Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wentylator w szeregu z kondensatorem na zasilaniu między fazami.

Patrico97 12 Lut 2019 18:21 228 16
  • Poziom 11  
    Witam, diagnozuję pewną usterkę i potrzebuję pomocy w zrozumieniu zasady działania prostego obwodu. W urządzeniu zasilanym napięciem trójfazowym bez przewodu neutralnego zastosowano wentylator 230V, wentylator ten został zamontowany szeregowo z kondensatorem MKT między 2 fazami. Obstawiam uszkodzony kondensator gdyż napięcie na zaciskach wentylatora wynosi około 100V. Pierwsza sprawa, czy ten kondensator jestem w stanie sprawdzić zwyczajnym miernikiem? Jak wiadomo nie jest możliwe sprawdzenie jego ładowania tak jak w zwykłym elektrolicie :) Jeśli jest ktoś w stanie wytłumaczyć mi w jaki sposób następuje obniżenie napięcia zasilania w tym obwodzie będę bardzo wdzięczny, wydaje mi się że kondensator separuje wentylator od jednej z faz tworząc tak jakby punkt neutralny, ale to tylko moje przemyślenia, w internecie ani na forum nie znalazłem odpowiedzi. Z góry dziękuję za pomoc :)
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Kondensator wnosi w obwód prądu zmiennego reaktancję Xc = 1/2πfC [Ω].
    Działa to jak rezystor w obwodzie prądu stałego.
    W oparciu o opwyższy wzór można dla 50Hz dobrać kondensator dla zbicia tych ok. 170V napięcia międzyprzewodowego.

    Dodano po 1 [minuty]:

    jozgo napisał:
    Działa to jak rezystor w obwodzie prądu stałego.

    Ale bez strat na ciepło.
  • Poziom 11  
    Super, dzięki za wytłumaczenie, w moim przypadku kondensator to układ dwóch kondensatorów połączonych równolegle, w takim razie zapewne jeden z nich uległ uszkodzeniu skoro napięcie jest obniżone o inną wartość. Dziękuję bardzo za pomoc :)
  • Poziom 43  
    jozgo napisał:
    W oparciu o opwyższy wzór można dla 50Hz dobrać kondensator dla zbicia tych ok. 170V napięcia międzyprzewodowego.
    Pewny jesteś ? :cry: A co impedancją indukcyjna silnika i stworzenie w ten sposób szeregowego obwodu rezonansowego? Potrafisz to wyliczyć ?
    @Patrico97 Tak sie nie robi - daje się odpowiedniej mocy autotransformator 400 /220VAC.
  • Poziom 11  
    Czyli, jeśli w moim obwodzie kondensatory mają wartość 0,33uF i 0,47uF, co łącznie daje 0,8uF to reaktancja wynosi 1/2*3,14*50*0,0000008 = 4000 Ohm tak? wynikało by z tego że przy spadku napięcia 170V przez obwód płynie prąd 170V/4000 Ohm = 0,0425A tak? Czyli tak jak w obwodzie prądu stałego dobierając kondensator do obniżenia napięcia należy obliczyć reaktancje dla spadku napięcia/prąd płynący w obwodzie tak?
  • Poziom 27  
    Krzysztof Kamienski napisał:
    Tak sie nie robi - daje się odpowiedniej mocy autotransformator 400 /220VAC.

    Przecoeż autor pisze o istniejącym urządzeniu, a nie o jakimś zamierzeniu. Uwaga chyba do producenta?
  • Poziom 11  
    Krzysztof Kamienski napisał:
    @Patrico97 Tak sie nie robi - daje się odpowiedniej mocy autotransformator 400 /220VAC.


    A jednak ktoś tak zrobił, posiadam schemat od tego urządzenia i jest to tak rozwiązane, nie ma tam autotransformatora. Być może na etapie produkcji dobrano kondensatory tak że uwzględniono impedancję indukcyjną silnika? Podobne rozwiązania widziałem w innych urządzeniach jednak wtedy nie wnikałem w sposób działania.

