Конденсатор переменного тока: Конденсатор в Цепи Переменного Тока: Емкость, Сопротивление

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.

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 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 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

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

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 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.

Что такое конденсатор | Принцип работы, виды, типы

Что такое конденсатор

Конденсатор или как в народе говорят – “кондер”, образуются от латинского “condensatus”, что означает как “уплотненный, сгущенный”. Он представляет из себя пассивный радиоэлемент, который обладает таким свойством, как сохранение электрического заряда на своих обкладках, если, конечно, перед этим его зарядить каким-нибудь источником питания.

Грубо говоря, конденсатор можно рассматривать как батарейку или аккумулятор электрической энергии. Но вся разница в том, что аккумулятор или батарейка имеют в своем составе источник ЭДС, тогда как конденсатор лишен этого внутреннего источника.

Из чего состоит конденсатор


Любой конденсатор состоит из двух или более металлических обкладок, которые не соприкасаются друг с другом. Для более полного понимания, как все это устроено в конденсаторе, давайте представим себе блин.

намажем его сгущенкой

 и сверху положим точно такой же блин

Должно выполняться условие: эти два блина не должны прикасаться  друг  с другом. То есть верхний блин должен лежать на сгущенке и не прикасаться с нижним блином. Тут, думаю, все понятно. Перед вами типичный “блинный конденсатор” :-). Вот таким образом устроены все конденсаторы, только вместо блинов используются тонкие металлические пластины, а вместо сгущенки различный диэлектрик. В качестве диэлектрика может быть воздух, бумага, электролит, слюда, керамика, и так далее. К каждой металлической пластине подсоединены проводки – это выводы конденсатора.

Схематически все это выглядит примерно вот так.

Как вы могли заметить, из-за диэлектрика конденсатор не может проводить ток. Но это относиться только к постоянному току. Переменный ток конденсатор пропускает через себя без проблем с небольшим сопротивлением, номинал которого зависит от частоты тока и емкости самого конденсатора.

Емкость конденсатора

Электрические заряды

Как вы знаете, существует два типа зарядов: положительный заряд и отрицательный заряд. Ну и все как обычно, одноименные заряды отталкивается, а разноименные  – притягиваются. Физика седьмой класс).

Давайте еще раз рассмотрим простую модель конденсатора.

Если мы соединим наш конденсатор с каким-нибудь источником питания постоянного тока, то мы его зарядим. В этот момент положительные заряды, которые идут от плюса источника питания, осядут на одной пластине, а отрицательные заряды с минуса источника питания – на другой.

Самое интересное то, что количество положительных зарядов будет равняться количеству отрицательных зарядов.

Даже если мы отсоединим источник питания постоянного тока, то у нас конденсатор так и останется заряженным.

Почему так происходит?

Во-первых, заряду некуда течь. Хотя с течением времени он все равно будет разряжаться. Это  зависит от материала диэлектрика.

Во-вторых, происходит взаимодействие зарядов. Положительные заряды притягиваются к отрицательным, но они не могут соединиться с друг другом, так как им мешает диэлектрик, который, как вы знаете, не пропускает электрический ток. В это время между обкладками конденсатора возникает электрическое поле, которое как раз и запасает энергию конденсатора.

Когда конденсатор заряжается, электрическое поле между обкладками становится сильнее. Соответственно, когда конденсатор разряжается, электрическое поле слабеет. Но как много заряда мы можем “впихнуть” в конденсатор? Вот здесь и применяется такое понятие, как емкость конденсатора.

Что такое емкость

Емкость конденсатора – это его способность накапливать заряд на своих пластинах в виде электрического поля.

Но ведь емкость может быть не только у конденсатора. Например, емкость бутылки 1 литр, или емкость бензобака – 100 литров и так далее. Мы ведь не можем впихнуть в бутылку емкость в 1 литр больше, чем рассчитана эта бутылка, так ведь? Иначе остатки жидкости просто не влезут в бутылку и будут выливаться из нее. Точно такие же дела и обстоят с конденсатором. Мы не сможем впихнуть в него заряда больше, если он не рассчитан на это. Поэтому, емкость конденсатора выражается формулой:

где

С – это емкость, Фарад

Q – количество заряда на одной из обкладок конденсатора, Кулоны

U – напряжение между пластинами, Вольты

Получается, 1 Фарад – это когда на обкладках конденсатора хранится заряд в 1 Кулон и напряжение между пластинами 1 Вольт. Емкость может принимать только положительные значения.

Значение в 1 Фарад – это слишком много. На практике в основном пользуются значениями микрофарады, нанофарады и пикофарады. Хочу вам напомнить, что приставка “микро” – это 10-6 , “нано” – это 10-9 , пико – это 10-12 .

Плоский конденсатор и его емкость

Плоским конденсатором называют конденсатор, который состоит из двух одинаковых пластин, которые параллельны друг другу. Пластины могут быть разной формы. На практике чаще всего можно встретить квадратные, прямоугольные и круглые пластины. Давайте рассмотрим простой плоский квадратный конденсатор.

плоский конденсатор

где

d – расстояние между пластинами конденсатора, м

S – площадь самой наименьшей пластины, м2

ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками конденсатора

Готовая формула для плоского конденсатора будет выглядеть так:

где

С – емкость конденсатора, ф

ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрика

ε0 – диэлектрическая постоянная, ф/м

S – площадь самой наименьшей пластины, м2

d – расстояние между пластинами, м

Да, знаю, у вас сразу возникает вопрос: “А что такое диэлектрическая постоянная?” Диэлектрическая постоянная – это постоянная величина, которая нужная для вычислений в некоторых формулах электромагнетизма. Ее значение равняется 8, 854 × 10-12 ф/м.

Диэлектрическая проницаемость – эта величина зависит от типа диэлектрика, который находится между обкладками конденсатора. Например, для воздуха и вакуума это значение равняется 1, для некоторых других веществ можете посмотреть в таблице.

Какой можно сделать вывод из этой формулы? Хотите сделать конденсатор с огромной емкостью, делайте площадь пластин как можно больше, расстояние между пластинами как можно меньше и заправляйте вместо диэлектрика дистиллированную воду.

