Kondensator w obwodzie elektrycznym. Do czego właściwie służy kondensator?

Debata o tym, czy kondensator jest potrzebny w car audio, czy nie, nie ustępuje i prawdopodobnie nigdy nie ustąpi. 12 lat temu, kiedy dopiero zaczynałem pracę nad car audio, uważano, że to praktycznie najbardziej potrzebna część systemu audio, że bez „napędu” bateria bardzo szybko się wyczerpuje, a przy niej można słuchać do muzyki na łonie natury przez co najmniej 2 godziny lub nawet dłużej, a potem bez problemu odpala się samochód i można jechać.

Oznacza to, że wierzono, że kondensator jest czymś w rodzaju dodatkowej baterii. Teraz oczywiście wszyscy wiedzą, że to mit, a pojemność kondensatora jest o kilka rzędów wielkości mniejsza niż pojemność akumulatora. W chwili obecnej uważa się, że kondensator jest generalnie niepotrzebny, bezużyteczny i służy jedynie do legalnego pobierania pieniędzy od ludności, teraz jest to najczęstszy punkt widzenia dzięki znanym recenzjom wideo na YouTube. Tymczasem kondensator zawarty w obwodach zasilania potężnych systemów audio, jako że był to prosty, banalny filtr wygładzający, tak pozostał. Pojemność połączona równolegle z obciążeniem w zasadzie nie może być niczym innym.
O tym, czy w systemie potrzebny jest kondensator, czy nie, każdy decyduje sam. Ale aby to zrobić, konieczne jest zrozumienie funkcji, jaką pełni w systemie, a także kryteriów wyboru jego pojemności.

Funkcje kondensatorów

Więc najpierw o funkcji. Jak wspomniano powyżej, kondensator pełni rolę filtra wygładzającego w obwodzie zasilającym wzmacniaczy i jak każdy filtr sieciowy ma jedno zadanie – poprawić brzmienie systemu. Jeśli są jakieś zakłócenia w zasilaniu, to na pewno pojawią się na wyjściu wzmacniacza, nieważne jaka to cudowna i nieważne co skuteczne metody w jego programie nie zastosowano przeciwdziałania ingerencji. Chcieć dobry dźwięk- czyste jedzenie, to aksjomat. Zastosowanie filtra pojemnościowego to najprostsze, ale najskuteczniejsze rozwiązanie w walce z zakłóceniami. Skuteczność filtra wygładzającego w dużej mierze zależy zarówno od pojemności kondensatora, jak i mocy obciążenia – im większa moc układu, tym większa pojemność jest wymagana, aby zredukować tętnienie napięcia zasilania do akceptowalnego poziomu.
W tym momencie zwykle pojawia się pytanie: jakie pulsacje? W aucie mamy stałe napięcie. To nie do końca prawda. Gdy generator pracuje, w każdym przypadku występują pulsacje, wynika to z zasady działania prostownika w generatorze. W generatorze zainstalowany jest filtr wygładzający w postaci kondensatora nie Duża pojemność, który skutecznie radzi sobie tylko z tętnieniami o wysokiej częstotliwości i tylko przy małych obciążeniach. Przy dużych obciążeniach wydajność jego pracy bardzo spada, a zakłócenia z generatora mogą przechodzić przez zasilacz i znacznie psuć dźwięk. Jeśli generator nie działa (silnik jest wyłączony), to nie ma tętnień o wysokiej częstotliwości, ale wszyscy mamy „ulubione” spadki napięcia w systemie - „spadki”. Pojawiają się w momencie ataku basu. Bez względu na to, jaki akumulator jest w aucie i bez względu na to, do jakiego kabla podłączone są wzmacniacze, nadal występują spadki - duże lub bardzo małe, których woltomierz nie ma czasu złapać, ale są. Jeśli słuchasz muzyki rytmicznej, powiedzmy w rytmie 4/4 - cztery ćwiartki (4 uderzenia na sekundę), to spadki pojawiają się również w odstępach 1/4 sekundy, czyli w zasilaczu systemu pojawiają się zmarszczki o częstotliwości 4 Hz i amplitudzie gdzieś 0,5 - 1,5 V, kto to ma. Oznacza to, że sam system staje się źródłem zakłóceń przy dużej głośności i rytmicznej muzyce. Aby zgasić te dość silne i niskoczęstotliwościowe tętnienia, stosuje się duży kondensator - „akumulator”, „pojemność bufora” itp., Nazw może być bardzo wiele. Jeśli słuchasz najniższych i najstraszniejszych czerni, to tętnienia mocy pojawiają się rzadziej lub wcale, ponieważ ci goście bardzo często używają niemal stacjonarnych sygnałów, kiedy bas może brzmieć przez kilka sekund bez zmiany.

