Làm thế nào để bạn kết nối một tụ điện CBB60?

Câu trả lời trực tiếp: Làm thế nào một Tụ điện CBB60 Kết nối

Tụ điện CBB60 kết nối song song trên cuộn dây phụ (chạy) của động cơ - không nối tiếp với đường dây điện chính. Hai cực của nó không bị phân cực nên không cần lo lắng về mặt tích cực hay tiêu cực. Một đầu nối đến dây quấn phụ của động cơ, còn đầu kia kết nối với đầu nối điện áp đường dây (cùng điểm cấp điện cho cuộn dây chính). Điều này tạo ra sự dịch pha mà động cơ cần để tạo ra mô-men xoắn và chạy hiệu quả.

Đối với trường hợp phổ biến nhất - động cơ bơm một pha có hộp tụ điện bên ngoài - dây có điện đến và dây dẫn phụ của động cơ đều tiếp đất trên CBB60, trong khi dây trung tính kết nối trực tiếp với cực chung của động cơ. Động cơ chạy vì dòng điện qua tụ điện dẫn điện áp nguồn khoảng 90 độ, tạo ra từ trường quay mà chỉ nguồn điện một pha không thể tạo ra.

Trước khi chạm vào bất kỳ hệ thống dây điện nào, hãy tắt cầu dao, xác nhận điện áp bằng 0 tại các cực của động cơ bằng đồng hồ vạn năng và xả tụ điện qua điện trở 20.000 ohm. CBB60 được sạc ở mức 450 VAC có thể giữ điện áp gây chết người trong nhiều giờ sau khi mất điện.

Tại sao tụ điện CBB60 tồn tại trong mạch

Động cơ điện xoay chiều một pha không thể tự khởi động. Nguồn điện một pha tạo ra từ trường dao động đảo ngược hướng 100 hoặc 120 lần mỗi giây (tùy thuộc vào tần số lưới 50 Hz hoặc 60 Hz) nhưng không có chuyển động quay cố hữu. Để làm cho rôto quay, động cơ cần có hai từ trường dịch chuyển trong cả không gian và thời gian – mô phỏng hiệu quả nguồn điện hai pha.

Tụ điện chạy CBB60 cung cấp độ dịch chuyển theo thời gian. Vì dòng điện qua tụ điện dẫn điện áp trên nó khoảng 90 độ nên dòng điện trong cuộn dây phụ lệch pha với dòng điện trong cuộn dây chính. Hai dòng điện bù này tạo ra hai từ trường tách biệt về mặt không gian, cùng nhau tạo ra hiệu ứng quay, kéo rôto chuyển động và duy trì nó trong suốt quá trình hoạt động.

Không giống như tụ điện khởi động — được ngắt khỏi mạch điện bằng công tắc ly tâm khi động cơ đạt khoảng 75% tốc độ định mức — CBB60 vẫn được kết nối liên tục trong khi chạy. Đây là lý do tại sao nó sử dụng cấu trúc màng polypropylen kim loại hóa thay vì hóa học điện phân: nó phải chịu được điện áp xoay chiều liên tục mà không bị suy giảm. Xếp hạng CBB60 phổ biến cho nhịp động cơ bơm 6 µF đến 100 µF , với điện áp định mức là 250 VAC hoặc 450 VAC.

Công cụ và vật liệu cần thu thập trước khi bắt đầu

Chuẩn bị sẵn thiết bị phù hợp trước khi bắt đầu sẽ ngăn chặn sự ngẫu hứng giữa công việc dẫn đến những lối tắt không an toàn.

• Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có chức năng đo điện áp xoay chiều và điện dung (µF)
• Điện trở phóng điện: 20.000 ohms (20 kΩ) ở mức 5W trở lên , có dây dẫn cách điện
• Tua vít cách điện (đầu dẹt và Phillips)
• Dụng cụ tuốt dây và uốn dây
• Đầu nối thuổng có kích thước phù hợp với đầu cuối CBB60 (thường là thuổng cái 6,3 mm)
• Băng keo điện hoặc ống co nhiệt
• Ampe kế kẹp (để xác minh dòng điện sau khi lắp đặt)
• Sơ đồ nối dây của động cơ — được in trên nhãn bảng tên, bên trong vỏ đầu cực hoặc trong tài liệu về động cơ
• Giày dép đế cao su và găng tay cách điện chịu điện áp
• Thiết bị khóa/gắn thẻ cho cầu dao nếu làm việc trong môi trường chung hoặc thương mại

Chụp ảnh hệ thống dây điện hiện có từ ít nhất hai góc trước khi tháo bất cứ thứ gì. Trong các hộp nối đông đúc hoặc các vỏ tụ điện bên ngoài, bức ảnh này có giá trị hơn nhiều so với việc cố gắng tái tạo lại hệ thống dây điện từ bộ nhớ.

Quy trình kết nối từng bước cho động cơ máy bơm

Quy trình này bao gồm cách lắp đặt CBB60 phổ biến nhất: máy bơm nước một pha hoặc động cơ máy bơm bể bơi, có vỏ tụ điện bên ngoài hoặc có tụ điện trực tiếp bên trong hộp đầu cực của động cơ. Logic tương tự cũng áp dụng cho máy nén khí, máy giặt và động cơ quạt HVAC.

Bước 1 - Cắt nguồn và xác nhận điện áp bằng 0

Tắt cầu dao cấp nguồn cho động cơ. Áp dụng thiết bị khóa nếu có. Đặt đồng hồ vạn năng thành điện áp xoay chiều và thăm dò các cực đầu vào của động cơ. Việc đọc phải được 0 V trước khi tiếp tục. Đừng mong đợi công tắc hoặc bộ hẹn giờ ở vị trí tắt - hãy kiểm tra trực tiếp bằng đồng hồ đo.

Bước 2 - Xả tụ điện hiện có

Giữ điện trở phóng điện bằng thân cách điện của nó. Chạm đồng thời một dây dẫn vào từng cực của tụ điện và giữ trong tối thiểu 5 giây. Sau đó, thăm dò qua các cực bằng đồng hồ vạn năng được đặt thành điện áp DC - xác nhận số đọc ở mức bằng hoặc gần 0 V trước khi tháo bất kỳ dây nào hoặc chạm trực tiếp vào các cực.

Bước 3 - Ghi lại hệ thống dây điện hiện có

Chụp ảnh rõ ràng. Nếu màu dây không rõ ràng hoặc nhiều dây dùng chung một đầu cuối, hãy dán nhãn băng che nhỏ cho mỗi dây trước khi tháo bất cứ thứ gì. Lưu ý những dây nào được kết nối với từng cực của tụ điện và các đầu còn lại của những dây đó đi vào đâu trong mạch.

Bước 4 - Tháo tụ điện cũ

Kéo các đầu nối thuổng ra khỏi các cực của tụ điện. Nếu chúng bị ăn mòn và khó tháo ra, hãy sử dụng kìm cách điện để giữ chặt thân đầu nối — không bao giờ tự kéo dây vì điều này có thể làm đứt phần uốn. Tháo hoặc tháo khung lắp và tháo tụ điện cũ. Đặt nó sang một bên; không nối tắt các đầu cuối của nó với nhau hoặc đặt nó lỏng lẻo trong hộp dụng cụ bằng kim loại.

Bước 5 - Xác định các thiết bị đầu cuối động cơ

Xác định vị trí khối đầu cuối của động cơ và khớp các nhãn với sơ đồ nối dây. Đối với động cơ ba dây (cấu hình phổ biến nhất), các thiết bị đầu cuối là:

• Chung (C): Kết nối chung giữa cuộn dây chính và phụ; kết nối với trung tính
• Chính (M hoặc R): Đầu tự do của cuộn dây chính; kết nối với điện áp đường dây
• Bắt đầu/Chạy (S): Đầu tự do của cuộn dây phụ; kết nối với một thiết bị đầu cuối của CBB60

Nếu nhãn thiết bị đầu cuối bị thiếu hoặc không đọc được, hãy xác định chúng bằng cách đo điện trở. Đo điện trở giữa cả ba cặp dây. Cặp đôi với sức đề kháng cao nhất là M–S (cả hai cuộn dây nối tiếp). Cặp có điện trở thấp nhất là C–M (riêng cuộn dây chính, dây nặng hơn). Điện trở trung gian là C–S (riêng cuộn dây phụ). Dây chung cho hai số đọc thấp nhất là C.

Bước 6 - Tạo kết nối CBB60

Kết nối tiêu chuẩn cho động cơ một pha chạy bằng tụ điện:

• CBB60 Nhà ga số 1 → Cực cuộn dây phụ của động cơ (S hoặc Z1)
• CBB60 Nhà ga số 2 → Cực điện áp đường dây (L1, cùng cực nối với cuộn dây chính)
• Trung tính (N) → Cực chung (C) của động cơ trực tiếp, không qua tụ điện

Uốn các đầu nối thuổng mới vào các đầu dây nếu các đầu nối cũ bị ăn mòn hoặc biến dạng. Đẩy hoàn toàn từng đầu nối thuổng vào cực tụ điện của nó cho đến khi nó khớp với tiếng tách hoặc lực cản chắc chắn. Đầu nối có thể tháo ra bằng lực ấn nhẹ của ngón tay không được đặt đúng cách.