В настоящее время конденсаторы делают из нескольких пластин в виде слоеного торта. Это примерно выглядит вот так.

многослойный конденсатор

В этом случае формула такого конденсатора примет вид:

формула многослойного конденсатора

где n – это количество пластин

Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе

Все конденсаторы имеют какое-то предельное напряжение, которое можно на них подавать. Дело все в том, что может произойти пробой диэлектрика, и конденсатор выйдет из строя. Чаще всего это напряжение пишут на самом корпусе конденсатора. Например, на электролитическом конденсаторе.

максимальное рабочее напряжение конденсатора

В технической документации этот параметр чаще всего обозначается, как WV, что с английского Working Voltage (рабочее напряжение), или DC WV – Direct Current Working Voltage – постоянное рабочее напряжение конденсатора.

Здесь есть один нюанс, о котором часто забывают. Дело в том, что на конденсаторе написано именно на какое постоянное напряжение он рассчитан, а не переменное. Если такой конденсатор, как на рисунке выше, с максимальным рабочим напряжением в 50 Вольт вставите в цепь переменного тока с источником питания, который выдает 50 Вольт переменного тока, то ваш конденсатор взорвется. Так как 50 Вольт переменного тока – это действующее напряжение. Его максимальное значение будет 50 × √2 = 70,7 Вольт, что намного больше, чем 50 Вольт.

Ток утечки конденсатора

Дело все в том, что какой бы ни был диэлектрик, конденсатор все равно рано или поздно разрядится, так как через диэлектрик, как ни странно, все равно течет ток. Величина этого тока у разных конденсаторов тоже разная. Электролитические конденсаторы обладают самым большим током утечки.

Также ток утечки зависит от напряжения между обкладками конденсатора. Здесь уже работает закон Ома: I=U/Rдиэлектрика . Поэтому, никогда не стоит подавать напряжение больше, чем максимально рабочее напряжение, прописанное в даташите или на самом конденсаторе.

Неполярные конденсаторы


К неполярным конденсаторам относят конденсаторы, для которых неважна полярность. Такие конденсаторы обладают симметричностью. Обозначение неполярных конденсаторов на электросхемах выглядит вот так.

обозначение конденсатора на схеме

Конденсаторы переменной емкости

Эти виды конденсаторов имеют воздушный диэлектрик и могут менять свою емкость под действием внешней силы, например, такой как рука человека. Ниже на фото советские типы таких переменных конденсаторов.

переменные конденсаторы

Современные выглядят чуточку красивее

подстроечные конденсаторы

Переменный конденсатор от подстроечного отличается лишь тем, что переменный конденсатор крутят чаще, чем подстроечный. Подстроечный крутят раз в жизни)

На схемах обозначаются так.

переменный конденсатор обозначение на схеме

Слева -переменный, справа – подстроечный.

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы являются самыми распространенными в большом семействе конденсаторов. Они названы так потому, что вместо диэлектрика здесь используется тонкая пленка, которая может состоять из полиэстера, полипропилена, поликарбоната, тефлона и много еще из чего. Такие конденсаторы идут от номинала 5 пФ и до 100 мкФ. Они могут быть сделаны по принципу бетерброда

А также по принципу рулета

Давайте рассмотрим К73-9 советский пленочный конденсатор.

к73-9 советский конденсатор

Что же у него внутри? Смотрим.

Как и ожидалось, рулончик из фольги с диэлектриком-пленкой

что внутри конденсатора

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы – это конденсаторы, которые изготавливают из керамики или фарфора, которые покрывают серебром. Берут диск квадратной или круглой формы, напыляют с с двух сторон серебро, выводят выводы и вуаля! Конденсатор готов! То есть и есть самый простой плоский конденсатор, о котором мы говорили выше в этой статье.

Хотите получишь емкость больше? Не вопрос! Складываем диски в бутерброд и увеличиваем емкость

Выглядеть керамические конденсаторы могут вот так:

керамические конденсаторыкерамические каплевидные конденсаторы

SMD конденсаторы

SMD конденсаторы – это керамические конденсаторы, которые построены по принципу бутерброда.

строение SMD конденсатора

Они используются в микроэлектронике, так как обладают крошечными размерами и удобны в плане промышленного производства с помощью роботов, которые автоматически расставляют SMD компоненты на плату.Такой тип конденсаторов вы без труда можете найти на платах своих мобильных телефонов, на материнских платах компьютеров, а также в современных гаджетах.

Полярные конденсаторы

Для полярных конденсаторов очень важно не путать выводы местами при монтаже. Плюсовая ножка должны подключаться к плюсу на схеме, а минусовая – к минусу. Обозначается полярные конденсаторы также, как и их собратья. Единственное отличие – это указание полярности такого конденсатора. Выглядеть на схемах они могут вот так.

обозначение полярных конденсаторов на схеме

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы используется в электронике и электротехнике, где требуются большие значения емкости. Также повелось название “электролиты”.

электролитические конденсаторы

Строение электролитических конденсаторов очень похоже на пленочные конденсаторы, которые также собраны по принципу рулета, но с одной только разницей. Вместо диэлектрика здесь используется оксид алюминия.

строение электролитического конденсатора

Давайте разберем один из таких электролитических конденсаторов во благо науки.

Снимаем его корпус и видим тот самый рулетик

Разматываем “рулетик” и видим, что между двумя обкладками металлической фольги у нас находится бумага, пропитанная каким-то раствором.

что внутри электролитического конденсатора

Некоторые ошибочно полагают, что бумага – это и есть тот самый диэлектрик, хотя это в корне неверно. Как она может быть диэлектриком, если она смочена в растворе, который проводит электрический ток?

На самом же деле диэлектриком в данном случае является тончайший слой оксида алюминия, который производится электрохимическим способом еще на производстве. Все это выглядит приблизительно вот так:

схема строения электролитического конденсатора

Слой оксида алюминия настолько тонкий, что можно изготавливать конденсаторы бешеной емкости с малыми габаритами. Вы ведь не забыли формулу емкости для плоского конденсатора?

где d – это и есть тот самый слой оксида алюминия. Чем он тоньше, тем больше емкость.

