параллельного сравнения, вы бы заметили, что и одиночный рабочий конденсатор, и пусковой конденсатор имеют две клеммы наверху, в то время как двойной рабочий конденсатор Конденсатора их три.

Количество клемм для каждого типа конденсатора никогда не изменится.

Клеммы конденсатора обозначены буквами «C» (иногда «COM») для «общего», «H» или «HERM» для «герметичного» и «F» для «вентилятора». Клемма C соединяет контактор с конденсатором, обеспечивая питание конденсатора. Клемма F питает двигатель вентилятора конденсатора, а клемма H — компрессор.

Важное примечание: цвета для каждого провода могут отличаться от одного устройства переменного тока к другому, но расположение каждого провода никогда не изменится.

Причины и признаки неисправных конденсаторов

Конденсатор вашего устройства может выйти из строя по ряду причин:

  • Старение. Независимо от того, какой конденсатор (-ы) используется в вашем устройстве, со временем он может потерять свои возможности хранения, в конечном итоге не удерживая электрический заряд — он изнашивается.
  • Скачки напряжения. Поскольку конденсаторы хрупкие, скачок напряжения — особенно несколько скачков с течением времени — может легко их разрушить.
  • Перегрев. Это может быть из-за высоких внешних температур, перегружающих устройство, или из-за внутреннего нагрева самого устройства. Другими словами, эта неисправность может указывать на то, что с вашим конденсаторным блоком что-то не так.

Как определить, неисправен ли конденсатор переменного тока

Хотя определить, неисправен ли конденсатор переменного тока, может быть сложно, есть признаки, указывающие на это:

Внешний вентилятор переменного тока перестает работать. Вы услышите гудение из устройства, когда это произойдет, потому что двигатель вентилятора пытается работать, но не получает необходимой для этого мощности.

Внешний конденсатор переменного тока не включается, но внутренний кондиционер воздуха включается. Когда это произойдет, ваш воздухоочиститель будет извергать горячий воздух вместо холодного. Вы даже можете обнаружить задержку пуска с устройством обработки воздуха.

Конденсатор расширяется или выпирает сверху. Иногда это может выглядеть как купол или даже верхушка гриба.

Есть ли у меня плохой конденсатор?

Масло внутри конденсатора вытекает по бокам.

Компрессор перестает работать. Эта проблема возникает только с двойными рабочими конденсаторами.

Если вы столкнулись с проблемами №1 или №2, описанными выше, вы должны знать, что, возможно, вы имеете дело не с неисправным конденсатором. Существуют и другие проблемы, которые могут привести к остановке вентилятора или выключению всего устройства, о которых вы можете узнать в руководстве по часто задаваемым вопросам PickHVAC под названием «Внешний блок переменного тока не работает, но находится внутри».

Тест конденсатора

Если физические характеристики конденсатора в норме — он не протекает и не деформирован — но вы подозреваете, что проблема в конденсаторе, есть способ проверить компонент, чтобы выяснить это.

Проденьте тонкую, но прочную деревянную палку через решетку, защищающую вентилятор вашего устройства, и осторожно подтолкните вентилятор в движение. ( Предупреждение: Избегайте использования для этого пальцев или токопроводящих материалов, таких как металл. В противном случае вы можете получить удар током, что приведет к серьезным травмам или смертельному исходу. Вы также не должны попадать туда пальцами, если вентилятор вращается. в движение.)

Single Run Capacitors: Если вентилятор начинает вращаться сам по себе, а в вашем устройстве есть одинарный рабочий конденсатор, то конденсатор, вероятно, слабый и близок к выходу.Если вентилятор не вращается, вероятно, вышел из строя конденсатор, что также может означать повреждение двигателя вентилятора.

Двойные рабочие конденсаторы: С другой стороны, если вентилятор начинает вращаться и в вашем устройстве используется двойной рабочий конденсатор, это может означать одну из трех возможностей:

  • Мусор и / или пыль застревают внутри устройства, предотвращая ось вентилятора или двигатель вентилятора не работают.
  • Пусковой конденсатор слабый и скоро умрет.
  • Двигатель вентилятора поврежден.Проблема в том, что у большинства домовладельцев нет инструментов или ноу-хау, чтобы определить точную причину проблемы. Техник HVAC сможет помочь в этом сценарии. Повреждение двигателя вентилятора может означать, что двигатель является проблемой сам по себе, а конденсатор в порядке. Это может означать, что оба компонента повреждены и требуют замены. Вы даже можете обнаружить, что ваш блок требует дополнительной замены и ремонта, например, компрессора.