Bước 7 - Gắn tụ điện một cách an toàn

Siết chặt CBB60 vào giá đỡ hoặc dây đeo để nó không thể rung tự do. Rung động của động cơ truyền đến một tụ điện không được hỗ trợ sẽ làm mỏi các kết nối dây dẫn bên trong theo thời gian, cuối cùng gây ra lỗi mạch hở. Đảm bảo thân tụ điện không tiếp xúc với bất kỳ bề mặt động cơ nóng nào, các cạnh kim loại sắc nhọn hoặc các bộ phận chuyển động như cánh quạt hoặc bộ truyền động dây đai.

Bước 8 - Khôi phục nguồn và kiểm tra hoạt động

Thay thế nắp đầu cuối hoặc đóng vỏ tụ điện. Khôi phục nguồn điện ở cầu dao và quan sát động cơ khởi động. Nó sẽ đạt tốc độ tối đa trong vòng 1 đến 3 giây mà không do dự, kêu vo vo hoặc lặp lại. Đối với máy bơm, dòng nước phải bắt đầu ngay lập tức. Nếu động cơ kêu vo vo mà không quay, hãy cắt điện ngay lập tức - nó đang hút dòng điện rôto bị khóa (thường gấp 5 đến 7 lần dòng điện chạy bình thường) và sẽ quá nóng và làm hỏng cuộn dây trong vòng 20 đến 30 giây.

Đấu dây CBB60 trong vỏ tụ điện bên ngoài

Nhiều động cơ bơm một pha - đặc biệt là máy bơm bề mặt, máy bơm ngoại vi và hộp điều khiển máy bơm chìm - gắn CBB60 trong vỏ nhựa hoặc kim loại riêng biệt thay vì bên trong hộp đầu cuối của động cơ. Sự sắp xếp này giúp đơn giản hóa việc thay thế tụ điện và bảo vệ linh kiện khỏi nhiệt động cơ.

Vỏ ngoài thường có bốn đầu cuối hoặc hai cặp điểm vào dây. Hệ thống dây điện bên trong tuân theo sự sắp xếp này:

• Nguồn điện chính (L) đi vào vỏ và kết nối với một đầu cuối CBB60 và cũng đi qua dây dẫn cuộn dây chính của động cơ
• Dây quấn phụ của động cơ kết nối với đầu cuối CBB60 khác bên trong vỏ
• Dây trung tính (N) đi trực tiếp tới cực chung của động cơ mà không cần chạm vào tụ điện
• Đất/mặt đất kết nối với khung động cơ và không tương tác với mạch tụ điện

Khi vỏ là một bộ phận kín hoặc bán kín được bán dưới dạng bộ lắp ráp hoàn chỉnh, CBB60 bên trong nó đã được nối dây sẵn và trình cài đặt chỉ kết nối cáp nguồn điện chính và động cơ bay dẫn đến các đầu cuối bên ngoài của hộp. Trong trường hợp này, quyết định duy nhất là đảm bảo CBB60 thay thế được lắp bên trong hộp khớp chính xác với thông số kỹ thuật ban đầu.

Một số hộp bên ngoài chứa kích thước tụ điện vật lý cụ thể và khoảng cách giữa các đầu cuối. Đo kích thước của thiết bị ban đầu — chiều cao, đường kính (đối với vỏ tròn) và khoảng cách giữa các đầu cuối — trước khi yêu cầu thay thế. CBB60 có định mức điện chính xác nhưng kích thước vật lý sai có thể không vừa với giá đỡ ngay cả khi hệ thống dây điện giống hệt nhau.

Cấu hình kết nối CBB60 trên các loại động cơ khác nhau

Nhãn đầu cuối và sự sắp xếp vật lý khác nhau giữa các nhà sản xuất động cơ và ứng dụng, nhưng mối quan hệ mạch cơ bản luôn giống nhau: CBB60 bắc cầu song song với đường cuộn dây phụ. Bảng dưới đây liệt kê các cấu hình phổ biến nhất.

Đọc sơ đồ nối dây động cơ để tìm thiết bị đầu cuối phù hợp

Sơ đồ nối dây động cơ loại bỏ hoàn toàn việc phỏng đoán. Nó được in trên nhãn dán vào vỏ động cơ, bên trong nắp hộp thiết bị đầu cuối hoặc trên một bảng dữ liệu riêng. Học cách trích xuất hai thông tin bạn cần - vị trí của các đầu cuộn dây phụ và đầu cực nào mang điện áp đường dây - chỉ mất chưa đầy một phút sau khi bạn biết các ký hiệu.

Ký hiệu tụ điện trên sơ đồ động cơ

CBB60 được hiển thị dưới dạng hai đường thẳng đứng song song có kích thước bằng nhau (loại AC không phân cực). Một dòng ký hiệu nối với ký hiệu cuộn dây quấn phụ; đường dây kia kết nối với đường điện áp đường dây. Đi theo hai điểm kết nối này trên sơ đồ đến các nhãn đầu cuối vật lý trên động cơ và đó là hai điểm kết nối CBB60 của bạn.

Hệ thống nhãn đầu cuối theo khu vực

• IEC / Châu Âu: Các cực của cuộn dây chính U1, U2; đầu nối dây quấn phụ Z1, Z2. CBB60 kết nối qua Z1 và Z2 (hoặc Z1 đến U1 trong một số cấu hình)
• Bắc Mỹ: Các thiết bị đầu cuối có nhãn T1, T2, T3 hoặc có tên Common, Run, Start. CBB60 kết nối giữa Run và Start (hoặc Start và điện áp đường dây)
• Động cơ máy bơm Trung Quốc (hầu hết các ứng dụng CBB60): Dây được mã hóa màu thay vì các đầu cuối được dán nhãn. Đen = cuộn dây chính, Đỏ = cuộn dây phụ, Vàng-Xanh = đất. CBB60 nối giữa dây đỏ và dây đen (phía đường dây)

Tìm thiết bị đầu cuối không có sơ đồ bằng phép đo điện trở

Trên động cơ ba dây không có sẵn sơ đồ, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng ở chế độ ohm để đo điện trở giữa cả ba tổ hợp dây:

• Ghi cả 3 số đọc: A–B, A–C, B–C
• Cặp điện trở cao nhất là Main-Start (cả hai cuộn dây nối tiếp). Ví dụ: 23 Ω
• Cặp điện trở thấp nhất là Common–Main (chỉ cuộn dây chính, dây dày hơn). Ví dụ: 8 Ω
• Cặp điện trở ở giữa là Common-Start (chỉ cuộn dây phụ, dây mỏng hơn). Ví dụ: 15 Ω
• Dây xuất hiện ở cả số đọc thấp nhất và trung bình là Common (C)
• CBB60 kết nối giữa Start (S) và đầu cuối đường dây (cùng dây với điểm cấp nguồn của Main)

Phương pháp này hoạt động đáng tin cậy trên mọi động cơ một pha chạy bằng tụ điện tiêu chuẩn bất kể nhãn mác, tuổi đời hoặc quốc gia sản xuất.

Những sai lầm nghiêm trọng về nối dây và hậu quả của chúng

Mỗi lỗi sau đây tạo ra một kết quả có thể dự đoán và chẩn đoán được. Biết trước các thông số này sẽ giúp ngăn ngừa việc phải làm lại, bảo vệ động cơ và tránh các mối nguy hiểm về an toàn.

Kết nối CBB60 nối tiếp với đường dây điện

Việc đặt tụ điện giữa nguồn điện chính và đầu vào động cơ - thay vì đặt ngang qua cuộn dây phụ - sẽ hạn chế dòng điện mà động cơ có thể rút ra qua trở kháng của tụ điện. Ở tần số 50 Hz, tụ điện 25 µF có trở kháng khoảng 127 ohm, ở mức 230 V giới hạn dòng điện ở mức dưới 1,8 A. Một động cơ bơm 750 W thông thường cần 3 đến 4 A để chạy. Động cơ sẽ không khởi động hoặc ngừng hoạt động dưới bất kỳ tải trọng đáng kể nào và tụ điện sẽ chịu ứng suất dòng điện nằm ngoài thông số thiết kế của nó.

Sử dụng giá trị điện dung sai

Các nhà thiết kế động cơ tính toán chính xác điện dung cần thiết cho từng cấu hình cuộn dây. Một CBB60 20% dưới điện dung định mức làm giảm đáng kể mô-men xoắn khởi động và khiến động cơ chạy nóng hơn mức quy định. Tụ điện cao hơn 20% giá trị định mức gây ra dòng điện quá mức qua cuộn dây phụ, làm nó quá nóng và làm hỏng lớp cách điện của cuộn dây nhanh hơn bình thường. Luôn khớp chính xác với giá trị µF hoặc nằm trong khoảng ±5% thông số kỹ thuật trên bảng tên động cơ.

