Конденсатор представляет собой пассивный электронный компонент с двумя выводами, который накапливает электрическую энергию в электрическом поле. Базовый конденсатор состоит из двух изолированных электрических проводников, часто в виде двух параллельных пластин площадью «а», разделенных расстоянием «d», с диэлектрическим материалом одинаковой толщины, таким как стекло, бумага, минеральное масло, керамика или пластик, заполняющий промежуточное пространство.

Диаграмма

Их действие характеризуется термином Емкость, обозначается C. Диэлектрические материалы увеличивают емкость в К раз по сравнению со значением при отсутствии другой среды, кроме воздуха между проводниками. Этот коэффициент K известен как диэлектрическая проницаемость изоляционного материала .

Когда к его клеммам прикладывается разность потенциалов при подключении батареи, один из проводников приобретает положительный заряд, а другой приобретает равный, но отрицательный заряд, вызывая появление электрического поля на диэлектрике.

Емкость — это количество заряда, которое необходимо приложить к проводникам, чтобы создать между ними разность потенциалов в 1 В, или C = Q/V. Единицей емкости является фарад, что является очень большим значением для обычных конденсаторов. Следовательно, в практических приложениях их значение обычно измеряется в микрофарадах (рейтинг uf), что составляет одну миллионную часть фарада.

Как указано в предыдущем разделе, конденсатор приобретает электрический заряд при подключении к батарее. Если вы отключите аккумулятор и подключите конденсатор к нагрузке, он будет питать нагрузку до тех пор, пока полностью не разрядится. Следовательно, они накапливают энергию во время процесса зарядки и выделяют ее во время процесса разрядки.

Разница между конденсатором и батареей заключается в том, что батарея может заряжаться и разряжаться только с медленной и фиксированной скоростью, в то время как конденсатор может заряжаться и разряжаться в течение короткого периода времени, что делает их пригодными для многих приложений, где батарея не может использоваться.

Youtube Video

При подключении к сети переменного тока конденсатор заряжается и разряжается с заданным интервалом; пластины меняют полярность в разные полупериоды, и легкость, с которой они пропускают электричество, увеличивается с увеличением частоты.

Одним из наиболее важных свойств конденсатора является то, что напряжение конденсатора не может измениться мгновенно, а скорость изменения напряжения определяет ток, протекающий через него. Емкостное сопротивление любого конденсатора обратно пропорционально частоте.

Конденсатор устанавливается в электронную цепь по следующим причинам:

1. Сохранение и снятие заряда – Таким образом, он работает как кратковременный источник питания для определенных частей цепи при отключении от цепи зарядки. Например, фотовспышки используют эту функцию. Они поддерживают электропитание, пока аккумулятор заряжается.
2. Обеспечение регулирования напряжения – Они служат для поддержания напряжения на определенном уровне. Мы подробно обсудим это для генератора в следующих разделах.
3. Блокирует прохождение постоянного тока , но разрешает прохождение переменного тока.
4. Формирование мощности – Используются для кондиционирования выходных цепей однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей путем уменьшения пульсаций напряжения. Конденсаторы заряжаются при увеличении напряжения и пытаются поддерживать уровень напряжения на выходе, когда входное напряжение от выпрямителя падает во второй части полупериода.
5. Коррекция коэффициента мощности – При распределении электроэнергии они используются для улучшения коэффициента мощности, поскольку ток в конденсаторах опережает напряжение, позволяя им обеспечивать реактивную мощность.
6. Конденсаторы связи – в основном используются для отделения компонентов постоянного тока сигнала от компонентов переменного тока.
7. Развязывающие конденсаторы — помогают защитить часть схемы от воздействия другой.
8. Фильтры – Используются для создания фильтров нижних и верхних частот.
9. Пускатели двигателей – Они используются во многих схемах запуска двигателей, особенно однофазных.

Конденсаторы бывают двух основных типов – поляризованные и неполяризованные, которые дополнительно подразделяются на основе материала диэлектрика.

Поляризованный конденсатор спроектирован так, чтобы иметь собственную полярность, поэтому каждый вывод имеет назначенную фиксированную полярность, положительную или отрицательную. Это позволяет подключать их только в одном направлении в цепи. Емкость этого типа изменяется в зависимости от температуры, напряжения и частоты.

Емкость определяется по формуле C = K (A/d),

где K = диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала

A = площадь пластин

d = расстояние между тарелки.