Наконец, если вентилятор не вращается и в вашем устройстве есть двойной рабочий конденсатор, то рабочий конденсатор необходимо заменить.

Как заменить конденсатор переменного тока

Вот пошаговые инструкции по замене конденсатора. Прочтите их, и если у вас есть инструменты и базовые навыки для проверки конденсатора, дерзайте. Заменить конденсатор переменного тока довольно просто, но с некоторыми мерами предосторожности.

  1. Отключите питание перед работой с устройством. Для этого выключите автоматические выключатели переменного тока и печи, затем вытащите выключатель в коробке отключения, расположенной рядом с внешним блоком переменного тока.
  2. Закройте крышку отсека отключения в качестве дополнительной меры предосторожности.
  3. С помощью дрели выверните винты и снимите панель доступа к конденсатору.
  4. Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что устройство полностью выключено. Возможно, вы отключили источник питания, но иногда в устройстве может оставаться остаточный заряд.
    1. Если у вас нет мультиметра, вы можете купить его в местном магазине Home Depot. Для получения информации о токоизмерительных клещах см. Третий вопрос в разделе «Часто задаваемые вопросы» ниже.
    2. Если вы не умеете пользоваться мультиметром, посмотрите это видео.
  5. Если вы обнаружите внутри гнездо или в нем много пыли и мусора, вам необходимо очистить это место перед выполнением следующих действий. Но будьте осторожны: использование катушек может привести к короткому замыканию.
  6. Убедитесь, что ваш новый конденсатор того же типа, что и тот, который вы удаляете.
  7. Если у вас двойной рабочий конденсатор: когда вы проводили тест конденсатора, перемещая вентилятор, запускался ли вентилятор снова? Если это так, вам нужно будет заменить только пусковой конденсатор.Если вентилятор не двигался, вам нужно будет только заменить рабочий конденсатор. (Рабочий конденсатор обычно серый / серебристый).
  8. Потрите плоскогубцами или отверткой клеммы конденсатора, чтобы снять остаточное напряжение. Не снимайте конденсатор, пока не сделаете это. Примечание. Убедитесь, что плоскогубцы имеют резиновые или пластиковые ручки, а не голый металл, чтобы заряд не передавался в вашу руку.
  9. Ослабьте скобу, удерживающую конденсатор на месте, затем извлеките конденсатор из держателя с присоединенными проводами.
  10. Сфотографируйте конденсатор с подключенными проводами, чтобы потом вспомнить, куда идет каждый провод.
  11. Используйте плоскогубцы, а не пальцы, чтобы отсоединить провода.
  12. Установите новый конденсатор, вставив провода в соответствующие клеммы.

Чтобы получить наглядное представление об этом процессе, посмотрите это видео:

Quick Quiz на видео — это был конденсатор одинарного или двойного хода?

при покупке нового конденсатора

Перед покупкой нового конденсатора для вашего блока переменного тока вам необходимо принять во внимание следующее:

  • Какой тип конденсатора (т.е.е. запускать или запускать) надо?
  • Какая форма у оригинального конденсатора?
  • Какой запас энергии должен иметь конденсатор?

Тип необходимого конденсатора

С помощью теста конденсатора вы можете определить, какой из типов конденсатора вам потребуется заменить.

Напоминаем:

  • Владельцы одноразового конденсаторного блока: Если вентилятор конденсатора не вращался или начал медленно вращаться при выполнении теста конденсатора, вам необходимо заменить конденсатор.
  • Владельцы блока конденсаторов сдвоенного хода: Если вентилятор вращается при выполнении теста, вероятно, придется заменить пусковой конденсатор. Если вентилятор не вращается, замените рабочий конденсатор.

Форма

Для бытовых центральных блоков переменного тока или тепловых насосов могут потребоваться конденсаторы круглой или овальной формы, которые различаются по длине. Перед покупкой нового конденсатора, какой формы будет ваш текущий?

  • Пример круглого конденсатора:

Хотя вы можете заменить круглый конденсатор на овальный или наоборот, лучше всего использовать то, что у вас уже есть.В месте расположения конденсатора не так много места для маневра, поэтому у вас может не получиться установить конденсатор овальной формы на место круглого конденсатора. Форма в конечном итоге не так важна, если она подходит, как технические характеристики конденсатора, которые следуют ниже.