На полярных конденсаторах часто можно увидеть вот такой значок-стрелку, которая указывает на минусовый вывод конденсатора.

обозначение минусового вывода электролитического конденсатора

То есть  в электрических схемах с постоянным током вы должны обязательно соблюдать правило: плюс на плюс, а минус на минус. Если перепутаете, то конденсатор может бахнуть.

Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы доступны как в мокром так и в сухом исполнении. Хотя, в сухом исполнении они намного более распространены. Здесь в качестве диэлектрика используется оксид тантала. Оксид тантала обладает более лучшими свойствами, по сравнению с оксидом алюминия. Если самый большой минус электролитических конденсаторов – это их большой ток утечки, то танталовые конденсаторы лишены такого недостатка. Минус танталовых конденсаторов в том, что они рассчитаны на более низкое напряжение, чем их собраться – электролиты. Танталовые конденсаторы также полярные, как и электролитические конденсаторы.

Выглядеть танталовые конденсаторы могут вот так

 

танталовые конденсаторы

ну или так

танталовые конденсаторы капли

 

 

 

[quads id=1]

Ионисторы

Есть также  особый класс конденсаторов – ионисторы. Иногда их еще называют суперконденсаторами или золотыми конденсаторами. Нет, не потому, что  там есть золото. Сам принцип работы ионистора ценее, чем золото.  Для того, чтобы получить максимальную емкость мы должны намазать “сгущенку”(диэлектрик)  тонким-тонким слоем или увеличить площадь блинов (металлических пластин). Так как без конца увеличивать слой блинов очень затратно, разработчики решили уменьшить слой диэлектрика. Так как диэлектрический слой между обкладками ионистора , то есть “слой сгущенки”, составляет 5-10 нанометров, следовательно емкость ионистора достигает впечатляющих значений! Вы только представьте, какой заряд может накопить такой суперконденсатор!

Емкость таких конденсаторов может достигать до десятка фарад. Поверьте, это очень много. Ионисторы выглядят, как обычные таблетки, а  также могут выглядеть как цилиндрические конденсаторы. Для того, чтобы различить их от конденсаторов, достаточно взглянуть на емкость, которая на них указана. Если там единицы Фарад, то это однозначно ионистор!

ионистор

большой ионистор

В настоящее время ионисторы стали очень широко применяться в электронике и электротехнике. Они заменяют маленькие батарейки с малым напряжением, потому что ионистор конструктивно пока что не могут сделать на напряжение более нескольких Вольт. Но можно соединить их последовательно и набрать нужное напряжение. Но удовольствие это не дешевое :-).

Они также очень быстро заряжаются, так как их сопротивление ограничено только их выводами.  А исходя из закона Ома, чем меньше сопротивление проводника, тем большая сила тока течет по нему и следовательно тем быстрее заряжается ионистор. Заряжать и разряжать ионисторы можно почти бесконечно.

Конденсатор в цепи постоянного тока

Итак, берем блок питания постоянного напряжения и выставляем на его крокодилах напряжение 12 Вольт. Лампочку берем тоже на 12 Вольт. Теперь в разрыв цепи вставляем конденсатор.

Нет, лампочка не горит.

А  вот если исключить конденсатор из цепи и подключить напрямую к лампочке, то лампа горит.

Отсюда напрашивается вывод: постоянный ток через конденсатор не течет! То есть в цепи постоянного тока идеальный конденсатор оказывает бесконечно большое сопротивление.

Если честно, то в самый начальный момент подачи напряжения ток все-таки течет на доыли секунды. Все зависит от емкости конденсатора.

Конденсатор в цепи переменного тока

Для того, чтобы узнать, как ведет себя конденсатор в цепи переменного тока, нам надо собрать простейшую схему, которая представляет из себя делитель напряжения. Смысл опыта такой: с помощью генератора частоты мы будем менять только частоту, а амплитуду оставим неизменной. По сути красная точка нам будет показывать сигнал с генератора частоты, а желтая – сигнал на резисторе. Снимая сигнал с резистора, мы можем косвенно узнать, как ведет себя конденсатор исходя из законов делителя напряжения.

С помощью осциллографа мы будем снимать сигнал с красной и желтой точек относительно земли.

Думаю, этот генератор частоты вполне пойдет.

Для начала возьмем конденсатор на 1мкФ и резистор на 100 ом.

 

Далее за дело берется цифровой осциллограф OWON SDS 6062. Что такое осциллограф и с чем его едят, читаем здесь.  Будем использовать сразу два канала, то есть на одном экране будут высвечиваться сразу два сигнала. Здесь на экране уже видны наводки от сети 220 Вольт. Не стоит на это обращать внимание.

Красная осциллограмму снимаем с красной точки в цепи, а желтую – с желтой точки в цепи.

Зависимость сопротивления от частоты и сдвиг фаз

Поехали. Итак, если у нас частота нулевая, то это значит постоянный ток. Постоянный ток, как мы уже видели, конденсатор не пропускает. С этим вроде бы разобрались. Но что будет, если подать переменный ток с частотой в 100 Герц?

[quads id=1]

На дисплее осциллографа были выведены такие параметры, как частота сигнала и его амплитуда (эти параметры помечены белой стрелочкой).

F – это частота

Ma – амплитуда

Красная синусоида показывает сигнал, который выдает нам китайский генератор частоты. Желтая синусоида – это то, что мы уже получаем на нагрузке. В нашем случае нагрузкой является резистор. Ну вот, собственно, и все.

Как вы видите на осциллограмме, с генератора выходит синусоидальный сигнал с частотой в 100 Герц и амплитудой в 2 Вольта, а на резисторе напряжение всего каких-то 136 мВ.

Как вы могли заметить, амплитуда желтого сигнала стала меньше. Это говорит нам о том, что конденсатор стал пропускать переменный ток, но его сопротивление до сих пор очень большое.

Но здесь можно заметить еще одну особенность: осциллограмма напряжения на резисторе сигнала сдвинулась влево, то есть она опережает сигнал с генератора частоты, или научным языком, появляется сдвиг фаз. Опережает именно фаза, а не сам сигнал. Если бы опережал сам сигнал, то у нас бы тогда получилось, что сигнал на резисторе появлялся бы по времени раньше, чем сигнал, поданный на него через конденсатор. Получилось бы какое-те перемещение во времени :-), что конечно же, невозможно.