Так как K и A не могут сильно варьироваться, для упаковки емкости в небольшом размере пластины делают тоньше, чтобы уменьшить расстояние между пластинами. Это привело к созданию конденсатора с тонкой металлической фольгой, нанесенной на обе стороны диэлектрика, и ее прокатке и, в конечном счете, к возникновению электролитических конденсаторов.

Изготовлены из ленты из алюминиевой фольги, на которую нанесена пленка оксида алюминия, действующая как диэлектрик. Вторая пластина состоит из электролита на водной основе, покрытого другой пластиной из фольги.

Диаграмма

Емкость накопления энергии и коэффициент мощности электролитических конденсаторов довольно высоки, но они имеют определенные ограничения по производительности.

• Рабочее напряжение ограничено только 450 В.
• Оксид в диэлектрике обладает свойствами выпрямителя, пропуская ток только в одном направлении, поэтому они подходят только для приложений постоянного тока.
• Они не подходят для реверсивного напряжения, повреждающего пленку и конденсатор. Для приложений переменного тока вам нужно заняться неполяризованным типом.

Они в основном используются в низкочастотных фильтрах постоянного тока – , низкочастотной связи и обходных устройствах, где требуется большая емкость при небольших размерах.

Танталовые конденсаторы используют тантал в качестве анода и пентаоксид тантала в качестве диэлектрического материала, обеспечивая большую емкость, чем алюминиевые. Он имеет улучшенные характеристики, но стоит значительно дороже.

Выводы этих конденсаторов не имеют положительной или отрицательной полярности. Обе клеммы могут быть произвольно подключены к цепи в любом направлении. Это делает их подходящими для приложений переменного тока. В частности, они используются в приложениях компенсации, развязки, связи и обратной связи.

Различные типы включают керамические, серебряно-слюдяные, поликарбонатные, полиэфирные, полистирольные, полипропиленовые, тефлоновые, стеклянные конденсаторы и т. д.

В генераторах в основном используются электролитические конденсаторы. Некоторые производители используют полипропиленовые конденсаторы.

Поскольку конструкция генераторов, особенно бесколлекторных , развивалась с годами, то же самое происходило и с использованием в них конденсаторов. В некоторых генераторах вы найдете другой пусковой конденсатор, в то время как в других будет один конденсатор.

Кроме того, они использовались в различных конфигурациях даже для одной и той же функции. Мы выделим некоторые распространенные способы использования в текущем диапазоне генераторов, чтобы выделить концепции. Одна или несколько из этих функций могут быть доступны в генераторной установке.

Возможно, вы уже знакомы с работой бесщеточных и обычных портативных генераторов и видели схему их возбуждения.

Когда двигатель начинает вращаться, в статоре индуцируется небольшое напряжение (от 4 до 12 В) из-за остаточного магнетизма сердечника ротора. Конденсаторы расположены поперек обмоток возбуждения статора, расположенных под углом 90° к основным обмоткам статора.

За счет опережающего тока в цепи возбуждения из-за наличия конденсатора устанавливается пульсирующее магнитное поле. Это магнитное поле равно двум вращающимся магнитным полям в противоположном направлении. Если ротор движется по часовой стрелке, поле, вращающееся против часовой стрелки, имеет удвоенную относительную скорость и индуцирует напряжение с удвоенной частотой.

Эти двухчастотные составляющие поля и напряжения играют важную роль в повышении выходного напряжения генератора переменного тока примерно с 8 В до 125 В, делая его готовым для питания номинальной нагрузки генератора. Эта функция встречается в бесщеточных генераторных установках.

Конденсатор непрерывно заряжается и разряжается в контуре и действует как система регулирования напряжения для многих генераторных установок, особенно в меньших номиналах. Скорость заряда конденсатора пропорциональна наведенному напряжению в обмотке возбуждения статора. После полной зарядки он разряжается, обеспечивая постоянное напряжение, которое подается на Автоматический регулятор напряжения, выпрямлен, а затем подан на ротор.

Для машин, производящих большую мощность, используются более сложные системы, которые также защищают от обычных отказов.

Цена портативного генераторного конденсатора обычно меньше 50 долларов.

Давайте быстро рассмотрим возможные причины и механизм отказа любого конденсатора.