Накопитель энергии

Простой способ определить, сколько энергии потребуется заменяемому конденсатору для вашего конкретного устройства переменного тока, — это обратиться к руководству пользователя. Если у вас больше нет руководства, вы можете найти его копию в формате PDF в Интернете или позвонить производителю устройства переменного тока, чтобы узнать, что требуется для вашего конкретного устройства переменного тока.

Если вы посмотрите на свой конденсатор, вы найдете список значений, обозначенных на нем. Особенно вам следует знать:

  • Емкость
  • Рейтинг допуска
  • Номинальное напряжение

Емкость (емкость): Емкость конденсатора — это то, сколько энергии он может хранить. Емкость измеряется в микрофарадах (мкФ), которые могут быть разных размеров в зависимости от того, какой тип конденсатора вам нужен.

Пусковые конденсаторы имеют диапазон от 70 мкФ до 200 мкФ, а рабочие конденсаторы — от 1.От 5 мкФ до 70 мкФ (за некоторыми исключениями до 100 мкФ). Убедитесь, что новый конденсатор имеет именно ту емкость, которая требуется вашему устройству. Например, если ваш старый рабочий конденсатор ёмкостью 50 мкФ, ваш новый тоже должен быть.

Рабочие конденсаторы иногда маркируются двумя значениями емкости — большим и малым (например, 45 мкФ / 5 мкФ). Всякий раз, когда вы сталкиваетесь с такой ситуацией, обратите внимание, что небольшое значение относится к двигателю вентилятора.

Несоответствие емкости конденсаторов по емкости, скорее всего, приведет к повреждению вашего устройства переменного тока. Конденсатор меньшего размера, например, приведет к перегреву двигателя вентилятора и компрессора, заставляя их работать больше, в то время как конденсатор слишком большого размера будет их перезаряжать.

Допуск: Рейтинг допуска представлен в процентах. Производителям сложно определить истинную емкость конденсатора, поэтому емкость имеет диапазон. Если, например, у вас есть рабочий конденсатор 50 мкФ с допуском +/- 6%, это означает, что ваш конденсатор все еще можно использовать, если его значение емкости все еще находится в диапазоне от 44 мкФ до 56 мкФ.Вам нужно будет заменить конденсатор, если его емкость упадет ниже этого диапазона или если вы обнаружите, что его емкость превышает 56 мкФ.

Напряжение: Номинальное напряжение — это то, сколько вольт (В) может пройти через конденсатор. Следует отметить, что блоки переменного тока и тепловые насосы обычно имеют минимальное номинальное напряжение 370 В переменного тока. Для более новых конденсаторных агрегатов обычно требуются конденсаторы на 440 В переменного тока.

Как и при несоответствии значений емкости, если новый конденсатор имеет номинальное напряжение, которое слишком высокое или слишком низкое, чем необходимо, конденсатор выйдет из строя.Вы можете основывать то, что вам нужно, исходя из значения напряжения на вашем неисправном конденсаторе, но если вы никогда не заменяли конденсатор лично, возможно, что профессионал HVAC установил конденсатор неправильного размера в ваше устройство. Чтобы точно понять, какое номинальное напряжение вам понадобится, вам нужно определить, что требуется для двигателя вентилятора или компрессора.

Цены — Сколько стоит конденсатор переменного тока?

Стоимость вашего проекта зависит от следующих факторов:

  • Марка конденсатора, который вы используете
  • DIY vs.профессиональная установка
  • Размер конденсатора
  • Возможные прочие расходы

Выбор марки конденсатора

Ранее нас несколько раз спрашивали, должен ли новый конденсатор быть той же марки, что и блок переменного тока или тепловой насос. К счастью, ответ будет отрицательным. Вы можете приобрести конденсатор любой марки, которую вы предпочитаете, при условии, что приобретаемый вами конденсатор соответствует рекомендациям, приведенным в разделе «При поиске нового конденсатора».

Lennox, Goodman и Carrier — надежные бренды запчастей для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Конденсатор переменного тока Lennox будет стоить от 9 до 25 долларов в зависимости от напряжения, емкости и подтипа (одинарный или двойной). Стартовые конденсаторы Lennox начинаются с 50 долларов, а максимальная — около 80 долларов.

