Как проверить пусковой конденсатор

Признаки неисправности пускового конденсатора

Пусковой конденсатор используется в некоторых однофазных асинхронных двигателях для увеличения пускового момента.

При его неисправности двигатель может:

• гудеть после подачи питания, но не вращаться;
• запускаться не с каждой попытки;
• медленно набирать обороты;
• не запускаться под нагрузкой;
• отключаться по тепловой защите;
• потреблять повышенный ток во время неудачного запуска.

Однако перечисленные симптомы не доказывают неисправность именно конденсатора.

Аналогичное поведение возникает при повреждении пусковой обмотки, неисправном пусковом реле, низком напряжении питания или механическом заклинивании.

Сначала определите тип конденсатора

В электродвигателях применяются рабочие и пусковые конденсаторы.

Рабочий конденсатор рассчитан на продолжительное нахождение в цепи вспомогательной обмотки.

Пусковой конденсатор обычно подключается на короткое время, пока двигатель набирает обороты.

У некоторых двигателей используются оба компонента.

Например, распространённые CBB60 и CBB61 часто являются рабочими конденсаторами.

В пусковых цепях встречаются специализированные неполярные электролитические конденсаторы, например исполнения CD60.

Но по одному обозначению корпуса нельзя окончательно определить назначение компонента. Необходимо проверить маркировку и схему двигателя.

Что проверить перед измерением

Начните с внешнего осмотра оборудования.

Обратите внимание на:

• повреждения корпуса конденсатора;
• вздутие или деформацию;
• следы вытекания содержимого;
• оплавленные контакты;
• повреждённые провода;
• окисление клемм;
• признаки перегрева возле пускового реле.

Если корпус конденсатора треснул, деформировался или имеет следы утечки, такой компонент следует заменить.

При этом отсутствие видимых повреждений не гарантирует исправность.

Безопасное отключение конденсатора

Перед проверкой электродвигатель должен быть полностью отключён от источника питания.

Но отключение сети само по себе не гарантирует, что конденсатор разряжен.

В зависимости от конструкции и состояния схемы он способен сохранять опасный электрический заряд.

Для безопасной диагностики необходимо:

1. Отключить оборудование от питания.
2. Исключить возможность случайного повторного включения.
3. Проверить отсутствие напряжения.
4. Выполнить предусмотренную производителем процедуру разряда конденсатора.
5. Подтвердить отсутствие остаточного напряжения подходящим измерительным прибором.

Как проверить ёмкость мультиметром

Самый доступный способ оценки состояния пускового конденсатора – измерение ёмкости.

Для этого нужен мультиметр с функцией измерения ёмкости:

µF

или:

CAP

Измерение проводят на полностью отключённом и безопасно разряженном конденсаторе.

Чтобы остальные элементы схемы не влияли на результат, конденсатор необходимо электрически отделить от цепи двигателя.

Обычно достаточно отсоединить его выводы, предварительно зафиксировав расположение проводов.

После этого измерительные щупы подключают к контактам конденсатора согласно инструкции мультиметра.

Пусковые конденсаторы двигателей, предназначенные для переменного тока, обычно неполярные, поэтому при измерении ёмкости у них не требуется соблюдать плюс и минус.

Как оценить показания

Предположим, на корпусе указано:

120 µF ±10 %

Номинальная ёмкость составляет 120 мкФ, а допустимое отклонение – 10 %.

Соответственно:

Минимум: 108 мкФ

Максимум: 132 мкФ

Сравним результаты:

Эти значения относятся только к приведённому примеру.

Допуски у конкретного пускового конденсатора могут быть другими.

Например, встречаются компоненты с маркировкой:

100–120 µF

Здесь производитель указал диапазон ёмкости, а не единственный номинал с процентным допуском.

Для оценки нужно использовать именно характеристики, нанесённые на корпус.

Почему мультиметр показывает меньшую ёмкость

Снижение ёмкости может быть связано с деградацией диэлектрика или внутренними повреждениями конденсатора.

Для некоторых пусковых конденсаторов характерно ухудшение электрических характеристик после длительной эксплуатации или перегрева.

При недостаточной ёмкости пусковой момент двигателя может уменьшаться.

Однако важно исключить погрешность измерения.

Проверьте:

• исправность мультиметра;
• правильность режима измерения;
• диапазон измеряемой ёмкости;
• качество контакта щупов;
• отсутствие параллельных соединений с другими компонентами;
• остаточное напряжение на конденсаторе.

Если результат существенно отличается от маркировки, измерение желательно повторить подходящим прибором.

Если мультиметр не измеряет ёмкость

Не все мультиметры имеют функцию µF.

Иногда пытаются проверить конденсатор в режиме сопротивления.

У исправного конденсатора при подключении омметра могут наблюдаться изменяющиеся показания, связанные с зарядом от измерительного прибора.

Но такой способ не позволяет достоверно определить номинальную ёмкость.

Кроме того, разные мультиметры используют различные алгоритмы измерения сопротивления.

Поэтому изменение показаний не является доказательством исправности конденсатора.

Для нормальной диагностики лучше использовать:

• мультиметр с измерением ёмкости;
• специализированный измеритель ёмкости;
• LCR-метр.

Нормальная ёмкость не гарантирует исправность

Предположим, пусковой конденсатор имеет маркировку:

120 µF

Мультиметр показывает:

119 µF

Это хороший результат, но он подтверждает лишь соответствие ёмкости при условиях измерения.

Некоторые дефекты могут проявляться только при рабочем напряжении.

Например:

• повышенные токи утечки;
• частичный пробой диэлектрика;
• ухудшение характеристик при нагреве;
• нестабильность под нагрузкой.

Обычный мультиметр не способен полноценно проверить электрическую прочность конденсатора при номинальном переменном напряжении.

Поэтому при подозрении на неисправность важны также внешний осмотр, история работы и состояние пусковой цепи.

Что означает бесконечное сопротивление

В режиме омметра конденсатор после кратковременного переходного процесса может показывать очень большое сопротивление.

Само по себе это нормально: постоянный ток через исправный диэлектрик практически не протекает.

Но высокое сопротивление также может показывать конденсатор, который потерял значительную часть ёмкости.

Поэтому результат:

OL

в режиме сопротивления нельзя автоматически трактовать как исправность или обрыв конденсатора.

Для оценки ёмкости нужен соответствующий режим измерения.

Если конденсатор исправен, проверьте пусковое реле

Во многих двигателях пусковая цепь управляется отдельным коммутационным устройством.

В зависимости от конструкции применяются:

• электромагнитное пусковое реле;
• центробежный выключатель;
• электронное устройство управления;
• другие системы коммутации.

Если пусковой конденсатор исправен, но не подключается к цепи во время запуска, двигатель может вести себя так же, как при неисправном конденсаторе.

Возможные причины:

• подгоревшие контакты реле;
• обрыв соединения;
• неисправный центробежный выключатель;
• механическое заедание;
• повреждение управляющего элемента.

Поэтому после проверки ёмкости необходимо учитывать работу всего пускового устройства.

Центробежный выключатель не отключает конденсатор

У некоторых двигателей пусковая цепь отключается центробежным механизмом после разгона ротора.

Если механизм застрял во включённом положении, пусковой конденсатор может оставаться подключённым дольше допустимого времени.

Это приводит к перегреву пусковой цепи и способно повредить конденсатор.

Признаками могут быть:

• сильный нагрев;
• необычный звук;
• повторные отказы пускового конденсатора;
• отключение двигателя защитой.

В такой ситуации недостаточно просто установить новый конденсатор.

Необходимо проверить механизм отключения.

Проверьте состояние контактов

Плохой электрический контакт способен вызвать те же симптомы, что и неисправный конденсатор.

Например, ослабленная плоская клемма Faston может периодически терять контакт.

При повышенном переходном сопротивлении возможно локальное нагревание соединения.

После полного отключения и безопасного разряда проверьте:

• плотность соединения;
• состояние металлических контактов;
• отсутствие потемнения и оплавления;
• целостность изоляции;
• отсутствие механических повреждений проводов.

Повреждённые наконечники следует заменить.

Можно ли временно поставить другой конденсатор

Для проверки двигателя иногда используют заведомо исправный конденсатор.

Но он должен соответствовать требованиям пусковой цепи.

Необходимо учитывать:

• ёмкость;
• допустимое переменное напряжение;
• режим кратковременной работы;
• тип конденсатора;
• способ подключения.

Например, обычный полярный электролитический конденсатор на 250 В DC нельзя использовать вместо специального пускового конденсатора на 250 В AC.

Также нельзя заменять конденсатор на 100 мкФ вариантом на 300 мкФ только ради проверки запуска.

Неправильная ёмкость может изменить ток пусковой обмотки и создать перегрузку.

Почему двигатель гудит даже с исправным конденсатором

Если ёмкость соответствует номиналу, необходимо проверить остальные возможные причины.

Если вал двигателя заклинил или механизм создаёт чрезмерное сопротивление, замена конденсатора не устранит причину неисправности.

Не пытайтесь раскручивать включённый двигатель рукой.

Проверка пусковой обмотки

В некоторых случаях неисправность находится непосредственно в обмотках двигателя.

Возможны:

• обрыв пусковой обмотки;
• повреждение изоляции;
• межвитковое замыкание;
• плохой контакт внутренних соединений.

Измерение сопротивления обмоток помогает обнаружить некоторые неисправности, но не позволяет исключить все виды повреждений.

Для полноценной диагностики может потребоваться проверка сопротивления изоляции и сравнение параметров с документацией двигателя.

Такие измерения выполняют с учётом конструкции оборудования и требований производителя.

Как подобрать замену

Если конденсатор действительно неисправен, новый компонент выбирают по параметрам исходного.

Например, установлен:

CD60 – 120 µF, 250 VAC

Для замены нужен специализированный пусковой конденсатор с соответствующей ёмкостью, допустимым переменным напряжением и режимом работы.

При этом новый компонент должен соответствовать требованиям производителя двигателя.

Установка рабочего конденсатора вместо пускового или наоборот без проверки требований схемы недопустима.

Если установлен новый конденсатор, а двигатель не запускается

Не увеличивайте ёмкость последовательно, пытаясь добиться запуска.

Правильная последовательность диагностики:

1. Проверить механическое состояние двигателя при отключённом питании.
2. Подтвердить соответствие нового конденсатора требованиям.
3. Осмотреть клеммы и провода пусковой цепи.
4. Проверить коммутационное устройство.
5. Проверить состояние пусковой обмотки.
6. Убедиться в правильности питающего напряжения и схемы подключения.

Если обнаружено повреждение двигателя или пускового механизма, сначала устраняют основную неисправность.

Когда конденсатор нужно заменить

Замена необходима, если:

• ёмкость вышла за допустимые пределы;
• корпус повреждён или деформирован;
• имеются следы утечки;
• обнаружен внутренний пробой;
• компонент не выдерживает предусмотренный режим работы;
• электрические характеристики не соответствуют требованиям двигателя.

Если измеренная ёмкость соответствует номиналу и нет признаков повреждения, дальнейшую диагностику следует направить на пусковое реле, обмотки, механическую нагрузку и питание двигателя.