1. Со временем они стареют, теряя работоспособность.
2. Выход из строя электролитических конденсаторов происходит из-за термических и электрических нагрузок на диэлектрическую пленку оксида металла. Электролитические конденсаторы имеют плохие температурные характеристики сопротивления, поэтому при повышении температуры увеличивается ток утечки и снижается напряжение пробоя. Электролит испаряется и регулярно выходит через торцевое уплотнение в течение всего срока службы конденсатора. Потери увеличиваются в условиях, вызывающих термическую нагрузку или перегрузку по напряжению, или при наличии внутренней неисправности. Когда общая потеря электролита достигает примерно 40% от первоначального объема электролита, электрические свойства ухудшаются, и его пора заменить.
3. Потеря электролита также происходит при длительном хранении и при длительной работе генератора при более низком напряжении.
4. Такие материалы, как бумага, алюминиевая фольга и электролиты, разлагаются физически и химически. Деградация ускоряется высокими температурами и большими токами.
5. Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, их следует использовать только в цепях постоянного тока. Если в цепи присутствуют компоненты переменного тока, сумма постоянного и пикового переменного напряжения не должна превышать номинальное постоянное напряжение конденсатора. Пиковое напряжение переменного тока должно быть меньше напряжения постоянного тока, чтобы избежать перегрева, который может повредить конденсатор.
6. Значения тока конденсатора должны находиться в пределах допустимых диапазонов пульсаций. Как правило, любой тип конденсатора изнашивается, если часто подвергается воздействию токов, превышающих его номинал.
7. Использование не по назначению. Если он сделан для фильтрации необычных уровней переходных процессов напряжения или шума, он, скорее всего, выйдет из строя быстрее.
8. Если в течение срока службы конденсатора все идет хорошо, он может прослужить около десяти лет. Однако рекомендуется производить замену через 6-8 лет, если генератор используется часто. В зависимости от конкретных условий эксплуатации некоторые конденсаторы могут потребовать замены через четыре года эксплуатации.

1. Условия высокого напряжения: Наличие условий высокого напряжения приводит к уменьшению емкости и увеличению эквивалентного последовательного сопротивления (ESR). Высокое значение ESR приводит к большему шуму, нагреву и падению напряжения.
2. Переходные процессы увеличивают ток утечки, а вероятность внутренних коротких замыканий возрастает при их наличии.
3. Обратное смещение: Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, обратное смещение вызывает увеличение тока утечки и ESR, а также уменьшение значения емкости.
4. Сильные вибрации: Они могут привести к внутренним коротким замыканиям или разомкнутым цепям с более высокими емкостными потерями, повышенными токами утечки и ESR.
5. Высокий пульсирующий ток: Они приводят к внутреннему нагреву, повышению температуры ядра и старению конденсатора.

Вы всегда должны обращать внимание на следующие явные признаки неисправности любого конденсатора.

1. Деформация указывает на внутренние утечки жидкости или чрезмерную температуру.
2. Подгоревшие провода в точках подключения к конденсатору указывают на гораздо более высокий ток, чем расчетный.
3. Сгоревший выступ крышки клапана — еще один распространенный признак вероятного короткого замыкания в конденсаторе, приводящего к избыточному газообразованию и напряжениям из-за нарастания давления, которые в конечном итоге могут привести к поломке выступа.
4. Видимая утечка масла — Это может привести к перегреву конденсатора и высокому импедансу.
5. Повышение температуры – Рекомендуется измерить и записать температуру конденсатора в начальный период жизни генератора. Вы можете измерять нормальную температуру после нескольких лет эксплуатации при каждом запуске машины. Регулярное увеличение указывает на внутреннюю проблему в конденсаторе.
6. Уменьшение емкости — Вы можете отметить значение емкости (с помощью мультиметра) вместе с температурой. Уменьшение значения после многих лет службы будет свидетельствовать о том, что конденсатор сейчас разряжается.
7. Плохое регулирование напряжения — Многие новые генераторы используют конденсатор для регулирования напряжения. Если ваше выходное напряжение продолжает оставаться низким, возможно, конденсатор теряет свою ценность. Если создаваемое напряжение равно нулю или меньше половины или трех четвертей, наиболее вероятной причиной является конденсатор.

Конденсатор может разомкнуться (непроводящий) или вызвать короткое замыкание из-за утечки электролита, что приведет к прямому контакту между пластинами. Генератор не будет подавать электричество на нагрузку в обоих случаях. Сначала выполните визуальную проверку и попытайтесь определить,

1. Конец конденсатора выгнулся, что указывает на его неисправность.
2. Если гель вытек, соблюдайте осторожность и не прикасайтесь к нему голыми руками.
3. Клеммные соединения плохо закреплены на корпусе,
4. Конденсатор шатается и не стоит на ровной поверхности.

Вам необходимо немедленно заменить их, если вы заметите любой из вышеперечисленных признаков. Если видимых признаков нет, нужно проверить конденсатор на месте.

Начните с шунтирования клемм конденсатора отверткой с изолированной ручкой, чтобы разрядить остаточный заряд.

Отсоедините провода конденсатора и убедитесь, что двигатель выключен.

Измерьте значение емкости мультиметром. Сравните его со значением, указанным на конденсаторе. Допускается отклонение +- 5 мкФ.

Если незначительно превышает указанный выше допуск, подключите мультиметр или аналоговый омметр (со стрелкой) к клеммам. Установите шкалу на R X 100. Если стрелка движется вправо, это указывает на увеличение сопротивления по мере зарядки конденсатора. После полной зарядки сопротивление останется постоянным, сигнализируя о исправности конденсатора.

Некоторые производители используют малогабаритные конденсаторы в металлическом корпусе. Они предназначены для подавления радиочастотных помех в выходных цепях. Эти конденсаторы не смогут дать выходной сигнал, если произойдет короткое замыкание на землю. Проверьте их так же, как описано выше.

Конденсаторы генератора имеют номинальное напряжение 450 В и емкость от 18 до 100 мкФ. Проверьте детали в руководстве пользователя и купите один из тех же рейтингов. Он должен быть предназначен для обслуживания генератора. Пусковые конденсаторы, используемые в электродвигателях, имеют тенденцию выходить из строя за короткий период времени при использовании в генераторах. Видео ниже поможет вам.

В этой статье мы подробно рассмотрели конденсаторы для генераторов. Надеюсь, теперь у вас есть хорошее представление о том, как работают конденсаторы в генераторах, и о различных доступных типах. Вы также должны знать, как их тестировать и что делать, если они терпят неудачу. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь с заменой конденсатора, оставьте комментарий ниже, и я свяжусь с вами как можно скорее. Спасибо за прочтение!

Конденсаторы генератора с длительным сроком службы

• 5

  Конденсатор

  Опубликовано Джейсоном Эмонсом 9 марта 2023 г.

  Отличный сервис, очень рекомендую поддержать гуру генератора,

• 5

  Конденсатор

  Опубликовано Ричардом Тоалом 8 февраля 2023 г.

  Очень хорошее обслуживание и качество

• 5

  часть

  Опубликовано hywel wilson 7 октября 2022 г.

  Деталь

  работала отлично, теперь генератор вырабатывает мощность

• 5

  Отлично

  Опубликовано Merrill 6 октября 2022 г.

  Я не могу сказать достаточно об обслуживании клиентов или продуктах, которые они продают. Я задал несколько вопросов, на которые Роб нашел время ответить и все объяснил. Какой замечательный опыт.

• 5

  отлично справился со своей задачей

  Размещено Билли Патоном 2 апреля 2022 г.

  хороший быстрый сервис простой в использовании список запчастей

• 5

  этот конденсатор починил, теперь отлично работает

  Опубликовано heyswitz 17 января 2022 г.

  Большое вам спасибо за то, что сэкономили мне столько денег на ремонте, когда я смогу сделать это сам, спасибо за всю вашу помощь, я должен был купить 2 в то время, оставить один для резервного копирования, много спасибо

• 5

  Долговечный конденсатор генератора

  Опубликовано Бобом 20th Nov 2021

  Я использовал неприглядное временное исправление, которое проработало намного дольше, чем должно было. Многие продавцы рекламировали то, что они называли 'правильными или подлинными' частей, это включало в себя оригинальный список производителя # 039; К счастью, парень по имени Джо знал, о чем говорил, и это привело к тому, что я пошел на то, что в то время считал азартной игрой. Для меня это оказалось хорошим выбором, деталь попала прямо в полость для него и выдала мне правильную частоту при работающем двигателе. Цена была дешевле, чем у большинства других поставщиков, на которых я смотрел, обслуживание и доставка были превосходными. Если вы знаете, что ищете, то такие люди, как Джо, будут не нужны, компания имеет обширный ассортимент запчастей, охватывающий большинство производителей. Для других Джо имеет важное значение. Без колебаний рекомендую его и компанию.

• 5

  Конденсатор конденсатора генератора с длительным сроком службы

  Опубликовано Джеймсом Рубином 18 ноября 2021 г.

  Похоже, это модернизация оригинального оборудования, поставляемого DeWalt. Я обменялся фотографиями оригинала и замены с Generator Guru, и они подтвердили, что замена подходит для моего генератора.