Jika kapasitor terkutub, plumbum positif mesti disambungkan ke bahagian litar yang berpotensi lebih tinggi. Sekiranya ia tidak terkutub, orientasi tidak penting untuk kekutuban, tetapi nilai voltan dan kapasitansi masih menentukan sama ada litar berfungsi. Untuk motor AC satu fasa, kapasitor masuk ke laluan belitan tambahan, sama ada sebagai kapasitor larian yang kekal bertenaga, atau sebagai kapasitor permulaan yang tercicir selepas motor mencapai kelajuan. Tiga soalan praktikal sentiasa sama: apakah jenis litar, kerja apa yang dilakukan oleh kapasitor, dan apakah penarafan voltan dan kapasitans yang dicetak pada bahagian tersebut.
Kesilapan pemula yang paling biasa ialah menggunakan kapasitor elektrolitik pada talian AC. Bahagian itu tidak dibina untuk voltan terbalik, dan ia akan gagal dengan cepat. Kesilapan kedua yang paling biasa ialah mengabaikan arus riak atau voltan lonjakan dalam penukar pensuisan. Perenggan di bawah akan membimbing anda melalui cara menyambungkan kapasitor dalam siri, selari, kumpulan bercampur, penapis DC dan litar motor AC dengan nombor nyata dan senario contoh. Kapasitor Ac
Kapasitor terkutub biasanya jenis elektrolitik atau tantalum aluminium. Plumbum negatif ditandakan dengan jalur warna, tanda tolak atau jalur pada sisi lengan. Pada kapasitor elektrolitik lubang tembus, plumbum yang lebih panjang biasanya positif. Pada elektrolitik pelekap permukaan, tanda atas ialah separuh bulatan hitam atau putih pepejal yang menghala ke terminal positif, manakala separuh lagi selongsong mungkin mempunyai inden. Pada komponen plumbum jejari, perumah plastik selalunya mempunyai tanda tolak di sebelah satu petunjuk.
Untuk kapasitor elektrolitik aluminium yang dinilai melebihi 100 V, tin kadangkala mempunyai bahagian atas bergaris dengan bolong tekanan. Bolong itu bukan penanda kekutuban; ia ada untuk melindungi daripada kerosakan tekanan dalaman. Jangan gunakan bolong sebagai panduan arah.
Kapasitor tidak berkutub termasuk CBB60, CBB61, CBB65, CBB80 dan kapasitor seramik. Mereka tidak mempunyai tanda positif atau negatif. Jika anda melihat dua petunjuk yang sama tanpa jalur kekutuban, kapasitor boleh disambungkan dalam sama ada orientasi. Walau bagaimanapun, orientasi masih penting dalam erti kata fizikal: terminal mungkin mempunyai bentuk yang berbeza, dan sesetengah kapasitor motor menggunakan bilah sisipan yang sesuai dengan soket tertentu. Sentiasa padankan saiz penyambung dan lebar bilah.
Apabila anda meletakkan kapasitor secara bersiri, jumlah kapasitansi adalah sentiasa lebih kecil daripada kapasitor terkecil dalam rentetan . Formula untuk dua kapasitor ialah:
C jumlah = (C1 × C2) / (C1 C2)
Untuk tiga atau lebih kapasitor, formula yang mengawal ialah:
1 / C jumlah = 1 / C1 1 / C2 1 / C3
Sebabnya datang dari fizik cas. Dalam rentetan siri, setiap kapasitor menyimpan jumlah cas Q yang sama. Voltan merentasi kapasitor ialah V = Q / C. Jika anda menyambungkan kapasitor 10 uF dan 10 uF secara bersiri, jumlah kapasiti ialah 5 uF, bukan 20 uF. Penarafan voltan pasangan adalah maksimum 2 × voltan undian satu kapasitor, dengan syarat anda mengimbangi voltan dengan perintang penyamaan.
Katakan anda mempunyai dua kapasitor 100 uF setiap satu diberi nilai 50 V. Jika anda menyambungkannya secara bersiri, jumlah kapasitansi ialah 50 uF dan jumlah penarafan voltan adalah lebih kurang 100 V. Walau bagaimanapun, kapasitor elektrolitik mempunyai arus kebocoran yang berbeza. Kapasitor dengan arus bocor yang lebih kecil akan menerima lebih banyak voltan dan mungkin gagal. Dalam amalan, anda harus meletakkan perintang 220 kΩ 1 W selari dengan setiap kapasitor. Itu memaksa pembahagian voltan kekal kira-kira sama, terutamanya jika toleransi kapasitor adalah sekitar ±20%.
Oleh itu, sambungan siri selamat kelihatan seperti ini: kapasitor C1 dengan perintang R1 selari, kapasitor C2 dengan perintang R2 secara selari, kemudian sambungkan dua kumpulan secara bersiri. Perintang harus mempunyai nilai yang sama, dan pelesapan kuasa maksimumnya mestilah mencukupi untuk voltan kerja.
| Parameter | Kapasitor tunggal | Dua dalam siri |
|---|---|---|
| Kapasitansi | 100 uF | 50 uF |
| Voltan terkadar | 50 V | ≈ 100 V |
| Tenaga yang disimpan pada voltan penuh | 0.125 J | 0.25 J |
Sambungan selari adalah bertentangan dengan siri. Jumlah kapasitans ialah jumlah setiap kapasitor. Formulanya mudah:
C jumlah = C1 C2 C3
Setiap kapasitor melihat voltan yang sama. Ini bermakna anda mesti memilih kapasitor yang voltan undian individunya lebih tinggi daripada voltan maksimum dalam litar. Menggunakan dua kapasitor 10 uF 16 V secara selari memberikan anda 20 uF pada 16 V. Ini adalah perkara biasa dalam bekalan kuasa DC voltan rendah di mana anda memerlukan pengecilan riak frekuensi rendah yang lebih baik.
Dalam litar digital, kapasitor seramik 100 nF akan menapis hingar frekuensi tinggi, manakala kapasitor elektrolitik atau tantalum 10 uF menyerap transien beban frekuensi rendah. Kedua-duanya disambung secara selari antara VCC dan tanah. Susun atur lebih penting daripada nilai kapasitansi: pastikan pulangan tanah pendek dan letakkan kapasitor kecil paling hampir dengan pin kuasa IC.
Jika anda menyambungkan dua kapasitor dengan rintangan siri setara yang sangat berbeza secara selari, arus berpecah mengikut impedans pada frekuensi yang anda cuba tapis. Seramik ESR yang rendah mungkin membawa lebih banyak arus frekuensi tinggi daripada elektrolitik. Itu perkara biasa dan bukan kesalahan. Tetapi jangan campurkan elektrolitik terpolarisasi dan tantalum terpolarisasi tanpa pemeriksaan reka bentuk yang layak, kerana sementara terbalik boleh mencetuskan kegagalan berbahaya.
Anda bermula dengan menyelesaikan blok selari, kemudian anggap blok itu sebagai kapasitor tunggal dalam pengiraan siri atau selari. Rangkaian bercampur muncul apabila anda memerlukan nilai kapasitans yang tidak tersedia sebagai bahagian berkadar standard.
Bayangkan anda memerlukan kapasitor 4.7 uF yang diberi nilai pada 600 V DC, tetapi anda hanya mempunyai empat kapasitor 4.7 uF yang diberi nilai pada 300 V DC. Anda meletakkan dua kapasitor secara bersiri untuk mendapatkan 2.35 uF pada 600 V. Kemudian letakkan dua kumpulan siri tersebut secara selari. Hasilnya ialah 4.7 uF pada 600 V. Teknik ini digunakan dalam pemacu LED kuasa sederhana dan bekalan kuasa industri.
| Sub-kumpulan | Kapasitansi | Penarafan voltan |
|---|---|---|
| Satu pasangan siri | 2.35 uF | 600 V |
| Dua pasang selari | 4.7 uF | 600 V |
Untuk sumber DC, sambungkan terminal positif kapasitor elektrolitik ke rel VCC. Sambungkan terminal negatif ke tanah atau rel sisi rendah. Jika litar adalah bekalan diperbetulkan gelombang penuh, gunakan elektrolitik 470 uF hingga 4700 uF merentasi output, dan letakkan seramik 100 nF secara selari untuk bunyi pensuisan frekuensi tinggi.
Pemalar masa τ (tau) ialah R × C. Selepas pemalar satu masa, voltan merentasi kapasitor ialah 63.2% daripada voltan bekalan. Selepas lima pemalar masa, ia adalah 99.3%. Prinsip ini digunakan untuk mencipta litar tunda, litar nyahlantun, dan juga pemasa mudah.
Jika anda menyambungkan kapasitor terus ke sumber DC, arus pengecasan dihadkan hanya oleh impedans sumber dan ESR kapasitor. Itu boleh menjadi sangat besar untuk beberapa mikrosaat. Dalam banyak bekalan kuasa, perintang kecil atau termistor masukan dimasukkan secara bersiri untuk mengehadkan arus.
| Pemalar masa | Voltan merentasi kapasitor |
|---|---|
| 1 τ | 63.2% |
| 2 τ | 86.5% |
| 3 τ | 95.0% |
| 5 τ | 99.3% |
Kebanyakan motor AC isi rumah dan industri menggunakan kapasitor untuk mencipta anjakan fasa dalam belitan tambahan. Peralihan fasa itu menghasilkan medan magnet berputar supaya motor boleh bermula dan berjalan dalam arah yang ditentukan. Sambungan sentiasa merentasi garisan AC atau merentasi satu bahagian penggulungan, bergantung pada sama ada ia adalah kapasitor permulaan atau kapasitor larian.
Dalam motor PSC, kapasitor larian disambungkan secara bersiri dengan belitan tambahan. Cawangan ini kemudiannya disambungkan selari dengan belitan utama. Motor disambungkan kepada sumber kuasa. Kapasitor kekal dalam litar apabila motor sedang berjalan. Kapasitor CBB60 dan CBB61 adalah tipikal di sini. Motor mesin basuh 220V mungkin menggunakan kapasitor larian 4 uF hingga 6 uF. Motor pam air mungkin menggunakan unit 10 uF hingga 15 uF.
Kapasitor permulaan lebih besar dalam kapasiti, biasanya dari 20 uF hingga 300 uF. Ia disambung secara selari dengan cawangan kapasitor larian semasa tempoh permulaan. Suis empar atau geganti berpotensi terbuka selepas motor mencapai kira-kira 75% kelajuan penuh, menjatuhkan kapasitor permulaan. Jika suis melekat, kapasitor mungkin terlalu panas.
Dalam motor pemampat penghawa dingin, kapasitor CBB65 adalah sangat biasa. 450V AC berkadar 30 uF CBB65 sering digunakan pada pemampat 220V. Sarungnya adalah aluminium, dan ia mungkin termasuk perintang untuk membantu menyahcas baki cas selepas kuasa diputuskan.
| Permohonan | Kapasiti biasa | Voltan biasa | Jenis kapasitor |
|---|---|---|---|
| Motor mesin basuh | 4 uF hingga 6 uF | 450 V AC | CBB60 |
| Motor pam air | 10 uF hingga 15 uF | 450 V AC | CBB60 |
| Pemampat AC | 25 uF hingga 60 uF | 450 V AC | CBB65 |
| Siling atau kipas ekzos | 1 uF hingga 3.5 uF | 450 V AC | CBB61 |
Simbol elektrik hanya separuh daripada kerja. Kualiti sambungan mekanikal menentukan sama ada kapasitor bertahan. Untuk kapasitor jenis plumbum, tanggalkan kira-kira 5 mm penebat daripada setiap wayar, sarang konduktor dengan wayar, sapukan haba selama dua hingga tiga saat dengan besi pematerian 25W hingga 40W, dan biarkan sambungan sejuk tanpa bergerak. Sendi sejuk boleh menyebabkan lengkok dan kegagalan terputus-putus yang sangat sukar untuk dikesan.
Kapasitor dengan terminal 4.8 mm atau 6.3 mm selalunya dipasang ke dalam pendakap dan dipalamkan ke penyambung perempuan mengawan. Penyambung harus dinilai untuk 105°C atau lebih tinggi, kerana motor di dalam boleh menjadi panas. Gunakan lengan kabel untuk getaran dan klip penahan supaya palam tidak boleh tergelincir semasa motor mula dan berhenti kitaran.
Untuk pam air atau pemampat peti sejuk, kapasitor tidak boleh digantung dengan bebas. Kencangkannya dengan tali atau kurungan pada bingkai tegar. Pendekkan petunjuk atau wayar bilah, dan tambahkan pelepasan terikan pada titik masuk kabel. Jika kapasitor bergerak relatif kepada terminalnya, sambungan akhirnya akan keletihan dan patah.
Peraturan praktikal untuk memilih voltan kerja adalah menggunakan sekurang-kurangnya 1.25 hingga 1.5 kali voltan sistem maksimum . Untuk motor AC 220V, itulah sebabnya kapasitor 450V adalah pilihan lalai. Margin menyerap lonjakan masuk, turun naik beban transformer dan lonjakan garis.
Mereka ditandakan dengan kod huruf: J ialah ±5%, K ialah ±10%, M ialah ±20%. Dalam litar larian motor, kapasitor ±5% ialah had selamat praktikal. ±10% mungkin masih berfungsi untuk kebanyakan peminat dan motor kecil. Jika anda membeli kapasitor murah yang ditandakan hanya sebagai 10 uF tanpa toleransi, ia sebenarnya mungkin 8 uF atau 12 uF. Perbezaan itu boleh menyebabkan motor menjadi terlalu panas atau gagal dihidupkan.
Perkara yang sama berlaku untuk kelas suhu. Kapasitor standard 85°C mungkin tidak mencukupi di dalam petak motor bertutup. Varian 105°C kerap diperlukan apabila perumah motor panas. Untuk hayat perkhidmatan yang panjang dalam pemasangan pam luaran, pilih kapasitor yang dinilai untuk suhu ambien yang tinggi dan menjangkakan hayat reka bentuk yang lebih lama.
| Kod | Toleransi | Risiko biasa dalam pendawaian motor |
|---|---|---|
| J | ±5% | Risiko rendah, disyorkan |
| K | ±10% | Risiko sederhana, motor mungkin berjalan lebih perlahan atau menarik lebih arus |
| M | ±20% | Berisiko tinggi, tidak sesuai untuk aplikasi ketepatan |
Anda sentiasa boleh bermula dengan arus beban motor. Untuk lukisan motor satu fasa 2 A daripada bekalan 220V, nilai kapasitor larian selalunya jatuh antara 3 uF dan 8 uF, bergantung pada bilangan kutub dan reka bentuk belitan. Itu bukan formula yang tepat untuk setiap motor; nilai yang tepat diberikan oleh pereka motor. Tetapi jika anda menggantikan kapasitor, nasihat paling selamat ialah membaca bahagian lama dan pilih kapasitans dan penarafan voltan yang sama.
Untuk litar lengah DC, pengiraan adalah terus. Katakan anda mahukan kelewatan 5 saat dengan perintang 10 kΩ. Formula menghasilkan C = τ / R = 5 / 10000 = 0.0005 F, atau 500 uF. Dalam amalan anda akan menggunakan elektrolitik 470 uF atau 1000 uF dan semak pemasaan sebenar. Voltan ambang pemasa bergantung pada IC atau transistor yang anda gunakan. Untuk pemasa NE555, ambang adalah sekitar 2/3 daripada VCC, jadi formula berubah sedikit.
Sebelum anda menyentuh atau mengubah kapasitor, voltan pada terminalnya mesti diukur dengan multimeter. Perintang 10 kΩ ringkas boleh diletakkan merentasi terminal untuk pemalar lima masa. Untuk kapasitor 100 uF, masa nyahcas melalui 10 kΩ ialah kira-kira 5 saat. Tetapi jika anda berurusan dengan kapasitor industri besar yang dinilai pada 400 V atau lebih tinggi, gunakan alat nyahcas khusus dengan penarafan kuasa perintang yang betul.
Senarai di bawah adalah berdasarkan pengalaman pusat servis. Mana-mana daripada ini sudah cukup untuk menyebabkan kapasitor gagal dalam beberapa hari.
Apabila kapasitor gagal, tanda biasa yang boleh dilihat ialah bahagian atas yang membonjol, elektrolit yang bocor, bahagian hadapan plastik yang pecah atau lengan yang cair. Dalam litar motor, mod kegagalan biasa ialah motor berdengung tetapi tidak berputar, kemudian menghalang pemutus.
Apabila anda menyambungkan kapasitor ke sumber DC, voltan tidak boleh melompat serta-merta. Pada masa suis ditutup, kapasitor bertindak seperti litar pintas. Arus adalah V_supply dibahagikan dengan perintang atau impedans sumber. Kemudian voltan dibina mengikut persamaan V(t) = V_bekalan × (1 − e^(−t/RC)). Jika kapasitor 100 uF disambungkan kepada bekalan 12V melalui perintang 1 kΩ, pemalar masa ialah 0.1 saat. Dalam 0.1 saat, kapasitor mencapai kira-kira 7.58 V. Dalam 0.5 saat, ia mencapai hampir 11.92 V.
Sumber voltan yang ideal mempunyai impedans sifar. Kapasitor yang ideal mempunyai rintangan sifar. Jika anda menyambungkannya secara langsung, arus matematik adalah tidak terhingga. Di dunia nyata, rintangan wayar bas, kapasitor ESR, dan impedans sumber mengehadkan arus. Tetapi dalam makmal, kapasitor elektrolitik gergasi boleh mengimpal petunjuk atau merosakkan bekalan ujian. Sentiasa letakkan penghad arus kecil atau perintang secara bersiri apabila anda bereksperimen dengan bank besar.
Cari tanda tolak, jalur berwarna, anak panah atau petunjuk yang lebih panjang. Jika tiada satu pun daripadanya, anggap kapasitor sebagai tidak terkutub melainkan nombor bahagian menyatakan sebaliknya. Kapasitor elektrolitik hampir selalu terkutub, manakala kapasitor seramik dan filem tidak terkutub.
Dalam kapasitor elektrolitik terkutub, voltan terbalik menyebabkan lapisan oksida terurai, menghasilkan gas dan haba. Kapasitor boleh membonjol, mengeluarkan asap, atau bahkan pecah. Kegagalan sering berlaku dalam milisaat jika voltan cukup tinggi. Menyambungkan elektrolitik 220V ke talian AC adalah hampir sama seperti melakukan ujian kekutuban songsang kerana bentuk gelombang membalik arah setiap separuh kitaran.
Ya, tetapi dengan had rintangan. Sambungan terus bermakna arus pengecasan hanya ditentukan oleh rintangan parasit. Itu boleh diterima untuk ujian arus rendah dengan sumber yang kecil, tetapi ia tidak pernah disyorkan untuk penyelenggaraan atau servis industri. Gunakan perintang, pengehad masukan atau induktor untuk melembutkan kadar cas.
Tidak. Perintang dalam siri menambah terus, tetapi kapasitor dalam siri mengikut peraturan salingan. Jumlah kapasitansi sentiasa lebih rendah daripada nilai individu terendah. Perintang menambah untuk membuat R yang lebih besar; kapasitor menambah untuk menjadikan C yang lebih kecil.
Kaedah paling mudah ialah menyalin nilai kapasitor asal. Untuk motor fasa tunggal 220V, kapasitor larian selalunya antara 1.5 uF dan 15 uF, manakala kapasitor mula biasanya 20 uF hingga 100 uF. Nilai yang tepat datang daripada reka bentuk penggulungan motor dan ciri tork beban. Jika anda menghadapi masalah untuk memulakan, tingkatkan kapasitans permulaan; jika motor terlalu panas semasa berjalan, kurangkan kapasitans larian atau periksa voltan.