Wybór kondensatora

Teraz o wyborze pojemności. Metodę wyboru kondensatora wygładzającego można szczegółowo zbadać, klikając ten link - http://www.meanders.ru/sglazg_filters.shtml.
Przy wyborze pojemności kondensatora zwyczajowo stosuje się praktyczną zasadę - 1F na 1 kW poboru mocy. Z
technika, o której wspomniałem wcześniej, wiemy, że filtr wygładzający działa skutecznie, jeśli nierówność zachodzi: 1/(2pi*F*C)"R gdzie
R to rezystancja obciążenia filtra, w naszym przypadku uogólniona impedancja wejściowa całego naszego systemu dźwiękowego,
F - częstotliwość pulsacji, z jaką należy sobie poradzić, zależy od charakteru sygnału muzycznego
C to pojemność kondensatora wygładzającego. znak """ oznacza "znacznie mniej", pojęcie nie jest do końca specyficzne, oznacza to, że jedna wartość powinna być mniejsza od drugiej o rząd wielkości, jeśli się nie mylę.
Oczywiście uogólnionej rezystancji R nie można zmierzyć, ale można ją oszacować: jeśli system zużywa 1 kW, to źródło „widzi” to jako obciążenie 0,15 Ohm. Możesz oszacować opór, jeśli znasz pobierany prąd.
Aby nie martwić się oszacowaniem oporu i jeśli znana jest moc układu, można zamienić wyrażenie na postać C»P / (2pi*F*U 2) gdzie

U - napięcie sieć pokładowa
P to siła systemu. Zgodnie z ostatnią formułą można dobrać pojemność kondensatora, który w mocnym układzie zneutralizuje negatywny wpływ „wyczerpania” na jakość dźwięku.
Np. dla układu o mocy 1 kW (P=1000 W), przy napięciu w sieci pokładowej 12V (U=12V), jeśli słuchamy muzyki w rytmie ćwiartkowym (4 uderzenia) na sekundę, F=4Hz), następnie aby wyeliminować negatywny wpływ na dźwięk pojawiających się wypłat, potrzebny jest kondensator o pojemności C” 0,27F. Uważa się, że pojemność 1F wystarczy, ale osobiście uważam, że 2.5-3F spełnia warunek.

wnioski

Z tego wszystkiego jest kilka najważniejszych rzeczy:
1. Kondensator jest potrzebny do radzenia sobie z zakłóceniami wynikającymi z „spadków” napięcia zasilania,
generowane przez sam system podczas pracy. Kondensator w żaden sposób nie eliminuje „wyczerpywania” oraz nie stabilizuje napięcia i nie zwiększa pojemności akumulatora.
2. Jeżeli układ odtwarza sygnał stacjonarny, na przykład sinusoidę podczas pomiaru ciśnienia, to nie ma tętnienia napięcia zasilającego, dlatego kondensator w takich trybach jest bezużyteczny.
3. Jeżeli nagłośnienie zasilane jest ze źródła składającego się z bardzo wydajnego generatora i kilku połączonych równolegle akumulatorów AGM, to takie źródło ma bardzo niską impedancję wyjściową, w wyniku czego „wyczerpywanie się” w systemie może być nieistotny. W takich przypadkach użycie kondensatora również nie da zauważalnego rezultatu.