Рабочий конденсатор Goodman переменного тока стоит от 4 до 32 долларов в зависимости от напряжения, емкости и подтипа. К сожалению, Goodman не продает пусковые конденсаторы.

Рабочий конденсатор Carrier AC начинается с 5 долларов и заканчивается около 32 долларов в зависимости от напряжения, емкости и подтипа. Стартовые конденсаторы Carrier начинаются от 14 долларов и достигают 100 долларов.

Примечание — Вы можете не найти конденсатор, помеченный как конденсатор переменного тока Гудмана или несущий конденсатор переменного тока. Многие блоки переменного тока могут быть оснащены конденсаторами других производителей, если они имеют правильные характеристики, как и старый конденсатор.

Самостоятельная замена конденсатора переменного тока в профессионалах

Самостоятельная замена конденсатора должна стоить от 5 до 200 долларов. Большое расхождение между числами связано с несколькими факторами:

  • Тип конденсатора. Рабочий конденсатор может стоить 5 или 30 долларов, а пусковой конденсатор — 100 долларов. Стоимость вашего проекта DIY в основном зависит от того, какой конденсатор вам понадобится.
  • Марка конденсатора. Некоторые бренды дешевле других, и, как правило, вы получаете то, за что платите.
  • Инструменты. У вас есть отвертка или дрель? У вас есть мультиметр? Если вам не хватает этих инструментов, они немного поднимут цену. Мультиметр, подобный этому, — это удобный инструмент и другие инструменты.Это доступно и весьма полезно при диагностике проблем с электричеством в доме.

Имейте в виду, что хотя заменить неисправный конденсатор можно своими руками, это не задача для неопытных. Работа может не только привести к серьезным, если не смертельным, травмам, вызванным электрическим током, но и непрофессионалу не удастся определить, есть ли у агрегата другие проблемы, такие как повреждение двигателя вентилятора или компрессора.

По этим причинам мы рекомендуем обратиться к надежному специалисту по HVAC, который сделает эту работу за вас.

Согласно нашему Руководству по ремонту переменного тока 2020 года, если вы решите нанять профессионала, вы можете ожидать, что его стоимость составит от 125 до 375 долларов. Эти цены включают стоимость конденсатора и час работы или меньше.

Расходы на профессиональную помощь могут варьироваться в зависимости от стоимости жизни в вашем районе и от того, производится ли ремонт в обычные рабочие часы компании или в экстренном порядке в нерабочее время.

Возможные прочие расходы

В случае, если конденсатор выйдет из строя электродвигатель вентилятора или компрессор, замена электродвигателя вентилятора может занять не менее двух часов труда, что обойдется в от 200 до 700 долларов в зависимости от повреждений.Компрессоры можно отремонтировать, но наиболее рентабельным вариантом для долгосрочного удовлетворения будет замена поврежденного компрессора, что потребует от одного до трех часов труда на сумму от 1200 до 2500 долларов. Когда ремонт выходит в этот диапазон, а системе кондиционирования уже более 10 лет, ваши деньги, возможно, лучше потратить на новый конденсатор переменного тока.

Полезные советы при найме специалиста

Если вы решите нанять профессионала, помните о некоторых вещах:

  1. Убедитесь, что вы получили письменную смету расходов как минимум от двух подрядчиков.Таким образом, вы сможете сравнивать затраты и качество работы, получая максимальную отдачу от вложенных средств.
  2. Скажите каждому профессионалу, что он борется за вашу работу. Если подрядчики поймут, что они конкурируют друг с другом, они с меньшей вероятностью будут сокращать установку или завышать цену за свои услуги.
  3. Стоит выяснить, имеет ли компания лицензию, страховку и наибольший опыт установки блоков переменного тока. Наем кого-то без этой квалификации может означать еще больше проблем с кондиционером в будущем.

Если у вас нет времени на изучение квалификации компании, мы можем помочь! См. Нашу бесплатную службу оценки, которая предварительно проверяет подрядчиков HVAC на наличие опыта, лицензий и страховок. Заполнение формы не требует затрат или каких-либо обязательств по принятию сметы, а поскольку эти подрядчики уже знают, что они соревнуются за ваш проект, они с меньшей вероятностью будут вас выдавливать.