Điện áp dưới định mức

CBB60 định mức 250 VAC trong hệ thống 230 V chỉ có biên điện áp 9% so với nguồn cung cấp danh định. Biến động điện áp lưới ±10% là tiêu chuẩn ở hầu hết các quốc gia. Trong trường hợp điện áp cao, tụ điện có thể thấy điện áp 253 V - đã cao hơn mức định mức của nó. Cài đặt một CBB60 định mức 450 VAC trong bất kỳ ứng dụng 230 V nào để đảm bảo có đủ biên độ chống lại cả sự biến đổi điện áp bình thường và các đột biến thoáng qua.

Đầu nối Spade lỏng lẻo

Đầu nối hình thuổng không được đặt hoàn toàn trên thiết bị đầu cuối CBB60 sẽ tạo ra điện trở tiếp xúc tại điểm nối. Dưới dòng điện tải, điện trở này tạo ra nhiệt làm oxy hóa các bề mặt tiếp xúc, làm tăng thêm điện trở trong một chu kỳ phá hủy. Kết quả cuối cùng là động cơ khởi động không liên tục hoặc đầu nối bị cháy. Mỗi thuổng phải có lực ép tay chắc chắn vào chỗ ngồi và không được tháo rời bằng cách kéo nhẹ mà không có dụng cụ.

Bỏ qua việc xả tụ điện

CBB60 được định mức ở 450 VAC có thể duy trì dòng điện đạt gần điện áp đó trong nhiều giờ sau khi ngắt nguồn. Năng lượng được lưu trữ trong tụ điện 40 µF được sạc đến 400 V là 3,2 joules - đủ để gây bỏng nặng hoặc biến cố tim nếu tiếp xúc qua ngực. Không bao giờ chạm vào các cực của tụ điện, để chúng tiếp xúc với nhau hoặc cho phép các công cụ bắc cầu nối chúng mà không hoàn thành quy trình phóng điện bằng điện trở và xác minh 0 V bằng đồng hồ vạn năng.

Xác minh kết nối CBB60 chính xác sau khi bật nguồn

Ba lần kiểm tra nhanh sau khi khôi phục nguồn điện xác nhận việc lắp đặt đúng về điện và động cơ đang hoạt động theo thông số kỹ thuật.

Kiểm tra 1 - Khởi động động cơ sạch

Động cơ sẽ tăng tốc từ trạng thái đứng yên lên tốc độ tối đa trong 1 đến 3 giây mà không nghe thấy tiếng vo ve, do dự hoặc nghiến răng. Tiếng kêu không quay có nghĩa là động cơ đã bị khóa - cắt điện trong vòng 5 giây để tránh làm hỏng cuộn dây và kiểm tra lại hệ thống dây điện.

Kiểm tra 2 - Dòng điện đang chạy trong phạm vi xếp hạng trên bảng tên

Kẹp ampe kế xung quanh dây điện và đo dòng điện chạy sau 2 đến 3 phút hoạt động có tải. Giá trị đọc phải bằng hoặc thấp hơn cường độ dòng điện đầy tải (FLA) trên bảng tên động cơ. Giá trị FLA trên bảng tên cao hơn 10% trong điều kiện tải bình thường cho thấy điện dung không khớp hoặc lỗi nối dây cần được kiểm tra trước khi tiếp tục vận hành.

Kiểm tra 3 - Điện áp trên các thiết bị đầu cuối CBB60 khi đang chạy

Khi động cơ đang chạy, cẩn thận đo điện áp xoay chiều trên hai cực CBB60 bằng cách sử dụng đồng hồ vạn năng đặt thành điện áp xoay chiều. Trong động cơ chạy bằng tụ điện được nối dây chính xác, điện áp này thường bằng 1,1 đến 1,5 lần điện áp cung cấp - đối với nguồn điện 230 V, dự kiến sẽ đọc được 250 đến 340 V trên các đầu cực của tụ điện. Điều này là bình thường: nó là kết quả của sự tương tác cộng hưởng giữa tụ điện và độ tự cảm của cuộn dây động cơ. Giá trị chính xác bằng hoặc thấp hơn điện áp nguồn có thể cho thấy tụ điện không thực sự có trong mạch hoặc được nối dây không đúng.

Chọn CBB60 thay thế phù hợp trước khi thực hiện bất kỳ kết nối nào

Việc kết nối CBB60 đúng cách rất đơn giản. Kết nối sai CBB60 đúng cách vẫn tạo ra động cơ bị hỏng hoặc hoạt động kém. Xác nhận các thông số này trên thiết bị thay thế trước khi lắp đặt.