31 grudnia 2014 r

Dlaczego potrzebny jest kondensator?

Jedynym celem zastosowania kondensatorów w samochodowych systemach audio jest przeciwdziałanie spadkom napięcia, tj. stabilizacja napięcia.

Czy spadki napięcia zabiły dźwięk? Naładuj kondensator!

Ryż. 1. Kondensatory - pociski z elektrycznością.

Co jest nie tak ze spadkami napięcia?

Wzmacniacze dźwięku wykazują najlepszą jakość dźwięku i maksymalną moc przy stabilnym napięciu 13,5 - 14 V. Ale w praktyce bez użycia kondensatorów napięcie w układzie zasilania jest dalekie od ideału, a co najważniejsze jest całkowicie niestabilne i ugina się prawie w rytm muzyki. Jednocześnie każdy wzmacniacz dźwięku znacznie zmniejsza wydajność, jakość dźwięku i moc.

Wydajność pracy, czyli poziom mocy i zniekształcenie dźwięku dowolnego wzmacniacza dźwięku zależy bezpośrednio od napięcia na zaciskach zasilania.

Dlaczego występują spadki napięcia?

Po pierwsze, regularne akumulator nie mogę dać wysokie prądy wystarczająco szybki dzięki dużej rezystancji wewnętrznej (od 30mΩ). W rezultacie, zamiast 13,5-14 V, nawet przy pracującym silniku, zwłaszcza w momentach szczytowej mocy, takich jak bębnienie lub inny impuls basowy, napięcie może spaść o kilka woltów. Taki spadek napięcia jednoznacznie prowadzi do znacznego spadku mocy i pojawienia się zniekształceń dźwięku, które są wyczuwalne słuchem nawet przez niedoświadczonego słuchacza.

Po drugie, znaczne oddalenie akumulatora od wzmacniaczy wymaga użycia dość długiego przewody zasilające. Każdy kabel, nawet jeśli jest wykonany z miedzi i najbardziej odpowiedniej sekcji, ma swoją własną, choć niewielką rezystancję. Im dłuższy kabel, tym większa jego rezystancja, tym bardziej zapobiega chwilowej transmisji dużych prądów.

Po trzecie, w obwód elektryczny Istnieje wiele elementów łączących: oprawki bezpiecznikowe, rozgałęźniki mocy, zaciski itp. Każdy z tych elementów łączy różne metale, tworząc tzw. rezystancję styku. Oczywiście wysokiej jakości złącza mosiężne mają niewielki wpływ na ogólne spadki napięcia. Jednak z reguły, w pogoni za ceną, wielu używa elementów łączących wykonanych z niskiej jakości stopów na bazie cynku. Prowadzi to do strat energii w tych odcinkach obwodu.

Jak kondensator rozwiązuje ten problem?

Kondensator lub zasobnik to źródło zasilania, które ma natychmiastową szybkość zwrotu energii elektrycznej. Kiedy zwykły akumulator i kable „nie mają czasu na dostarczenie” kolejnej porcji energii, wzmacniacz natychmiast otrzymuje ją z kondensatora. Po częściowym lub całkowitym zrezygnowaniu z ładowania kondensator jest również natychmiast ładowany. W ten sposób kondensator stabilizuje napięcie w systemie elektroenergetycznym.

Narysujmy analogię. Wyobraźmy sobie, że Elektryczność- To jest woda. Wzmacniacze dźwięku potrzebują dużo energii, aby pracować jak najefektywniej, tj. woda. Wtedy zwykła bateria to duża butelka z wąską szyjką. Dużo wody nie może od razu przepłynąć przez szyjkę, co jest wymagane przez wzmacniacze audio do przetworzenia silnego sygnału szerokopasmowego lub impulsu basowego. W tym przypadku kondensator jest wiadrem. Wiadro można szybko nabrać i wylać duża liczba woda. W ten sposób kondensator natychmiast się poddaje i ponownie otrzymuje ładunek, stabilizując napięcie na przewodach zasilających wzmacniacza.