FAQ

1. Могу ли я использовать свой блок переменного тока на слабом конденсаторе переменного тока?

К сожалению, нет.Если вам, например, приходится каждый раз запускать вентилятор нажатием кнопки, это быстро устареет и приведет к большему повреждению конденсаторного блока (вне блока переменного тока).

Конденсаторы, как и аккумулятор, не ремонтируются, а только заменяются. Слабый конденсатор может по большей части выполнять свою работу, но, оставив его, вы заставите двигатель вентилятора приложить больше усилий для компенсации конденсатора. Это в конечном итоге приведет к перегрузке двигателя, что приведет к его выходу из строя.

Если в вашем устройстве используется двойной рабочий конденсатор, вы также рискуете повредить компрессор, что будет стоить вам более 1000 долларов.(См. Диапазон цен на компрессор в разделе «Цены» выше.)

Вы должны заменить слабый конденсатор как можно скорее.

2. Есть ли способ уберечь мои пусковые и / или рабочие конденсаторы от выхода из строя?

Нет, все конденсаторы рано или поздно выходят из строя. Но учтите, что они довольно недорогие, и их ремонт могут сделать опытные мастера.

Таким образом, вы можете обеспечить более длительный срок службы конденсатора (ов), регулярно очищая конденсаторный блок. Другими словами, вы можете

  • Срезать окружающую траву, чтобы она не разрасталась слишком высоко вокруг проводов.
  • Избавьтесь от мусора внутри и снаружи устройства. Вентилятор может особенно испачкаться листьями, грязью и палками.
  • Не позволяйте насекомым или грызунам поселиться внутри устройства. Вам также следует время от времени проверять проводку устройства, так как грызуны склонны грызть их.

3. Всегда ли мне нужно отключать рабочий конденсатор, когда я хочу проверить его мультиметром?

Все зависит от того, что вы предпочитаете.

Если ваше устройство не работает, и вы пытаетесь понять, не проблема ли в рабочем конденсаторе, нет ничего плохого в том, чтобы удалить конденсатор.Однако домовладельцев, которые проводят регулярные профилактические осмотры своих устройств, постоянное извлечение конденсатора может раздражать.

Вы можете проверить рабочий конденсатор под нагрузкой (то есть при включенном блоке переменного тока или тепловом насосе) с помощью клещевого мультиметра. Использование мультиметра без зажимов может привести к серьезным, если не смертельным, травмам.

Если у вас нет такого мультиметра, вы можете легко найти его на Amazon (см. Ссылку ниже). Но перед покупкой устройства вам нужно убедиться, что вы понимаете разницу между четырьмя типами клещей-клещей, поскольку вы можете обнаружить, что один тип удобнее для пользователя, чем другой.

Чтобы различать четыре типа:

Для приобретения токоизмерительных клещей.

Вы можете проверить конденсатор под нагрузкой, выполнив следующие действия:

  1. Снимите панель доступа. Обратите внимание на напряжение конденсатора (В переменного тока), допуск (+/-%) и значения емкости (µ), как указано на корпусе конденсатора.
  2. Оберните мультиметр вокруг одиночного провода, который соединяет клемму HERM на рабочем конденсаторе с клеммой запуска на компрессоре. Установите поворотный переключатель в положение ампер (ампер), чтобы найти значение тока в проводе.
  3. Умножьте амперы на универсальную константу 2652. (Пример: 8 ампер x 2652 = 21 216).
    Примечание: Некоторые подрядчики используют 2650 или 2653 в качестве универсальной константы. Технически это не так, но 2 652 дадут вам наиболее точные результаты.
  4. Установить поворотный переключатель на напряжение. Подключите измерительные провода к клеммам C и HERM, чтобы измерить напряжение на конденсаторе.
  5. Возьмите число, которое вы рассчитали ранее, и разделите его на номинальное напряжение, которое вы видите на своем мультиметре.Частное — это имеющаяся емкость конденсатора. ( Пример: 21 216/367 В перем. Тока = 57,8 мкФ)
  6. Если частное ниже указанного значения емкости конденсатора, укладывается ли оно в допустимый диапазон? В противном случае конденсатор слабый и его необходимо заменить. ( Пример: Полученное нами значение емкости конденсатора составляет 57,8, а маркированная емкость конденсатора составляет 60 мкФ с допуском +/- 3%. 57,8 мкФ попадает в три значения 60, поэтому его можно использовать.)