    Dodano po 15 [minuty]:

    Ze strony czysto teoretycznej, zakładając że prąd płynący przez obwód który wyżej wyliczyłem jest poprawny, można obliczyć reaktancję dla poszczególnych kondensatorów i sprawdzić który kondensator uległ uszkodzeniu? Jeśli w obwodzie sprawny byłby kondensator 0,33uF to reaktancja wyniosła by 9650 Ohm co spowodowało by przepływ prądu około 0,03A, natomiast jeśli sprawny byłby kondensator 0,47uF to reaktancja wyniosła by 6775 Ohm i prąd płynący przez obwód wynosił by około 0,044A czyli blisko tego co teoretycznie powinno płynąć przez sprawny obwód. Reaktancję policzyłem dla spadku 300V czyli takiego jaki występuje aktualnie w uszkodzonym obwodzie.

    Z obliczeń wynika że uszkodzeniu uległ kondensator 0,33uF, w praktyce może być jednak inaczej gdyż jest wiele innych czynników wpływających na wartości prądu i napięcia w tym obwodzie, chociażby impedancja uzwojenia silnika :)
  • Poziom 11  
    Nie wiem czy ktoś jeszcze obserwuje temat, wymieniałem kondensator, wentylator działa, ale próbując zmierzyć napięcie na kondensatorze ( chciałem sprawdzić czy rzeczywiście wystąpił tam spadek 170V ) wyskoczyły mi jakieś cuda na mierniku, ponad 520V na kondensatorze, mierząc napięcie miedzy każdym z zacisków kondensatora a PE ( zero - punkt odniesienia ) otrzymałem napięcie około 280V i 240V, skąd takie wyniki? Być może nie ma to znaczenia ale tam gdzie urządzenie pracuje mam 240V na jednej fazie, co daje 420V napięcia miedzy fazowego, tak czy inaczej 520V to chyba błąd pomiarowy, miernik może źle oblicza napięcie skuteczne gdy 2 fazy przesunięte względem siebie ładują i rozładowują kondensator??
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Patrico97 napisał:
    tak czy inaczej 520V to chyba błąd pomiarowy
    Nie, to napięcie powstałe z rezonansu kondensatora i indukcyjności uzwojenia silnika.
  • Pomocny post
    Specjalista - zasilacze komputerowe
    Patrico97 napisał:
    czy ten kondensator jestem w stanie sprawdzić zwyczajnym miernikiem?
    Jeśli zwyczajny miernik to np. multimetr z pomiarem prądu przemiennego to pomiar jest możliwy.
    Bezpiecznie byłoby skorzystać z transformatora separującego ale możliwy jest tez pomiar z wykorzystaniem napięcia sieci energetycznej zachowując przy tym należytą uwagę i ostrożność.

    Jeśli jest to kondensator przeznaczony do pracy przy napięciu przemiennym ok. 250V klasy X2 to można go podłączyć szeregowo z amperomierzem i pomierzyć pobierany prąd.
    Dalej pozostaje pomiar napięcia i prawo Ohma.

    Wyznaczona tym sposobem reaktancja pozwoli obliczyć pojemność. Pomiar jest wystarczająco wiarygodny.
    W moim przypadku:

    Znamiona kondensatora: 330n/250V X2
    Pomierzona pojemność: 279,5 nF
    Xc=11394Ω

    Warunki pomiaru:
    Napięcie: 112V
    Prąd: 9,7mA
    Z=Xc=11546Ω

    Jak widać Xc pomierzona niewiele odbiega od wyznaczonej metodą techniczną. Dalej to już tylko wyznaczenie pojemności.
    Różnice wynikają z niedoskonałości pomiarów oraz z założenia, że w sieci jest 50,0Hz i że to na pewno czysta sinusoida.
  • Poziom 11  
    Super, dziękuję Wam za odpowiedzi, to rozwiało sporo moich wątpliwości, pozdrawiam :)
  • Pomocny post
    Specjalista - zasilacze komputerowe
    Przeglądam sobie wątek bo od początku niektóre wpisy były dla mnie niejasne.
    Patrico97 napisał:
    wynikało by z tego że przy spadku napięcia 170V przez obwód płynie prąd 170V/4000 Ohm = 0,0425A tak?
    Skąd wziąłeś te 170V? Czy to wynik różnicy 400V (międzyfazowe) - 230V (nominalne dla wentylatora) = 170V.

    No tak to można ale przy prądzie stałym bądź przy elementach czynnych.
    Tutaj masz do czynienia z napięciem przemiennym, z kondensatorem i dodatkowo z wiatrakiem czyli elementem indukcyjnym.
    Patrico97 napisał:
    Czyli tak jak w obwodzie prądu stałego dobierając kondensator do obniżenia napięcia należy obliczyć reaktancje dla spadku napięcia/prąd płynący w obwodzie tak?
    No tutaj się trochę pogubiłeś w pojęciach.
    Jeśli mówimy o reaktancji to znaczy, że wymuszenie jest sinusoidalne, o konkretnej częstotliwości - układ zasilany napięciem przemiennym sinusoidalnym. Skąd więc ten prąd stały?
    Patrico97 napisał:
    próbując zmierzyć napięcie na kondensatorze ( chciałem sprawdzić czy rzeczywiście wystąpił tam spadek 170V ) wyskoczyły mi jakieś cuda na mierniku, ponad 520V na kondensatorze, mierząc napięcie miedzy każdym z zacisków kondensatora a PE ( zero - punkt odniesienia ) otrzymałem napięcie około 280V i 240V, skąd takie wyniki?
    Jeśli zmierzone wartości 280V i 240V zsumowałeś wyprowadzając z tego wartość napięcia na kondensatorze 520V to jest to duży błąd.
    Nie pomiarowy a wynikający z przyjęcia błędnej zasady. Przy elementach biernych (pojemność, indukcyjność) zależności algebraiczne ustępują wektorowym.
    Tutaj nie można sumować wartości pomierzonych, bo miernik nie odzwierciedla fazy, podaje jedynie wartość bezwzględną napięcia (tzw. moduł). Chcąc więc wyznaczyć właściwa wartość napięcia należałoby zsumować 2 wektory (wskazy) obrazujące mierzone napięcia.

    Zauważyłeś na pewno, że pomiar napięcia międzyfazowego metodą sumowania napięć fazowych prowadzi do błędnego wyniku - 230 V + 230V ≠ 400V. Po prostu obowiązuje tu suma geometryczna.

    Reasumując - algebraiczna suma napięć na kondensatorze i wentylatorze na pewno znacznie przewyższy napięcie zasilania (międzyfazowe), i nie ma to nic wspólnego z rezonansem napięć.
    Napięcie na kondensatorze może osiągnąć wartość trudną do wyznaczenia gdyż charakter obciążenia (silnik) zmienia się. Zależy to od obciążenia wynikającego z tłoczenia powietrza.
    Silnik jakkolwiek ma charakter indukcyjny to podczas pracy jego cosφ nie wynosi 0 (jak dla czystej indukcyjności) ale dąży do 1 w miarę obciążania.
  • Poziom 11  
    Po twojej wypowiedzi wiem że nic nie wiem :) rzadko mam do czynienia z napięciem przemiennym, dlatego próbowałem sobie pewne rzeczy wytłumaczyć na zasadzie napięcia stałego, stąd nawiązanie do prądu stałego. Dzięki za wypowiedz ale żeby to do końca zrozumieć będę musiał poszerzyć swoją wiedzę w tym temacie. Dobrze jednak że wyjaśniłeś bo lepiej żyć ze świadomością że się czegoś nie wie niż żyć w błędnym przekonaniu :) Pozdrawiam ;)
  • Poziom 18  
    Dobrze to zrozumiałeś. Na reaktancji pojemnościowej ma się wytracić nadmiar napięcia. Jeśli odbiornik jest rezystorem (żarówka, grzałka itp), to takie założenie wystarczy. Jeśli za kondensatorem włączona jest cewka, to powstaje szeregowy układ rezonansowy. Prądy i napięcia są poprzesuwane w fazie i zaczynają się kłopoty ze zrozumieniem działania tego układu.
  • Specjalista - zasilacze komputerowe
    tabula_rasa napisał:
    Jeśli za kondensatorem włączona jest cewka, to powstaje szeregowy układ rezonansowy. Prądy i napięcia są poprzesuwane w fazie i zaczynają się kłopoty ze zrozumieniem działania tego układu.
    To lekka nadinterpretacja.
    Przede wszystkim jeśli to połączenie szeregowe to co to znaczy, że prądy są poprzesuwane w fazie?
    Poza tym (już raz padło w tym wątku) skąd wiadomo, że dochodzi do rezonansu?
  • Poziom 18  
    Kolega wstrząsnął całą moją wiedzą. Nie czuję się na siłach tłumaczyć podstaw elektrotechniki. Jak widać koledze ta wiedza już sprawia problemy.
  • Specjalista - zasilacze komputerowe
    tabula_rasa napisał:
    Jak widać koledze ta wiedza już sprawia problemy.
    Proszę bliżej, nie wiem co mam odpowiedzieć.