Ryż. 2. Kondensatory i zwykła bateria jak wiadro i butelka.

Kondensator do kondensatora - niezgoda!

Zdecydowana większość samochodowych systemów audio po prostu nie może osiągnąć swojego potencjału ze względu na brak kondensatorów w układzie zasilania. Skąd jednak tyle sporów i mitów o potrzebie ich wykorzystania? Niestety znaczna liczba firm produkuje kondensatory niskiej jakości, które nie mają deklarowanych pojemności, a nawet mniejszej rezystancji. Takie kondensatory nie zmniejszają spadków napięcia, ale mają piękny pakiet i niską cenę. Niedrogie towary zawsze stają się masowe. Stąd armia niezadowolonych, którzy uważają, że kondensatory są bezużyteczne. Przeczytaj więcej o „manekinach”, które przyćmiły rynek caraudio w artykule.

Wielu właścicieli dość często znajduje się w sytuacji, w której muszą podłączyć urządzenie np. trójfazowe silnik asynchroniczny do różnych urządzeń, którymi może być szmergiel lub wiertarka. Rodzi to problem, ponieważ źródło jest zaprojektowane na napięcie jednofazowe. Co tu robić? W rzeczywistości problem ten jest dość łatwy do rozwiązania, podłączając urządzenie zgodnie ze schematami stosowanymi dla kondensatorów. Aby zrealizować ten plan, będziesz potrzebować działającego i uruchamiającego urządzenia, często nazywanego przesuwnikami fazowymi.

Aby zapewnić prawidłową pracę silnika elektrycznego, należy obliczyć określone parametry.

Do uruchomienia kondensatora

Aby dobrać wydajność efektywną urządzenia należy wykonać obliczenia według wzoru:

• I1 to znamionowy prąd stojana, dla którego używane są specjalne cęgi;
• Unnetwork - napięcie sieciowe z jedną fazą, (V).

Po wykonaniu obliczeń pojemność kondensatora roboczego zostanie uzyskana w mikrofaradach.

Komuś może być trudno obliczyć ten parametr za pomocą powyższego wzoru. Jednak w tym przypadku możesz użyć innego schematu obliczania pojemności, w którym nie musisz wykonywać takich złożone operacje. Ta metoda pozwala w prosty sposób określić wymagany parametr wyłącznie na podstawie mocy silnika asynchronicznego.

Wystarczy tutaj pamiętać, że 100 watów mocy jednostki trójfazowej powinno odpowiadać około 7 mikrofaradom pojemności kondensatora roboczego.

Podczas obliczania należy monitorować prąd płynący do uzwojenia fazowego stojana w wybranym trybie. Uznaje się za niedopuszczalne, jeśli prąd ma większa wartość niż wartość nominalna.

dla kondensatora rozruchowego

Zdarzają się sytuacje, w których silnik elektryczny musi być włączony w warunkach dużego obciążenia wału. Wtedy jeden kondensator roboczy nie wystarczy, więc będziesz musiał dodać do niego kondensator rozruchowy. Cechą jego pracy jest to, że będzie działać tylko podczas okresu rozruchu urządzenia nie dłużej niż 3 sekundy, które wykorzystuje klucz SA. Gdy wirnik osiągnie poziom prędkości znamionowej, urządzenie wyłącza się.

Jeśli z powodu przeoczenia właściciel pozostawił włączone urządzenia rozruchowe, doprowadzi to do powstania znacznej nierównowagi prądów w fazach. W takich sytuacjach prawdopodobieństwo przegrzania silnika jest wysokie. Przy określaniu pojemności należy wyjść z tego, że wartość tego parametru powinna 2,5-3 razy przekroczyć pojemność kondensatora roboczego. Działając w ten sposób można zapewnić, że moment rozruchowy silnika osiągnie wartość nominalną, dzięki czemu nie ma żadnych komplikacji podczas jego rozruchu.

Aby uzyskać wymaganą pojemność, kondensatory można łączyć równolegle i szeregowo. Należy pamiętać, że dozwolona jest praca jednostek trójfazowych o mocy nie większej niż 1 kW, jeśli są one podłączone do sieć jednofazowa z odpowiednim urządzeniem. A tutaj możesz się obejść bez kondensator rozruchowy.

Typ

Po obliczeniach musisz określić, jaki typ kondensatora można zastosować w wybranym obwodzie.

Najlepszą opcją jest użycie tego samego typu dla obu kondensatorów. Zwykle działa silnik trójfazowy dostarczamy papierowe kondensatory rozruchowe w stalowej szczelnej obudowie, takie jak MPGO, MBGP, KBP lub MBGO.

Większość z tych urządzeń wykonana jest w formie prostokąta. Jeśli spojrzysz na sprawę, to są ich cechy:

• Pojemność (uF);
• Napięcie robocze (V).

Zastosowanie urządzeń elektrolitycznych

Używając papierowych kondensatorów rozruchowych, należy pamiętać o następującym punkcie ujemnym: mają dość duże rozmiary zapewniając jednocześnie małą pojemność. Z tego powodu do wydajnej pracy silnika trójfazowego o małej mocy konieczne jest zastosowanie odpowiednio dużej ilości kondensatorów. W razie potrzeby papier można zastąpić papierami elektrolitycznymi. W tym przypadku muszą być połączone w nieco inny sposób, gdzie muszą być obecne dodatkowe elementy, reprezentowane przez diody i rezystory.

Jednak eksperci nie zalecają używania elektrolitycznych kondensatorów rozruchowych. Wynika to z obecności w nich poważnej wady, która objawia się w następujący sposób: jeśli dioda nie poradzi sobie ze swoim zadaniem, prąd przemienny zostanie sprzedany urządzeniu, a to już jest obarczone jego nagrzewaniem, a następnie wybuchem .

Innym powodem jest to, że obecnie na rynku dostępne są ulepszone wyrzutnie z polipropylenu powlekanego metalem. prąd przemienny Typ SVV.

Najczęściej są zaprojektowane do pracy z napięciem 400-450 V. Należy im dać pierwszeństwo, biorąc pod uwagę, że wielokrotnie pokazywali się po dobrej stronie.

Napięcie

Rozważając różne rodzaje prostowniki rozruchowe silnika trójfazowego podłączonego do sieci jednofazowej, taki parametr jak napięcie robocze.

Błędem byłoby użycie prostownika, którego napięcie znamionowe przekracza wymagane o rząd wielkości. Oprócz wysokich kosztów jego pozyskania będziesz musiał przeznaczyć na niego więcej miejsca ze względu na jego duże wymiary.

Jednocześnie nie należy brać pod uwagę modeli, w których napięcie ma niższy wskaźnik niż napięcie sieciowe. Urządzenia o takich cechach nie będą w stanie skutecznie wykonywać swoich funkcji i wkrótce ulegną awarii.

Aby nie popełnić błędu przy wyborze napięcia roboczego, należy postępować zgodnie z następującym schematem obliczeniowym: parametr końcowy powinien odpowiadać iloczynowi rzeczywistego napięcia sieciowego i współczynnika 1,15, a obliczona wartość powinna wynosić co najmniej 300 V .

W przypadku, gdy prostowniki papierowe zostaną wybrane do pracy w sieci napięcia przemiennego, ich napięcie robocze należy podzielić przez 1,5-2. Dlatego napięcie robocze kondensatora papierowego, dla którego producent wskazał napięcie 180 V, w warunkach pracy w sieci prądu przemiennego, wyniesie 90-120 V.

Aby zrozumieć, jak w praktyce realizowany jest pomysł podłączenia trójfazowego silnika elektrycznego do sieci jednofazowej, przeprowadźmy eksperyment z wykorzystaniem jednostki AOL 22-4 o mocy 400 (W). Głównym zadaniem do rozwiązania jest uruchomienie silnika z sieci jednofazowej o napięciu 220 V.

Zastosowany silnik ma następujące cechy:

Mając na uwadze, że zastosowany silnik elektryczny ma niewielką moc, po podłączeniu go do sieci jednofazowej można kupić tylko działający kondensator.

Obliczanie mocy prostownika roboczego:

Korzystając z powyższych wzorów, przyjmujemy 25 uF jako średnią wartość pojemności roboczej prostownika. Wybrano tu nieco większą pojemność 10 uF. Postaramy się więc dowiedzieć, jak taka zmiana wpłynie na uruchomienie urządzenia.

Teraz musimy kupić prostowniki, jako te ostatnie zostaną użyte kondensatory typu MBGO. Następnie na podstawie przygotowanych prostowników montuje się wymaganą pojemność.

W trakcie pracy należy pamiętać, że każdy taki prostownik ma pojemność 10 mikrofaradów.

Jeśli weźmiesz dwa kondensatory i połączysz je ze sobą razem obwód równoległy, wtedy całkowita pojemność wyniesie 20 uF. W takim przypadku wskaźnik napięcia roboczego będzie równy 160V. Aby osiągnąć wymagany poziom 320 V, należy wziąć te dwa prostowniki i podłączyć je do tej samej pary kondensatorów połączonych równolegle, ale już za pomocą obwodu szeregowego. W rezultacie całkowita pojemność wyniesie 10 mikrofaradów. Gdy bateria kondensatorów roboczych jest gotowa, podłączamy ją do silnika. Wtedy pozostaje tylko uruchomić go w sieci jednofazowej.

W trakcie eksperymentu z podłączeniem silnika do sieci jednofazowej praca wymagała mniej czasu i wysiłku. Stosując podobne urządzenie z wyselekcjonowaną baterią prostowników należy zauważyć, że jego moc użyteczna będzie na poziomie do 70-80% mocy znamionowej, a prędkość wirnika będzie odpowiadać wartości nominalnej.

Ważne: jeśli używany silnik jest przeznaczony do sieci 380/220 V, to przy podłączaniu do sieci użyj obwodu „trójkąta”.

Zwróć uwagę na zawartość tagu: zdarza się, że jest obraz gwiazdy o napięciu 380 V. W takim przypadku poprawną pracę silnika w sieci można zapewnić spełniając poniższe warunki. Najpierw będziesz musiał „wypatrzeć” wspólną gwiazdę, a następnie podłączyć 6 końcówek do listwy zaciskowej. Poszukaj wspólnego punktu, który powinien znajdować się w przedniej części silnika.

Wideo: podłączanie silnika jednofazowego do sieci jednofazowej

Decyzję o zastosowaniu kondensatora rozruchowego należy podjąć w oparciu o określone warunki, najczęściej wystarczy działający. Jeśli jednak używany silnik jest poddawany zwiększonemu obciążeniu, zaleca się zatrzymanie pracy. W takim przypadku konieczne jest prawidłowe określenie wymaganej wydajności urządzenia w celu zapewnienia sprawnej pracy urządzenia.

Najłatwiejszym sposobem podłączenia trójfazowego silnika elektrycznego do sieci jednofazowej jest zastosowanie jednofazowego kondensatora przesuwającego fazę. Jako taki kondensator należy stosować tylko kondensatory niepolarne, a nie polowe (elektrolityczne).

kondensator przesuwający fazę.

Podczas podłączania trójfazowego silnika elektrycznego do sieci trójfazowej rozruch zapewnia naprzemienny pole magnetyczne. A gdy silnik jest podłączony do sieci jednofazowej, nie powstaje wystarczające przesunięcie pola magnetycznego, dlatego należy zastosować kondensator przesuwający fazę.

Pojemność kondensatora przesuwającego fazę należy obliczyć w następujący sposób:

• do połączenia "trójkąt": SF=4800 I/U;
• do połączenia "gwiazda":SF=2800 I/U.

Dowiedz się więcej o tego typu połączeniach. :

W tych wzorach: Cf jest pojemnością kondensatora przesuwającego fazę, μF; I- prąd znamionowy, ALE; U– napięcie sieciowe, V.

W tym wzorze występują takie skróty: P to moc silnika elektrycznego, koniecznie w kW; cosph to współczynnik mocy; n to sprawność silnika.

Współczynnik mocy lub przemieszczenie prądu do napięcia, a także sprawność silnika elektrycznego, są podane w paszporcie lub na tabliczce (tabliczce znamionowej) na silniku. Wartości tych dwóch wskaźników są często takie same i najczęściej wynoszą 0,8-0,9.

Z grubsza można określić pojemność kondensatora przesuwającego fazę w następujący sposób: Cf \u003d 70 P. Okazuje się, że na każde 100 W potrzeba 7 mikrofaradów pojemności kondensatora, ale to nie jest dokładne.

Docelowo poprawność określenia pojemności kondensatora pokaże działanie silnika elektrycznego. Jeśli silnik nie uruchamia się, pojemność jest niska. W przypadku, gdy silnik podczas pracy jest bardzo gorący, oznacza to dużą pojemność.

działający kondensator.

Pojemność kondensatora przesuwającego fazę znaleziona w proponowanych wzorach jest wystarczająca tylko do uruchomienia trójfazowego silnika elektrycznego, który nie jest obciążony. Oznacza to, że na wale silnika nie ma mechanicznych kół zębatych.

Obliczony kondensator zapewni pracę silnika elektrycznego nawet po osiągnięciu prędkości roboczej, dlatego taki kondensator nazywany jest również kondensatorem roboczym.

Kondensator rozruchowy.

Wcześniej mówiono, że nieobciążony silnik elektryczny, czyli mały wentylator, szlifierkę można uruchomić z jednego kondensatora przesuwającego fazę. Ale aby uruchomić wiertarkę, piłę tarczową, nie można już uruchomić pompy wodnej z jednego kondensatora.

Aby uruchomić obciążony silnik elektryczny, należy na krótko dodać pojemność do istniejącego kondensatora przesuwającego fazę. W szczególności konieczne jest podłączenie innego kondensatora przesuwającego fazę równolegle do podłączonego kondensatora roboczego. Ale tylko przez krótki czas 2-3 sekund. Ponieważ gdy silnik elektryczny przyspiesza, przez uzwojenie, do którego podłączone są dwa kondensatory przesuwające fazę, przepłynie zawyżony prąd. Wysoki prąd ogrzeje uzwojenie silnika i zniszczy jego izolację.

Kondensator podłączony dodatkowo i równolegle do istniejącego kondensatora przesuwającego fazę (roboczego) nazywany jest kondensatorem rozruchowym.

Dla lekko obciążonych silników wentylatorów, piły tarczowe, wiertarki, pojemność kondensatora rozruchowego jest wybierana równą pojemności kondensatora roboczego.

W przypadku obciążonych silników pomp wodnych, pił tarczowych należy wybrać pojemność kondensatora rozruchowego dwa razy większą niż pojemność pracownika.

Bardzo wygodnie jest zmontować baterię kondensatorów połączonych równolegle, aby dokładnie dobrać wymagane pojemności kondensatorów przesuwających fazę (roboczych i rozruchowych). Kondensatory połączone ze sobą muszą być pobierane w małych pojemnościach 2, 4, 10, 15 mikrofaradów.

Wybierając napięcie dowolnego kondensatora, musisz zastosować uniwersalną zasadę. Napięcie, dla którego zaprojektowano kondensator, musi być 1,5 razy wyższe niż napięcie, do którego zostanie podłączony.

Jeśli zajrzysz do wnętrza obudowy dowolnego urządzenia elektrycznego, zobaczysz wiele różnych elementów używanych w nowoczesnych obwodach. Trudno jest zrozumieć, jak działają wszystkie te rezystory, tranzystory, diody i mikroukłady połączone w jeden system. Aby jednak zrozumieć, dlaczego kondensator jest potrzebny w obwodach elektrycznych, wystarczy znajomość szkolnego kursu fizyki.

Urządzenie kondensatorowe i jego właściwości

Kondensator składa się z dwóch lub więcej elektrod - płytek, pomiędzy którymi umieszczona jest warstwa dielektryczna. Ta konstrukcja ma zdolność gromadzenia ładunku elektrycznego po podłączeniu do źródła napięcia. Jako dielektryk można zastosować powietrze lub ciała stałe: papier, mikę, ceramikę, folie tlenkowe.

Główna cecha kondensatora - stała lub zmienna pojemność elektryczna, mierzone w faradach. Zależy to od powierzchni płytek, odstępu między nimi i rodzaju dielektryka. Pojemność kondensatora determinuje jego dwie najważniejsze właściwości: zdolność do magazynowania energii oraz zależność przewodnictwa od częstotliwości przesyłanego sygnału, dzięki czemu element ten znalazł szerokie zastosowanie w obwodach elektrycznych.

Magazynowanie energii

Jeśli podłączysz płaski kondensator do źródła stałe napięcie, ładunki ujemne będą się stopniowo gromadzić na jednej z jej elektrod, a ładunki dodatnie na drugiej. Ten proces, zwany ładowaniem, pokazano na rysunku. Jego czas trwania zależy od wartości pojemności i aktywny opór elementy łańcucha.

Obecność dielektryka między płytami zapobiega przepływowi naładowanych cząstek wewnątrz urządzenia. Ale w tym czasie w samym obwodzie prąd elektryczny będzie istniał, dopóki napięcia na kondensatorze i źródle nie zrównają się. Teraz, jeśli odłączysz akumulator od zbiornika, sam będzie rodzajem akumulatora zdolnego do dostarczania energii, jeśli podłączone jest obciążenie.

Rezystancja a częstotliwość prądu

Kondensator podłączony do obwodu prądu przemiennego będzie okresowo ładowany zgodnie ze zmianą polaryzacji napięcia zasilania. Zatem rozważany element elektroniczny wraz z rezystorami i cewkami indukcyjnymi tworzy rezystancję Rс=1/(2πfC), gdzie f jest częstotliwością, C jest pojemnością.

Jak widać z przedstawionej zależności, kondensator ma wysoką przewodność w stosunku do sygnałów o wysokiej częstotliwości i słabo przewodzi niskoczęstotliwościowe. Rezystancja elementu pojemnościowego w obwodzie prąd stały będzie nieskończenie duży, co jest równoznaczne z jego zerwaniem.

Po przestudiowaniu tych właściwości możesz zastanowić się, dlaczego kondensator jest potrzebny i gdzie jest używany.

Gdzie są używane kondensatory?

• Filtry to urządzenia w systemach radioelektronicznych, energetycznych, akustycznych i innych przeznaczone do przesyłania sygnałów w określonych zakresach częstotliwości. Na przykład w zwykłym ładowarka dla telefon komórkowy kondensatory służą do wygładzania napięcia poprzez tłumienie komponentów o wysokiej częstotliwości.
• Oscylacyjne kontury sprzętu elektronicznego. Ich działanie opiera się na fakcie, że gdy kondensatory są włączone w połączeniu z cewką indukcyjną, w obwodzie powstają okresowe napięcia i prądy.
• Kształtowniki impulsów, timery, analogowe urządzenia obliczeniowe. W pracy tych układów wykorzystuje się zależność czasu ładowania kondensatora od wartości pojemności.
• Prostowniki z powielaniem napięcia, stosowane m.in. w instalacjach rentgenowskich, laserach, akceleratorach cząstek. Tutaj najważniejszą rolę odgrywa właściwość elementu pojemnościowego do gromadzenia, przechowywania i oddawania energii.

Oczywiście są to tylko najczęstsze urządzenia, w których stosuje się kondensatory. Bez nich nie może się obejść żaden złożony sprzęt gospodarstwa domowego, motoryzacyjny, przemysłowy, telekomunikacyjny, energoelektroniczny.