Для визуального обучения этому процессу см. Это видео:

4. Могу ли я использовать пусковой конденсатор вместо рабочего конденсатора?

Нет. Пусковые конденсаторы и рабочие конденсаторы имеют слишком много различий, чтобы их можно было заменить. Использование пускового конденсатора вместо рабочего конденсатора приведет к короткому замыканию в вашей системе переменного тока и, вероятно, приведет к неисправности двигателя вентилятора и / или компрессора.

5. Как долго я могу рассчитывать на работу конденсатора?

Конденсатор рассчитан на срок службы блока переменного тока или теплового насоса, то есть 15-20 лет.

Это может колебаться, однако, в зависимости от

  • Температура окружающей среды
  • Количество раз, когда блок или тепловой насос проходят техническое обслуживание
  • Частота, с которой используется система переменного тока
  • Сколько лет конденсатору начните с
  • Как часто вы испытываете скачки напряжения

Более внимательный взгляд на конденсаторы и контакторы

Каждый раз, когда мы говорим о том, почему «сделай сам» — не вариант говоря о ремонте кондиционеров, отметим, насколько сложен современный кондиционер есть.Это не только сложная система на основе хладагента, которая требует специальное разрешение на обращение, это также сложное электрическое устройство с двигателями, провода, плата управления и многие другие электрические сложности. Вот почему техник по ремонту систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должен иметь годы обучения и пройти специальную лицензионные тесты.

Сегодня мы собираемся взглянуть на две важные части электрической системы внутри переменного тока: конденсаторы и контакторы. Это временные детали, которые со временем изнашиваются до такой степени, что для их замены потребуется профессионал.Если вы планируете ежегодное техническое обслуживание вашей системы кондиционирования воздуха, технические специалисты рано поймут, когда эти детали необходимо заменить. Но даже при таком уровне осторожности у вас может быть система кондиционирования воздуха, которая внезапно перестанет работать из-за неисправных конденсаторов или контакторов.

Что именно делают эти части?

Конденсаторы и контакторы работают вместе, чтобы регулировать и управлять подачей напряжения на двигатели. Самое простое объяснение состоит в том, что конденсаторы посылают толчки напряжения на двигатели переменного тока, и конденсатор контролирует, разрешено ли какое-либо напряжение течь к двигателям.

Конденсаторы — это что-то вроде временных батареек. Они накапливают электрические заряды, а затем периодически подают напряжение на двигатели, питающие компрессор и вентиляторы. Есть два разных типа конденсаторов, и у каждого двигателя есть оба. Пусковой конденсатор отправляет начальный заряд напряжения, который запускает двигатель. Рабочий конденсатор — это то, что поддерживает работу двигателя с периодическим напряжением.

Контакторы похожи на выключатели для воздушного кондиционер.Когда контактор замкнут, он пропускает электричество к двигатели компрессоров и наружных вентиляторов. В открытом состоянии электрический ток прекращается.

Что может пойти не так с этими деталями?

Как упоминалось ранее, как конденсаторы, так и контакторы это временные детали, которые часто нужно будет заменять перед выходом в воздух. сам кондиционер требует замены. Техники всегда проверяют эти детали во время технического обслуживания искать признаки того, что они могут выйти из строя (например, коррозия конденсатора или конденсатора, который начал расширяться), чтобы они могли замените их до того, как они выйдут из строя.

Конденсаторы со временем начнут терять способность удерживать электрический заряд. Обширное тепловое воздействие ускоряет этот процесс. Когда конденсатор начинает умирать, он издает щелкающий звук при запуске. Когда конденсатор полностью разрядится, двигатель не запустится и будет издавать гудящий звук. Вызовите ремонт, когда услышите любой звук — попытка запустить двигатель с поврежденным конденсатором приведет к его перегоранию.

Контактор тоже может изнашиваться, но может потерять соединение, если оно загрязнилось.Если компрессор в кондиционере система не включается или не выключается, это может быть неисправный или загрязненный контактор.

Вам необходимо нанять подрядчика по кондиционированию воздуха Frederick, который позаботится о ремонте вашей системы охлаждения — существует опасность поражения электрическим током, если вы попытаетесь выполнить работу самостоятельно!

Запланируйте сервисное обслуживание для ремонта вашего кондиционера.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *