Cách kiểm tra tụ điện bằng đồng hồ vạn năng: Hướng dẫn từng bước hoàn chỉnh

Hãy tưởng tượng một chiếc máy giặt dừng giữa chu kỳ, một chiếc quạt ngưng tụ không quay hoặc một chiếc máy bơm nước kêu vo vo mà không xả ra một giọt. Cách nhanh nhất để thu hẹp lỗi bắt đầu bằng cùng một công cụ: đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hướng vào tụ điện. Trong mạch động cơ một pha, tụ điện bị hỏng thường xuyên hơn nhiều so với bản thân động cơ và phép đo trong hai phút thường giải quyết được câu hỏi.

Câu trả lời trực tiếp cho "cách kiểm tra tụ điện bằng đồng hồ vạn năng" là: xả tụ điện, đặt đồng hồ ở chế độ điện dung, nối dây dẫn và so sánh giá trị đo được với định mức được in. Giá trị nằm trong khoảng 10 phần trăm của nhãn có nghĩa là tụ điện có thể vẫn ổn. Chỉ số đã giảm hơn 20 phần trăm hoặc chỉ số cho thấy không có chuyển động sạc ở chế độ điện trở, có nghĩa là bộ phận đó cần được thay thế. Các phần bên dưới sẽ hướng dẫn mọi phương pháp đáng tin cậy, ý nghĩa của các con số và những sai lầm khiến kỹ thuật viên lãng phí thời gian. Tụ điện xoay chiều

Đồng hồ vạn năng có thể cho bạn biết gì về tụ điện

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số không đo trực tiếp tình trạng bên trong của tụ điện. Nó đo hành vi điện và từ hành vi đó bạn có thể đánh giá liệu tụ điện có còn hoạt động hay không. Bốn chế độ đo quan trọng đối với việc kiểm tra tụ điện: chế độ điện dung, chế độ điện trở, chế độ liên tục và chế độ điện áp DC khi kết hợp với điện trở.

Chế độ điện dung cho câu trả lời trực tiếp nhất. Các chế độ khác hoạt động như một bản dự phòng khi đồng hồ của bạn thiếu phạm vi đó, điều này vẫn xảy ra trên nhiều mẫu máy giá rẻ. Biết tất cả bốn phương pháp có nghĩa là bạn có thể kiểm tra bất kỳ tụ điện nào bằng hầu hết mọi đồng hồ vạn năng.

Xả tụ điện trước khi bạn làm bất cứ điều gì khác

Tụ điện có thể tích điện nguy hiểm trong thời gian dài sau khi mất điện. Việc thử nghiệm phải bắt đầu bằng việc phóng điện an toàn. Đây không phải là một hình thức; đó là sự khác biệt giữa một phép đo thông thường và một cú sốc đau đớn.

1. Tắt và rút phích cắm của thiết bị. Đợi năm phút là lần tạm dừng đầu tiên trước khi mở bất kỳ trang bìa nào.
2. Ngắt kết nối ít nhất một thiết bị đầu cuối khỏi mạch để không có đường dẫn song song nào có thể tạo ra kết quả sai trong quá trình kiểm tra.
3. Xả tụ điện có điện trở khoảng 10 kOhm định mức ở mức 2 watt trở lên. Chạm vào hai dây dẫn tụ điện qua điện trở trong ít nhất năm giây. Tua vít trực tiếp có tác dụng ngắn nhưng nó làm căng các đầu cực và có thể để lại vết cháy.
4. Xác nhận sự phóng điện bằng cách đặt đồng hồ đo thành vôn DC và kiểm tra xem điện áp trên tụ điện có gần bằng 0 hay không.
5. Không bao giờ chạm vào dây dẫn trần trong khi tụ điện vẫn có thể được sạc.

Tại sao điều này lại quan trọng: một tụ điện động cơ 30 uF được sạc tới đỉnh 450 VAC ở khoảng 636 volt DC và có thể gây ra một cú sốc khó chịu hoặc nguy hiểm. Bản thân quá trình phóng điện diễn ra nhanh chóng nhưng quy tắc vẫn giữ nguyên: không xả, không cần thăm dò.

Phương pháp 1: Chế độ điện dung - Kiểm tra nhanh nhất và đáng tin cậy nhất

Chế độ điện dung rất dễ nhận biết trên hầu hết các đồng hồ vạn năng vì biểu tượng có hai đường thẳng đứng song song bên cạnh mặt số. Nếu đồng hồ của bạn có phạm vi này, hãy sử dụng nó trước. Đồng hồ sạc tụ điện bằng dòng điện được điều khiển, đo điện áp thu được và tự động tính toán điện dung.

1. Xoay mặt số sang chế độ điện dung, được đánh dấu bằng hai đường thẳng song song.
2. Cắm dây đo vào COM và đầu vào điện dung, thường được gắn nhãn uF hoặc mF.
3. Kết nối các dây dẫn với các cực của tụ điện. Tụ điện chạy động cơ không được phân cực nên thứ tự dây dẫn không quan trọng. Đối với tụ điện phân cực, giữ màu đỏ ở cực dương và màu đen ở cực âm.
4. Đợi hai đến năm giây để quá trình đọc ổn định. Giá trị lớn hơn mất nhiều thời gian hơn.
5. Đọc giá trị và loại bỏ các khách hàng tiềm năng.

Bây giờ hãy so sánh số đọc với giá trị được in trên vỏ tụ điện. Thông lệ công nghiệp đối với tụ điện màng chạy bằng động cơ là dung sai cộng hoặc trừ 5% trên điện dung được đánh dấu. Khi khắc phục sự cố tại hiện trường, kỹ thuật viên có kinh nghiệm sẽ thay thế tụ điện khi giá trị đo được giảm hơn 10% so với nhãn, ngay cả khi động cơ hiện tại vẫn khởi động. Một tụ điện ghi OL hoặc một giá trị được ghim gần 0 sẽ bị hỏng bên trong.

Một tụ điện có giá trị đo thấp hơn 10 phần trăm so với nhãn in của nó nên được thay thế trong cùng một lần sửa chữa. Việc chờ đợi chỉ khiến động cơ tiếp tục hoạt động mạnh hơn cho đến khi cuộn dây bị hỏng.

Phương pháp 2: Chế độ điện trở - Khi đồng hồ của bạn không có dải điện dung

Chế độ điện trở là cách cổ điển để kiểm tra tụ điện vì mọi đồng hồ vạn năng đều có chế độ này. Bí quyết là quan sát chuyển động của giá trị thay vì con số cuối cùng.

1. Đặt mặt số ở phạm vi điện trở cao nhất, ví dụ 2 MOhm hoặc 20 MOhm.
2. Kết nối các dây dẫn với các cực của tụ điện. Không cần phân cực cho tụ điện động cơ.
3. Xem màn hình trong khoảng năm giây.
4. Giải thích chuyển động bằng cách sử dụng bảng dưới đây.

Một tụ điện khỏe mạnh hiển thị giá trị bắt đầu ở mức thấp và tăng dần đều, sau đó màn hình chuyển sang OL, viết tắt của từ over-limit. Hành vi leo dốc đó là đồng hồ đẩy dòng điện vào tụ điện trong khi nó sạc. CV cuối cùng được mong đợi; đừng coi đó là một lỗi.

Quy tắc tụ điện mở đi kèm với một cảnh báo. Tụ điện rất nhỏ dưới 1 uF sạc nhanh nên chuyển động rất dễ bị bỏ sót. Phương pháp điện trở hoạt động tốt nhất trong phạm vi 1 uF đến 100 uF nơi thường có tụ điện chạy động cơ.

Phương pháp 3: Chế độ liên tục - Kiểm tra sàng lọc 10 giây

Chế độ liên tục phát ra tiếng bíp bất cứ khi nào điện trở giữa các đầu dò rất thấp. Nó không phải là một công cụ chính xác, nhưng nó có thể phát hiện điểm chết ngay lập tức mà không cần suy nghĩ.

1. Đặt đồng hồ vạn năng ở chế độ liên tục, thường được đánh dấu bằng biểu tượng giống như wifi hoặc biểu tượng loa.
2. Kết nối các dây dẫn với các cực của tụ điện.
3. Nghe và xem.
4. Một tiếng bíp liên tục có giá trị gần 0 ohm có nghĩa là tụ điện bị chập và phải được thay thế.

Việc đọc im lặng có nghĩa là tụ điện không bị chập, nhưng nó không cho bạn biết gì về giá trị điện dung. Chỉ sử dụng tính liên tục như một bước sàng lọc nhanh trước khi thực hiện phép đo thực.

Cách 4: Phương pháp hằng số thời gian - Dành cho đồng hồ vạn năng không có chế độ điện dung

Nếu đồng hồ thiếu phạm vi điện dung, bạn vẫn có thể tính giá trị bằng điện trở, nguồn điện áp DC và đồng hồ bấm giờ. Phép tính dựa trên hằng số thời gian: T bằng R nhân với C. Khi một tụ điện sạc qua một điện trở đã biết, nó đạt tới 63,2% điện áp nguồn sau đúng T giây.

1. Sử dụng điện trở 10 kOhm và nguồn DC ổn định trong khoảng từ 12 V đến 30 V. Pin hoạt động hoàn hảo.
2. Nối điện trở nối tiếp với tụ điện.
3. Đặt đồng hồ đo ở chế độ điện áp DC và đặt dây dẫn kiểm tra qua các cực của tụ điện.
4. Đóng mạch và khởi động đồng hồ bấm giờ cùng lúc.
5. Dừng đồng hồ khi điện áp đạt 63,2% điện áp nguồn.
6. Tính điện dung khi C bằng T chia cho R.

Đây là một ví dụ hoạt động. Giả sử nguồn cung cấp 24 V. Điện áp mục tiêu là 24 nhân với 0,632, bằng 15,2 V. Đồng hồ bấm giờ dừng ở 2,2 giây và điện trở đo được 9900 ohm. C bằng 2,2 chia cho 9900, được khoảng 222 uF. So sánh điều đó với nhãn và bạn có phán quyết của mình.

Phương pháp này chậm hơn và kém chính xác hơn. Chỉ riêng dung sai điện trở đã thêm một vài phần trăm sai số. Tuy nhiên, đó là một xác nhận chắc chắn trong trường khi không tồn tại chế độ điện dung.

Giải thích kết quả: Ý nghĩa thực sự của các con số

Con số trên màn hình của bạn chỉ có ý nghĩa khi so sánh với xếp hạng được in trên vỏ. Giá trị in đó là những gì tụ điện được thiết kế để mang lại khi còn mới. Sử dụng các quy tắc ngón tay cái sau:

• Đọc trong khoảng 5 phần trăm trên hoặc dưới nhãn: lý tưởng, không cần thực hiện hành động nào.
• Chỉ số nằm trong khoảng 10 phần trăm so với nhãn: vẫn được chấp nhận phổ biến nhưng đáng theo dõi ở lần kiểm tra dịch vụ tiếp theo.
• Đọc thấp hơn 10 phần trăm so với nhãn: tụ điện đã mất quá nhiều điện dung. Thay thế nó trong cùng một lần sửa chữa.
• Đọc phía trên nhãn từ 10 phần trăm trở lên: không bình thường đối với tụ điện màng và thường là dấu hiệu của việc thiết lập thử nghiệm sai hoặc thành phần song song. Tháo tụ điện và tự kiểm tra lại.
• OL hoặc 0 ở chế độ điện dung: tụ điện bị hở hoặc bị chập bên trong. Thay thế nó.

Hầu hết các tụ điện động cơ không ngừng hoạt động trong một ngày. Họ mất điện dung dần dần. Sau đó, động cơ khởi động mạnh hơn, tiêu thụ nhiều dòng điện hơn và chạy nóng hơn. Vào thời điểm tụ điện đo được 20% dưới mức ghi của nó, động cơ đã hoạt động ngoài điều kiện thiết kế. Đó là lý do tại sao việc thay thế tụ điện cận biên không chỉ mang lại sự tiện lợi; nó bảo vệ cuộn dây động cơ.

Thay tụ điện có giá trị đo thấp hơn nhãn hiệu hơn 10% ngay cả khi thiết bị vẫn chạy. Chi phí sửa chữa nhỏ so với động cơ bị cháy.

Kiểm tra tụ điện chạy động cơ thực: Từ máy giặt đến máy điều hòa không khí

Các tụ điện xuất phát từ dây chuyền sản xuất và các bộ phận dự phòng trên bàn làm việc đều có chung quy trình kiểm tra cơ bản. Biết vị trí của mỗi họ tụ điện sẽ giúp bạn quyết định giá trị nào sẽ xảy ra. Ba họ tụ điện động cơ AC phổ biến nhất là loại tròn CBB60, loại phẳng CBB61 và loại vỏ kim loại tròn CBB65.

Ví dụ, một động cơ máy giặt thường sử dụng CBB60 16 uF hoặc 20 uF ở 450 VAC. Quạt trần thường sử dụng CBB61 2,5 uF hoặc 3 uF ở 250 VAC. Một thiết bị ngưng tụ điều hòa không khí thường chạy CBB65 35 uF hoặc 40 uF ở 370 VAC hoặc 440 VAC. Đây là những điểm bắt đầu, không phải giá trị cố định. Nhãn in trên phần thực tế luôn mang tính chất tham khảo.

Một chi tiết nữa rất quan trọng trong công việc điều hòa không khí. Nhiều tụ điện máy nén có hai phần bên trong một vỏ: phần chạy và phần khởi động, mỗi phần được in riêng. Kiểm tra từng phần một cách độc lập bằng cách kết nối các dây dẫn với cặp đầu cuối chính xác. Đừng cho rằng toàn bộ phần là hay chỉ vì một phần đọc chính xác.

Kiểm tra trực quan đến trước - Và thường kết thúc cuộc tranh luận

Đồng hồ vạn năng thì nhanh, nhưng tụ điện có thể tự phát hiện lỗi mà không cần bất kỳ đồng hồ đo nào. Hãy nhìn trước khi chạm vào. Kiểm tra trực quan mất năm giây và không mất phí.

• Lỗ thông hơi phía trên phồng lên hoặc hình vòm trên vỏ nhôm: áp suất khí bên trong lon, một dấu hiệu cổ điển về việc hết hạn sử dụng.
• Chất điện phân sáng bóng hoặc màu nâu gần các cực: vòng đệm đã mở và chất lỏng đã thoát ra ngoài.
• Mùi cháy, vỏ nóng chảy hoặc vết khói: tụ điện quá nóng.
• Các đầu nối đầu cuối bị lỏng hoặc bị cháy: lỗi kết nối tạo ra nhiệt và kết quả đọc sai.
• Vỏ nhựa biến dạng hoặc nứt trên loại phẳng CBB61: hư hỏng cơ khí hoặc nhiệt.

Nếu kiểm tra trực quan tìm thấy bất kỳ dấu hiệu nào trong số này, việc kiểm tra sẽ mất đi mục đích của nó. Lắp thiết bị thay thế và không cấp nguồn cho thiết bị để "xem điều gì sẽ xảy ra". Không có cách nào việc đọc đồng hồ vạn năng có thể mâu thuẫn với chỗ phình ra ở lỗ thông hơi có thể nhìn thấy được.

Khi tụ điện chạy tốt nhưng động cơ vẫn không khởi động

Khi giá trị tụ điện đúng, động cơ vẫn có thể từ chối khởi động do có vấn đề ở nơi khác trong mạch. Đồng hồ vạn năng vẫn là công cụ phù hợp, chỉ cần hướng theo một hướng khác.

• Đo tính liên tục của cuộn dây. Một động cơ có cuộn dây chính và cuộn dây khởi động. Cuộn dây khởi động hở tạo ra triệu chứng kinh điển của động cơ kêu vo vo không quay.
• Kiểm tra rơle khởi động hoặc công tắc. Nhiều mạch máy nén sử dụng rơle có thể bị hỏng về mặt cơ học ngay cả khi tụ điện khỏe.
• Kiểm tra các kết nối ở khối thiết bị đầu cuối. Các đầu nối thuổng lỏng lẻo tạo ra hiện tượng sụt điện áp trông giống hệt như một động cơ chết máy.
• Đo điện áp nguồn khi có tải tại các cực của động cơ, không chỉ ở ổ cắm trên tường. Kết nối yếu có thể vượt qua bài kiểm tra không tải và không vượt qua bài kiểm tra có tải.

Một tụ điện có kích thước nằm trong khoảng 5% so với nhãn của nó và vượt qua quá trình kiểm tra rò rỉ rất hiếm khi là thủ phạm. Chuyển sang thành phần tiếp theo trong mạch khởi động trước khi quyết định bất kỳ điều gì khác.

Câu hỏi thường gặp

Tôi có thể kiểm tra tụ điện khi nó vẫn còn trong mạch điện không?

Bạn có thể, nhưng số đọc sẽ bao gồm bất cứ thứ gì được kết nối song song với tụ điện, chẳng hạn như cuộn dây động cơ, rơle và điện trở triệt tiêu. Để có giá trị đáng tin cậy, hãy ngắt kết nối ít nhất một dây dẫn trước khi đo.

Làm cách nào để xả tụ điện trước khi thử nghiệm?

Ngắt kết nối nguồn, đợi vài phút, sau đó đặt một điện trở khoảng 10 kOhm và 2 watt qua các cực trong vài giây. Xác nhận rằng điện áp dưới 1 V DC bằng đồng hồ trước khi chạm vào dây dẫn trần.

Chế độ vạn năng tốt nhất để kiểm tra tụ điện là gì?

Chế độ điện dung nếu đồng hồ có nó, vì nó đọc giá trị trực tiếp. Chế độ điện trở là tùy chọn tốt nhất tiếp theo và hoạt động trên mọi đồng hồ vạn năng, sử dụng chuyển động sạc của giá trị để đánh giá tình trạng.

Tại sao đồng hồ vạn năng của tôi hiển thị OL ở chế độ điện dung?

OL ở chế độ điện dung thường có nghĩa là tụ điện bị hở hoặc đầu dò thử nghiệm không tiếp xúc tốt. Vì tụ điện không thể nhận bất kỳ điện tích nào nên đồng hồ đo coi nó như một kết nối mở.

Tụ điện động cơ nên đọc điện áp nào khi tôi đo nó?

Tụ điện chạy động cơ là một thành phần AC. Nó không có cực DC và không hiển thị điện áp DC ổn định khi đo trực tiếp. Tình trạng của nó được đánh giá bằng điện dung, rò rỉ và hoạt động sạc chứ không phải bằng cách đọc điện áp.

Tôi nên kiểm tra tụ điện trên thiết bị HVAC bao lâu một lần?

Trong chuyến bảo trì hàng năm, việc kiểm tra điện dung chỉ mất chưa đầy một phút và sẽ trở thành thói quen. Một tụ điện giảm 10% so với mức ghi trên nhãn của nó đã nằm trong vùng thay thế.

Tụ điện là bộ phận dễ thay thế nhất trong mạch động cơ, nhưng chỉ khi chẩn đoán chính xác. Đồng hồ vạn năng biến sự nghi ngờ mơ hồ thành một quyết định rõ ràng: giữ lại hoặc thay thế. Trước tiên hãy xả điện, sử dụng chế độ điện dung khi khả dụng, quay lại chế độ điện trở khi cần thiết và tin cậy nhãn trên bộ phận làm tài liệu tham khảo của bạn.

Với quy trình này, việc kiểm tra tụ điện sẽ mất vài phút và lần nào cũng đưa ra câu trả lời chắc chắn.