Меню

Как вычислить рабочее напряжение конденсатора

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Сначала определимся со знаками зарядов на обкладках конденсаторов.

Левая обкладка первого конденсатора заряжена отрицательно , так как она подсоединена к отрицательному полюсу источника. Следовательно, правая обкладка первого конденсатора имеет положительный знак.

Правая обкладка второго конденсатора, подсоединённая к положительному полюсу источника заряжена положительно , следовательно, его левая обкладка имеет отрицательный знак.

Заряды какого знака имеют обкладки третьего конденсатора не известно, так как он подключен и к положительному полюсу первого источника, и к отрицательному полюсу второго источника.

Предположим, что верхняя обкладка третьего конденсатора имеет положительный заряд. Если при решении задачи напряжение на третьем конденсаторе будет положительной величиной, то со знаком зарядов его обкладок угадали.

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Теперь составим необходимые для расчётов уравнения.

Посмотрим, как можно выразить разность потенциалов между точками

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Её можно выразить через сумму ЭДС источников и через сумму напряжений на конденсаторах. Тогда

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Разность потенциалов между точками

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

равна ЭДС первого источника и в то же время равна сумме напряжений на первом и третьем конденсаторах:

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Ещё можно записать уравнение для узла В, где алгебраическая сумма зарядов на обкладках конденсаторов, обведённых пунктирной линией, равна нулю, так как эти обкладки не соединены с источниками. Тогда:

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Совместное решение этих трёх уравнений позволит найти выражения для нахождения напряжения на каждом конденсаторе:

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Из последнего уравнения следует, что напряжение на третьем конденсаторе имеет положительный знак, когда

Как найти напряжения на конденсаторах в конденсаторной цепи, изображённой на рисунке?

Если это условие выполняется, то знаки зарядов на обкладках третьего конденсатора проставлены правильно.

Таким образом, применяя правила для расчёта конденсаторных цепей, можно решать сложные задачи.

Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Сообщите друзьям о существовании этого канала.

Предыдущая запись: Как найти заряды конденсаторов в цепи, изображённой на рисунке?

Читайте также:  Запиши формулу электрического напряжения через работу тока электрический заряд

Следующая запись: Подробнее о потенциальной энергии взаимодействия зарядов и потенциале точки электростатического поля.

Ссылки на занятия и статьи до электростатики даны в Занятии 1 .

Ссылки на занятия и статьи (начиная с электростатики) даны в З анятии 45 .

Источник



Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

При подключении асинхронного электродвигателя в однофазную сеть 220/230 В необходимо обеспечить сдвиг фаз на обмотках статора, чтобы сделать имитацию вращающегося магнитного поля (ВМП), которое заставляет вращаться вал ротора двигателя при подключению его в «родные» трехфазные сети переменного тока. Известная многим, кто знаком с электротехникой, способность конденсатора давать электрическому току «фору» на π/2=90° по сравнению с напряжением, оказывает хорошую услугу, так как это создает необходимый момент, заставляющий вращаться ротор в уже «не родных» сетях.

Калькулятор расчета рабочего и пускового конденсаторов

Калькулятор расчета рабочего и пускового конденсаторов

Но конденсатор для этих целей необходимо подбирать, причем нужно делать с высокой точностью. Именно поэтому читателям нашего портала предоставляется в абсолютное безвозмездное пользование калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсатора. После калькулятора будут даны необходимые разъяснения по всем его пунктам.

Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Для расчета использовались следующие зависимости:

Способ подключения обмоток и схема подключения рабочего и пускового конденсаторов Формула
Подключение «Звездой» Емкость рабочего конденсатора – Ср
00021 Cр=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=2800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
Подключение «Треугольником» Емкость рабочего конденсатора — Cp
00011 Cр=4800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
Емкость пускового конденсатора при любом способе подключения Cп=2,5*Cр
Расшифровка обозначений в формулах: Cр – емкость рабочего конденсатора в микрофарадах (мкф); Cп – емкость пускового конденсатора в мкф; I – ток в амперах (А); U – напряжение сети в вольтах (В); η – КПД двигателя, выраженный в процентах, деленных на 100; cosϕ – коэффициент мощности.

Полученные из калькулятора данные можно использовать для подбора конденсаторов, но именно таких номиналов, как будет рассчитано, их вряд ли можно будет найти. Только в редких исключениях могут быть совпадения. Правила подбора такие:

  • Если есть «точное попадание» в номинал емкости, который существует у нужной серии конденсаторов, то можно выбирать именно такой.
  • Если нет «попадания», то выбирают емкость, стоящую ниже по ряду номиналов. Выше не рекомендуется, особенно для рабочих конденсаторов, так как это может привести к ненужному возрастанию рабочих токов и перегреву обмоток, которое может привести к межвитковому замыканию.
  • По напряжению конденсаторы выбираются номиналом не менее, чем в 1,5 раза больше, чем напряжение в сети, так как в момент пуска напряжение на выводах конденсаторов всегда повышенное. Для однофазного напряжения в 220 В рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 360 В, но опытные электрики всегда советуют использовать 400 или 450 В, так как запас, как известно, «карман не тянет».

Приведем таблицу с номиналами конденсаторов рабочих и пусковых. В качестве примера приведены конденсаторы серий CBB60 и CBB65. Это полипропиленовые пленочные конденсаторы, которые наиболее часто применяют в схемах подключения асинхронных двигателей. Серия CBB65 отличается от CBB60, тем, что они помещены в металлический корпус.

В качестве пусковых применяют электролитические неполярные конденсаторы CD60. Их не рекомендуются применять в качестве рабочих так как продолжительное время их работы делает их жизнь менее продолжительной.. В принципе, для пуска подходят и CBB60, и CBB65, но они имеют при равных емкостях более объемные габариты, чем CD60. В таблице приведем примеры только тех конденсаторов, которые рекомендованы к использованию в схемах подключения электродвигателей.

Полипропиленовые пленочные конденсаторы CBB60 (российский аналог К78-17) и CBB65 Электролитические неполярные конденсаторы CD60
Изображение cbb60 cd60
Номинальное рабочее напряжение, В 400; 450; 630 В 220—275; 300; 450 В
Емкость, мкф 1,5; 2,0;2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 10; 12; 14; 15; 16; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 120; 150 мкф 5,0; 10; 15; 20; 25; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 1000; 1200; 1500 мкф

Для того, чтобы «набрать» нужную емкость, можно использовать два и более конденсатора, но при разном соединении результирующая емкость будет отличаться. При параллельном соединении она будет складываться, а при последовательном — емкость будет меньше любого из конденсаторов. Тем не менее такое соединение иногда используют для того, чтобы, соединив два конденсатора на меньшее рабочее напряжение, получить конденсатор, у которого рабочее напряжение будет суммой двух соединяемых. Например, соединив два конденсатора на 150 мкф и 250 В последовательно, получим результирующую емкость 75 мкф и рабочее напряжение 500 В.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Для того чтобы рассчитать емкость двух последовательно соединенных конденсаторов, читателям предоставляется простой калькулятор, где надо просто выбрать два конденсатора из ряда существующих номиналов.

Калькулятор расчета результирующей емкости двух последовательно соединенных конденсаторов

Возможно ли самому подключить трехфазный асинхронный двигатель в сеть 220 В?

001Обычно эту операцию доверяют только электрикам, имеющим практический опыт. Однако, подключить двигатель можно и самому. Это доказывает статья нашего портала: «Как подключить трехфазный двигатель в сеть 220 В».

Источник