Сдвиг фаз – это разность между начальными фазами двух измеряемых величин. В данном случае – напряжения. Для того, чтобы произвести замер сдвига фаз, должно быть условие, что у этих сигналов одна и та же частота. Амплитуда может быть любой. Ниже на рисунке приведен этот самый сдвиг фаз или, как еще его называют, разность фаз:

Давайте увеличим частоту  на генераторе до 500 Гц

На резисторе уже получили 560 мВ. Сдвиг фаз уменьшается. Получается, что мы чуть-чуть увеличили частоту, и сопротивление конденсатора стало меньше.

Увеличиваем частоту до 1 КГц

На резисторе у нас напряжение 1 Вольт. Напряжение не резисторе растет с увеличением частоты. Это говорит о том, что сопротивление конденсатора стало еще меньше.

Ставим частоту 5 КГц

Амплитуда 1,84 Вольта и сдвиг фаз явно становится меньше

Увеличиваем до 10 КГц

Амплитуда уже почти  такая же как и на входе. Сдвиг фаз менее заметен.

Ставим 100 КГц.

Сдвига фаз почти нет. Напряжение не резисторе почти сравнялось с напряжением генератора частоты. Это говорит о том, что конденсатор почти не оказывает сопротивление на высоких частотах.

Получился парадокс. Постоянный ток конденсатор не пропускает, а вот токи высокой частоты – без проблем!

Отсюда делаем глубокомысленные выводы:

Чем больше частота, тем меньшее сопротивление конденсатор оказывает переменному току. Сдвиг фаз убывает с увеличением частоты почти до нуля. На бесконечно низких частотах его величина составляет 90 градусов или π/2.

Если построить обрезок графика, то получится типа что-то этого:

Зависимость сопротивления от номинала конденсатора

Итак, мы с вами узнали, что сопротивление конденсатора зависит от частоты. Но только ли от частоты? Давайте возьмем конденсатор емкостью в 0,1 микрофарад, то есть номиналом в 10 раз меньше, чем предыдущий и снова прогоним по  этим же частотам.

Смотрим и анализируем значения:

Внимательно сравните амплитудные значения желтого сигнала на одной и той же частоте, но с разными номиналами конденсатора. Например, на частоте в 100 Гц  и номиналом конденсатора в 1 мкФ амплитуда желтого сигнала равнялась 136 милливольт, а на этой же самой частоте амплитуда желтого сигнала, но с конденсатором в 0,1 мкФ уже была 101 милливольт (в реальности еще меньше из за помех). На частоте 500 Герц –  560 милливольт и 106 милливольт соответственно, на частоте в 1 Килогерц – 1 Вольт и 136 милливольт и так далее.

Отсюда вывод напрашивается сам собой: при уменьшении номинала конденсатора его сопротивление становится больше.

Формула сопротивления конденсатора

С помощью физико-математических преобразований физики и математики вывели формулу для расчета сопротивления конденсатора. Прошу любить и жаловать:

где, ХС  – это сопротивление конденсатора, Ом

П – постоянная и равняется приблизительно 3,14 

F – частота, измеряется в Герцах

С – емкость,  измеряется в Фарадах

Так вот, поставьте в эту формулу частоту в  ноль Герц. Частота в ноль Герц – это и есть постоянный ток. Что получится? 1/0=бесконечность или очень большое сопротивление. Короче говоря, обрыв цепи.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

При последовательном соединении  конденсаторов

последовательное соединение конденсаторов

 

Их общая емкость будет вычисляться по формуле

последовательное сопротивление конденсаторов формула

 

 а при параллельном соединении

параллельное соединение конденсаторов

 

их общая емкость будет вычисляться по формуле

формула параллельного соединения конденсаторов

 

Также в интернете нашел очень интересное видео по теме конденсаторов

 

Похожие статьи по теме “конденсатор”

ESR конденсатора

Как проверить конденсатор мультиметром

RC цепь

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 толчка 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 находится 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 до того, как 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

Как неисправный конденсатор может повлиять на работу переменного тока?

Важнейшими компонентами вашей системы кондиционирования воздуха (и большинства электромеханических машин) являются конденсаторы. Конденсатор используется для хранения энергии в электростатическом поле.Подключенные к двигателям, конденсаторы выполняют работу по стабилизации напряжения и, в первую очередь, обеспечивают необходимый толчок для запуска двигателя. В кондиционере конденсаторы подключены к трем основным электродвигателям: электродвигателю компрессора, электродвигателю вентилятора и электродвигателю наружного вентилятора. Каждый из них имеет отдельный конденсатор для запуска (пусковой конденсатор ) и для поддержания его работы (рабочий конденсатор ).

Выход из строя конденсаторов — одна из частых причин неисправностей в сети переменного тока.К счастью, если вы вовремя обнаружите проблемы с конденсаторами, специалисты по ремонту и легко замените их на новые без каких-либо серьезных последствий для переменного тока. Однако, если игнорировать неисправные конденсаторы, вы можете получить нефункционирующую систему кондиционирования воздуха именно тогда, когда она вам нужна больше всего.

Для срочного ремонта кондиционера в Бивертоне, штат Орегон, позвоните опытным специалистам в Clean Air Act. Для вашего удобства у нас есть круглосуточная служба экстренной помощи.

Проблемы из-за неисправных конденсаторов

Наиболее частая проблема, которую могут вызвать неисправные конденсаторы, — это «жесткий запуск».Это когда компрессор кондиционера не запускается, заикается, пытаясь включиться, а затем отключается через некоторое время. Существует ряд различных причин трудного пуска (худшая из которых — срок службы компрессора приближается к концу), но плохой пусковой конденсатор — одна из самых распространенных. Не всегда легко диагностировать, что проблема в пусковом конденсаторе. Техник осмотрит конденсатор на предмет видимых повреждений (раскалывание, вздутие, утечка масла) и проведет электрические испытания, чтобы убедиться в этом.