Anda boleh, tetapi motor akan berkelakuan berbeza. Kapasiti larian yang lebih tinggi menaikkan arus belitan tambahan, yang mungkin menghasilkan lebih banyak tork permulaan tetapi juga lebih banyak haba. Kapasiti yang lebih rendah mengurangkan tork. Dalam peminat, perbezaan 0.5 uF biasanya tidak kritikal; dalam pemampat tertutup, ia boleh menjejaskan perlindungan haba.
Ia adalah voltan berterusan maksimum yang perlu digunakan merentasi terminalnya. Melebihi penarafan itu menyebabkan penuaan lebih cepat pada arka dielektrik dan dalaman dalam kes yang melampau. Untuk kapasitor AC, penarafan selalunya ditulis sebagai 450V AC; anda tidak boleh menggunakan elektrolitik 450V DC di tempat yang sama.
ya. Walaupun anda akan menyambungkannya ke litar yang sama sekali lagi, cas baki boleh menghasilkan percikan api. Letakkan perintang 1 kΩ hingga 10 kΩ merentasi terminal selama beberapa saat. Untuk kapasitor voltan tinggi, gunakan alat nyahcas bertutup dan sahkan dengan multimeter.
Punca yang paling biasa ialah arus riak yang tinggi, voltan lampau, kekutuban terbalik, atau suis mula yang gagal. Dalam motor, semak juga voltan merentasi kapasitor apabila motor sedang berjalan. Jika ia melebihi nilai undian, hayat kapasitor dipendekkan.
Gunakan siri apabila anda memerlukan voltan kerja yang lebih tinggi daripada yang boleh diberikan oleh mana-mana kapasitor tunggal, atau apabila anda memerlukan nilai kapasitans yang lebih kecil. Dalam pautan DC voltan tinggi, bank siri adalah standard, tetapi sentiasa menambah perintang pengimbang supaya arus bocor tidak mempolarisasi satu kapasitor lebih daripada yang lain.
Sambungkan kapasitor merentasi keluaran penerus. Plumbum positif harus pergi ke bahagian anod output, iaitu terminal, dan plumbum negatif ke bahagian katod, iaitu tanah. Tambah kapasitor filem kecil secara selari untuk mengurangkan hingar frekuensi tinggi, dan pastikan kawasan gelung kecil untuk keserasian elektromagnet.
Plumbum yang panjang meningkatkan kearuhan dan boleh meningkatkan lonjakan voltan semasa pensuisan. Dalam aplikasi motor, pastikan kapasitor sedekat mungkin dengan kotak terminal motor. Untuk kipas atau pam, jarak di bawah satu meter adalah tipikal; selain itu, tolok dawai dan rintangan plumbum adalah penting.
Kapasitor elektrolitik boleh kehilangan kapasiti apabila disimpan selama bertahun-tahun tanpa voltan. Menggunakan voltan terkadar secara beransur-ansur, dipanggil reformasi, boleh memulihkan lapisan oksida. Kapasitor filem seperti CBB60/CBB61/CBB65 mempunyai jangka hayat yang lebih lama dan secara amnya tidak memerlukan pembaharuan.
ya. Dalam kebanyakan reka bentuk bekalan kuasa, terminal negatif adalah asas bersama. Jika anda menyambungkan terminal positif ke tanah dan terminal negatif ke bahagian tinggi, kapasitor akan dipincang songsang dan mungkin gagal. Semak skema sebelum pendawaian.
Sambungkan kapasitor terkutub dengan betul dan hormati had voltan. Untuk litar AC atau motor, gunakan kapasitor motor tidak berkutub dan ikuti rajah pendawaian yang dicetak pada bahagian lama. Untuk DC voltan tinggi atau litar bekalan kuasa, tambah perintang pengimbang dan laluan nyahcas. Untuk pembaikan motor, salin kapasitansi, voltan, suhu dan toleransi. Tunggu sehingga voltan sisa jatuh, dan periksa pelekap mekanikal. Sambungan yang baik bukan hanya mengenai simbol skematik; ia adalah mengenai wayar, pendakap, terminal dan persekitaran.