Двигатель, подключенный к пусковому конденсатору, все еще может пытаться запуститься, если один или оба конденсатора вышли из строя, и это приведет к тому, что двигатель будет гудеть и не будет работать долгое время. Если это будет продолжаться, двигатель начнет нагреваться и в конечном итоге перегорит, что потребует замены всего двигателя. Если вы слышите этот гудящий звук или двигатели, которые не работают, прекратите попытки использовать кондиционер и немедленно обратитесь в ремонт.

Прежде чем конденсатор выйдет из строя, он может начать издавать щелчки.Это поможет предупредить вас о проблеме до того, как компрессор или вентиляторы перестанут работать.

В большинстве случаев проблем с конденсатором, таких как повреждение или потеря заряда, конденсатор необходимо заменить. Доверьте это профессионалам, которые найдут подходящий модуль на замену и безопасно извлекут старый. (Утечка масла из конденсатора может быть опасна для прикосновения.)

Позвоните в Закон о чистоте воздуха, чтобы получить помощь по ремонту кондиционеров в Бивертоне, штат Орегон, который позаботится о неисправных конденсаторах или любой другой проблеме, которая может поставить под угрозу охлаждение в вашем доме.

Теги: Ремонт кондиционеров, Beaverton

Пятница, 8 августа 2014 г., 17:02 | Категории: Кондиционер |

Не становитесь жертвой самого распространенного летнего ремонта переменного тока: поломки конденсатора

Летняя жара и влажность достигли своего пика, а вместе с ними идет самый распространенный летом ремонт переменного тока: сломанный конденсатор. Конденсаторы — это электронные устройства, которые используются в самых разных областях, включая системы кондиционирования воздуха.Как и любое другое механическое или электрическое устройство, они подвержены поломкам, особенно при большой нагрузке.

Что делают конденсаторы переменного тока

Конденсатор в центральной системе кондиционирования воздуха предназначен для увеличения мощности в начале каждого системного цикла. Это необходимо для того, чтобы вентилятор кондиционера работал на полной скорости. Как только двигатель вентилятора достигает максимальной скорости вращения, конденсатор прекращает свою работу до следующего запуска системы.

Признаки отказа конденсатора

Не всегда есть признаки отказа конденсатора до того, как произойдет пробой.Однако вы можете заметить некоторые из этих симптомов, указывающих на проблему с конденсатором:

  • Дым. Конденсатор может дымиться, поскольку он начинает выходить из строя. Дым может иметь едкий запах из-за химических веществ внутри конденсатора.
  • Утечки. Химические вещества внутри конденсатора могут вытечь из-за выхода устройства из строя.
  • Сбои при запуске. Конденсатор может периодически выходить из строя, так как он выходит из строя, что приводит к тому, что кондиционер не может выполнять свою работу.

Причины проблем с конденсатором переменного тока

Есть много причин, по которым конденсатор кондиционера выходит из строя.Хотя только сертифицированный специалист по нагреву и охлаждению может определить точную причину поломки конденсатора в вашем конкретном кондиционере, некоторые из наиболее распространенных причин, по которым эта часть работает, включают:

  • Физическое повреждение конденсатора, например, от попадания мусора. Единица.
  • Неверное напряжение или ток, протекающий через конденсатор.
  • Перегрев агрегата.
  • Возрастной износ.

Что делать при выходе из строя конденсатора

Когда конденсатор кондиционера выходит из строя, требуется ремонт конденсатора переменного тока.Опытный специалист по обслуживанию переменного тока может сказать, можно ли отремонтировать конденсатор или его нужно будет заменить. Наши специалисты по ремонту кондиционеров включают новые конденсаторы в служебные автомобили, которые они используют во время всех сервисных работ, поэтому, если ваш конденсатор нуждается в замене, вам не придется ждать этой услуги.

Этим летом вы можете предотвратить поломку конденсатора переменного тока в своем доме в Фэрфаксе, штат Вирджиния, запланировав настройку системы. Если вы заметите какие-либо признаки неисправности конденсатора, наша команда Commonwealth Cooling & Heating готова помочь вам отремонтировать или заменить вышедшую из строя деталь.Для получения дополнительной информации позвоните нашим дружелюбным специалистам по обслуживанию в любое время.

Что такое 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 произвести ваша домашняя электрическая система, и именно здесь в дело вступает конденсатор.

Когда ваш кондиционер работает, конденсатор собирает 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 импульс энергии, необходимый для вентилятора, компрессора или воздуходувки. 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 вытащить 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.
  • Разрядите 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.
  • Делайте заметки . 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 на некоторых конденсаторах есть 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 больше не нужно 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.

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. Раздел «Где купить конденсатор переменного тока в Интернете и на месте» ниже, 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

Требуется тип конденсатора

Как использовать этот список продуктов: Если это устройство с двойным запуском , это указано в заголовке.В противном случае это однопроходный конденсатор.

Во-вторых, , они перечислены по мощности, и все они имеют высокий рейтинг. 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 Прибл.
  • Конденсатор только для вентилятора — Компрессор не запускается

TEMCo 40 мкФ / 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 представляет собой пусковой / пусковой конденсатор, 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 конденсатор двойного действия

  • 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 uf 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 конденсатор с двойным рабочим напряжением

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

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

  • Диаметр 2 1/4 дюйма, высота 3 7/8 дюйма
  • Работает 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 вывода наверху.Они имеют маркировку «Herm» для двигателя компрессора, «Fan» для вентилятора и «C» для общей линии ».

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

  • Диаметр 2 3/8 дюйма, высота 4 1/8 дюйма
  • Запуск компрессора (60) и двигателя 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 Конденсатор двойного хода с круглым двигателем

  • 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. Конденсаторы круглой формы 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

  • Ширина 2 дюйма, высота 4 1/2 дюйма
  • Конденсатор промышленного класса
  • От производителя: «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 компрессоров.”

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

В магазинах Home Depot, Lowe’s и Menards может быть 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 в наличии. 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 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, а 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

Существует ряд причин, по которым конденсатор вашего устройства может выйти из строя:

  • Старение. Независимо от того, какой конденсатор (-ы) используется в вашем устройстве, со временем он может потерять свои возможности хранения и в конечном итоге не сможет удерживать электрический заряд — он изнашивается.
  • Скачки напряжения. Поскольку конденсаторы хрупкие, скачок напряжения — особенно несколько скачков напряжения с течением времени — может легко их разрушить.
  • Перегрев. Это может быть из-за высоких температур наружного воздуха, перегружающих устройство, или из-за внутреннего нагрева самого устройства. Другими словами, этот сбой 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 выпускать 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.

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 заключается 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, скорее всего, 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 выключателя, расположенной рядом с внешним блоком переменного тока.
  2. Закройте крышку отсека отключения в качестве дополнительной меры предосторожности.
  3. Используйте дрель, чтобы вывернуть винты и снять панель доступа к конденсатору.
  4. Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что питание устройства полностью отключено. 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 попал 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

Используя тест 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, когда вы применили тест конденсатора, вам необходимо заменить конденсатор.
  • Владельцы блока конденсаторов сдвоенного хода: Если при проведении теста вентилятор вращается, 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.

Диапазон пусковых конденсаторов от 70 мкФ до 200 мкФ, а для рабочих конденсаторов — 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 может привести 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 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.профессиональный монтаж
  • 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 — нет. Ваша покупка может быть любой марки, которую вы предпочитаете, при условии, что покупаемый вами конденсатор соответствует рекомендациям, которые мы перечислили 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 с 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.

DIY против профессиональной замены конденсатора переменного тока

Замена конденсатора самостоятельно 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 в агрегате 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.

Если вы решите нанять профессионала, вы можете ожидать, что его стоимость составит от 125 до 375 долларов, согласно нашему Руководству по ремонту переменного тока 2020 года. 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 экстренные часы в нерабочее время.

Возможные прочие расходы

В случае, если конденсатор выйдет из строя двигатель вентилятора или компрессор, замена двигателя вентилятора может занять не менее двух часов, а это будет стоить 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 входит в этот диапазон, а системе кондиционирования уже 10+ лет, возможно, ваши деньги 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 понимают, что они конкурируют, 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, и 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 обойдется вам более чем в 1000 долларов.(См. Диапазон цен на компрессор в разделе «Цены» выше.)

Вы должны заменить слабый конденсатор как можно скорее.

2. Есть ли способ предохранить 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

  • Подрезать 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 необходимо 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:

Чтобы приобрести токоизмерительные клещи.

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 текущая емкость конденсаторов. ( Пример: 21 216/367 В перем. Тока = 57,8 мкФ)
  6. Если частное меньше 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 то, что мой конденсатор прослужит?

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

Что такое конденсатор переменного тока?

В зависимости от того, где вы живете в стране, вы слышали, как люди много говорят о рабочем конденсаторе вашей системы кондиционирования воздуха или о том, что другие могут назвать вашим пусковым конденсатором.В некоторых регионах США, как правило, больше неисправных двигателей вентиляторов, а в других есть проблемы с протекающими змеевиками с хладагентом. Ниже мы поговорим о части вашего кондиционера, на которую влияет неисправный конденсатор.

Всегда помните, что вам следует проконсультироваться с квалифицированным специалистом по HVAC, прежде чем пытаться проверить конденсатор переменного тока.

Что делает конденсатор переменного тока?

Конденсатор накапливает и выделяет электрическую энергию при каждом изменении цикла.Рабочий конденсатор соответствует системе для создания идеального фазового сдвига для оптимальной эффективности работы и использования мощности двигателем.

Вопреки тому, что говорят многие, конденсатор не «повышает» напряжение и не создает дополнительную энергию. Конденсатор только накапливает и выделяет энергию , что приводит к большему или меньшему фазовому сдвигу и более или менее емкостному реактивному сопротивлению или «емкости », как мы часто ее называем.

Можно ли проверить конденсатор переменного тока во время работы устройства?

Опытный специалист по ОВКВ может проверить конденсатор переменного тока во время работы агрегата, просто измерив ток пусковой обмотки двигателя вентилятора, выходящей из конденсатора, и умножив его на 2652.Затем вы разделите полученное число на напряжение, которое вы измеряете на конденсаторе.

5 наиболее распространенных причин выхода из строя конденсаторов кондиционера

Пусковой конденсатор

Если ваш пусковой конденсатор для двигателя конденсатора переменного тока когда-либо выйдет из строя, внешний блок будет звучать так, как будто он работает, но лопасти вентилятора не вращаются. Эти симптомы возникают из-за того, что компрессор выходит из строя внутри конденсатора.Это может сократить ожидаемый срок службы компрессора и двигателя вентилятора, поскольку он все еще подает напряжение на двигатель, даже если они работают неправильно. Это, в свою очередь, приведет к дорогостоящему ремонту системы кондиционирования воздуха домовладельцев.

Наружный блок

Другой тип симптомов конденсатора переменного тока, наиболее распространенный при отсутствии охлаждения, — это когда весь наружный блок не работает , даже если на него подается питание. Часто эти симптомы неисправности конденсатора переменного тока приводят к тому, что наружный блок издает что-то вроде жужжания в течение нескольких секунд, а затем отключается на несколько минут.В большинстве случаев этот ремонт системы решит проблемы с домашним охлаждением.

Электродвигатель вентилятора кондиционера

У электродвигателя вентилятора кондиционера могут быть неисправные конденсаторы, если вы проверили номинальное напряжение детали, но все равно не дует холодный воздух . Если неисправные части конденсатора заменены на двигатели, а двигатель все еще не выдувает воздух, то проблема может быть в самих компонентах двигателя.

Перегрев

Четвертый признак проблем с компрессором кондиционера и двигателем кондиционера — это когда вы устанавливаете запасной конденсатор, но двигатели переменного тока, вентилятор и компрессор все еще не вращаются, чтобы выдувать холодный воздух.Это обычное дело, если у вас включил кондиционер в течение длительного периода времени со старым конденсатором перед заменой деталей, связанных с симптомами конденсатора переменного тока.

Вы можете охладить то, что находится внутри контейнера, по которому воздух выходит из наружного блока. Воздух обычно охлаждает это, но вы можете использовать воду, если вы проверили напряжение, и можно безопасно поливать эти предметы водой.

Змеевик конденсатора загрязнен

Если в вашей системе кондиционирования загрязнен змеевик конденсатора, избыточное тепло приведет к выходу конденсатора из строя.Конденсаторы будут иметь сокращенный срок службы, если конденсатор не может оставаться холодным. Большинство производителей будут охладить конденсатор, циркулируя воздух вокруг конденсаторов, одновременно перемещая его по части катушки. Это движение воздуха гарантирует, что конденсатор не перегреется и не лопнет.

Вы, как заказчик или домовладелец, можете помочь избежать этого ремонта, убедившись, что к вам домой приезжает такая компания, как Service Emperor, два раза в год для выполнения технического обслуживания вашего оборудования для отопления и кондиционирования воздуха.

В заключение

Чтобы конденсаторы вашего оборудования для отопления и кондиционирования работали как можно дольше, запланируйте посещение для членов Total Comfort Club. Стоимость этих членских визитов будет намного ниже, чем стоимость выезда на экстренный вызов в пятницу вечером, когда вся ваша семья будет в городе на продолжительные праздничные выходные! (Мы все знаем, что это единственный раз, когда такое случается!)

Мы искренне ценим наших клиентов и хотим только самого лучшего для вас, поэтому, если у вас возникнут какие-либо вопросы, связанные с конденсаторами или с тем, как работает ваша печь или кондиционер, мы будем просто телефонными звонками!

Эту статью написал Терш Блиссетт.Генеральный директор Service Emperor и по совместительству HVAC Guru

Связаться с Терш в Linkedin

Средние цены на замену — Дом повышенной комфортности

У любого кондиционера есть много движущихся частей, и, когда одна из них выходит из строя, вся система тоже. Одной из часто упускаемых из виду, но важной частью кондиционера является конденсатор, который обеспечивает электрическую энергию. Конденсатор переменного тока является неотъемлемой частью системы кондиционирования воздуха в вашем доме, но сколько он стоит?

В среднем конденсатор переменного тока стоит около 50 долларов за сам конденсатор.Вы можете найти его всего за 10–15 долларов или за 200 долларов за конденсатор двойного напряжения, но они встречаются редко. Вы можете рассчитывать заплатить от 100 до 200 долларов за профессиональную установку и работу.

Если ваш конденсатор переменного тока не работает, вам необходимо позвонить специалисту по HVAC и немедленно его отремонтировать. Давайте подробно рассмотрим стоимость замены конденсатора переменного тока.

Не хочешь делать это сам?

Получите бесплатные предложения с нулевыми обязательствами от ближайших к вам профессиональных подрядчиков.

НАЙТИ МЕСТНЫХ ПОДРЯДЧИКОВ

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока — это компонент кондиционера, обеспечивающий питание нагнетателя, вентилятора и компрессора. Без правильно работающего конденсатора переменного тока ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования не будет работать оптимально, и вам придется ее заменить.

Многие домовладельцы не знают, что такое конденсатор, пока не узнают, почему их кондиционер не работает. Когда вы включаете кондиционер, конденсатор переменного тока дает толчок двигателям и вентиляторам. Когда система не включается, это часто происходит из-за того, что необходимо заменить конденсатор переменного тока.

Сколько стоит конденсатор переменного тока?

Большинство домовладельцев тратят от 30 до 50 долларов на конденсатор переменного тока, но есть варианты в диапазоне от 10 до 15 долларов. Есть несколько вариантов, которые стоят до 200 долларов, но в большинстве случаев они не нужны, и их можно избежать.

Общая стоимость установки конденсатора переменного тока составляет от 100 до 200 долларов, обычно . Однако, поскольку это работа по обслуживанию, труд является самым большим фактором затрат и варьируется от человека к человеку.К счастью, замена конденсатора переменного тока занимает от 30 минут до 1 часа, и это снижает стоимость.

Если ваш специалист по отоплению и кондиционированию взимает с вас более 200 долларов за работу и запчасть, что-то не так.

Конденсатор переменного тока Цена

Цена конденсатора переменного тока определяется несколькими факторами. К счастью, конденсаторы переменного тока очень доступны, и это хорошо, потому что они могут легко выйти из строя. Давайте посмотрим на некоторые факторы, определяющие цену конденсатора переменного тока.

Типы конденсаторов переменного тока

Есть два типа конденсаторов переменного тока: рабочий и пусковой. В большинстве современных домов используются конденсаторы переменного тока , которые работают за счет создания магнитного поля. Конденсаторы переменного тока бывают двух категорий:

.
  • Одноступенчатый: имеет две клеммы и запускает по одному двигателю за раз
  • Двухступенчатый: имеет три клеммы и может запускать и запускать несколько двигателей

Одноступенчатые конденсаторы переменного тока стоят от 10 до 50 долларов. .Двухкаскадные конденсаторы переменного тока начинаются с 20 долларов, но в некоторых случаях могут стоить и 200 долларов.

Существует еще один тип конденсатора переменного тока, называемый пусковым конденсатором, который подает электричество и запускает двигатель . Пусковые конденсаторы работают только по мере необходимости и стоят от 10 до 180 долларов.

Труда

Стоимость труда составляет большую часть стоимости любого ремонта и установки дома. Стоимость рабочей силы — самая большая часть стоимости замены конденсатора переменного тока.Обычно люди тратят 30-50 долларов на саму деталь и долларов 100-200 долларов в сумме, включая оплату труда.

Это означает, что 70–150 долларов США затрат на установку покрываются рабочей силой и расходными материалами. Установка конденсатора переменного тока занимает всего 30 минут, и максимум 1 час. Если вы зайдете в Интернет, то увидите, что многие домовладельцы были шокированы получением счетов на сумму более 200 долларов за замену конденсатора.

Если вы хотите быть в безопасности, вы можете купить конденсатор самостоятельно и нанять кого-нибудь для его установки.В Интернете есть множество счетов, где профессионалы HVAC берут 200–300 долларов за замену конденсатора , и это непомерно. Звоните, чтобы узнать котировки.

Почему мой конденсатор переменного тока не выходит из строя

Конденсатор переменного тока может выйти из строя по многим причинам, и это не ваша вина. Одна из наиболее частых причин выхода конденсатора из строя — перегрев .

Перегрев вызывает короткое замыкание, в результате чего конденсатор перестает работать. Когда конденсатор перестает работать, двигатели и вентиляторы не могут получить электрический или магнитный пуск.Конденсатор переменного тока может замыкать накоротко при температуре 150 градусов по Фаренгейту .

Есть несколько других причин, по которым конденсатор переменного тока может выйти из строя.

Слишком много электроэнергии

Если двигатель или вентиляторы заблокируются, это может вызвать электрическую перегрузку и повредить конденсатор . Каждый кондиционер имеет номинальные значения напряжения, и если вы превысите это значение, это может привести к короткому замыканию конденсатора.

Внешние факторы также могут повредить конденсатор переменного тока. Например, если был сильный шторм и он вызвал скачок напряжения, этот скачок может «разрядить» ваш конденсатор.То же самое можно сказать о ударах молнии и контакте воды с электрическими частями.

Срок годности

Говорят, что вы можете получить от 10 до 20 лет из конденсатора переменного тока . Это довольно долгий срок хранения, но на него влияет множество переменных. Как упоминалось выше, существует несколько проблем, которые могут сделать конденсатор бесполезным до этого времени.

Однако срок службы конденсаторов переменного тока от 10 до 20 лет основан на ограничении их использования.Вы можете запустить конденсаторов 50000 раз за срок их службы . Так что технически временная шкала связана не столько с годами, сколько с вашим собственным использованием.

Срок годности и использование идут рука об руку, независимо от того, какой бытовой прибор был. Вы заметите явные признаки неисправности конденсатора, такие как гудение и трудности с запуском, около 10-летней отметки .

Плохой ли мой конденсатор переменного тока?

Если у вас возникли проблемы с запуском переменного тока, и он издает шум, это может быть плохо.На бумаге конденсаторы переменного тока могут прослужить до 20 лет . Есть несколько признаков, указывающих на необходимость замены конденсатора переменного тока, например:

  • AC часто гудит
  • Холодный воздух не выходит
  • AC не включается
  • Остановка и резкий запуск

Большинство домовладельцев обнаруживают неисправный конденсатор, когда уже слишком поздно, и система не запускается. Однако это не их вина, поскольку иногда это может быть первым признаком. Еще один распространенный признак неисправности конденсатора, если переменный ток гудит, но не включается.

Если вы заметили гудение переменного тока, позвоните специалисту по HVAC и посчитайте, что вам повезло, что вы обнаружили ранний признак. Конденсатор все еще, вероятно, необходимо заменить, но, по крайней мере, вы узнали, прежде чем он был очень плохим. И, наконец, если вы просто не можете включить переменный ток , значит, у вас плохой конденсатор.

Замена конденсатора переменного тока своими руками

Сделав это самостоятельно и заменив конденсатор переменного тока самостоятельно, можно сэкономить деньги. Большая часть затрат на замену конденсаторов переменного тока связана с трудом, и если вы сделаете это самостоятельно, это устранит.

Самостоятельная замена конденсатора переменного тока стоит от 10 до 50 долларов. . Это может стоить больше или меньше в зависимости от конденсатора, который вы покупаете. Вы должны быть в безопасности и убедиться, что питание отключено, но, кроме того, вы можете безопасно и легко заменить конденсатор переменного тока самостоятельно и сэкономить до 200 долларов или больше .

Возможно, вы не сможете заменить его так быстро, как специалист по HVAC, но это должно быть легко.

Связанные вопросы

Будет ли работать вентилятор переменного тока, если конденсатор неисправен?

В некоторых случаях он будет работать, а в других — нет.Если у вас неисправный конденсатор переменного тока, а вентилятор все еще работает, скорее всего, это ненадолго. Вентилятор сильно нагружен из-за отсутствия рабочего конденсатора, и это может привести к повреждению и, возможно, поломке вентилятора.

Может ли неисправный конденсатор испортить двигатель вентилятора?

Если у вас либо неправильный конденсатор, либо тот, который просто неэффективен, он потенциально может вывести из строя двигатель вентилятора. Вам необходимо убедиться, что конденсатор и вентилятор двигателя имеют одинаковое номинальное напряжение, чтобы они могли нормально работать вместе.Даже если это не приведет к выходу из строя двигателя, по крайней мере выйдет из строя и уменьшит поток воздуха .

Что должен показывать конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока должен находиться в пределах 6% диапазона указанного номинала для вашего конкретного устройства. Вы можете узнать показания с помощью измерителя аналогового типа. Проверка показаний вашего конденсатора переменного тока — отличный способ узнать, в какой он форме, и если он более чем на 5% ниже рекомендуемого рейтинга, он испортился.

Сколько времени нужно для замены конденсатора переменного тока?

Установка конденсатора переменного тока занимает в среднем 30 минут, устанавливает конденсатор переменного тока, но может потребоваться и час.Однако многие опытные профессионалы могут выполнить работу за от 5 до 10 минут .

Можно ли предотвратить выход конденсатора переменного тока из строя?

Вы мало что можете сделать, чтобы продлить срок службы конденсатора переменного тока и сохранить его работоспособность. Главное, что может добавить времени конденсатору переменного тока, — это защитить его от перегрева. Следите за тем, чтобы в доме было прохладно, когда жарко, и если у вас есть открытый кондиционер, это может снизить риск перегрева.

Не хочешь делать это сам?

Получите бесплатные предложения с нулевыми обязательствами от ближайших к вам профессиональных подрядчиков.

НАЙТИ МЕСТНЫХ ПОДРЯДЧИКОВ

Подводя итоги

Стоимость замены конденсатора переменного тока составляет от 100 до 200 долларов. Домовладельцы тратят в среднем 30 долларов на саму деталь, но вы можете потратить долларов 10-15 и все равно получить хорошую.

Остальная часть стоимости приходится на 30-минутную установку. Некоторым людям приходится переплачивать и тратить до 400 долларов на замену конденсатора, и именно поэтому многие предпочитают делать это своими руками.Если вы установите конденсатор переменного тока самостоятельно, вы можете сэкономить до 200 долларов и более .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *