In der privaten und leicht kommerziellen HLK arbeiten wir jeden Tag mit Betriebskondensatoren, und Sie haben vielleicht bemerkt, dass sie ziemlich oft ausfallen.
Aus diesem Grund beginnen viele Unternehmen, die Kondensatorprüfung in ihre regulären Diagnose- und Wartungspraktiken zu integrieren, und ich begrüße dies; es führt jedoch zu einer Debatte darüber, wie man es tun sollte.
Viele Techniker schalten Anlagen ab, entladen die Kondensatoren, entfernen die Leitungen und prüfen mit Kapazitätsmessgeräten an ihren Multimetern.
Es gibt Situationen, in denen dies sinnvoll ist, z. B. wenn die Anlage bereits ausgeschaltet ist, der Motor überhaupt nicht läuft und der Kondensator als Ursache vermutet wird, oder bei vielen Gebläsen, bei denen der Kondensator und die Gebläseleitungen nicht an einem sicheren oder günstigen Ort für die Laufprüfung liegen.
Bei der Prüfung eines Kondensators wird meist sichergestellt, dass der μF-Wert (Mikrofarad) des Kondensators mit dem auf dem Kondensator angegebenen Wert übereinstimmt. Dies kann auch auf eine andere Art und Weise geschehen, und ich würde sagen, auf eine bessere Art und Weise.
WAS IST EIN RUN-KAPAZITOR?
Ein moderner Betriebskondensator ist nichts anderes als zwei dünne Aluminiumfolien oder „Platten“ mit einer dünnen Kunststoffisolierung dazwischen, die zusammengerollt sind. Wenn Sie einen durchschnittlichen Kompressor-Laufkondensator ausbreiten, kann sich die Folie über mehrere Meter in der Länge erstrecken. Das Innere des Kondensators ist mit einem Öl gefüllt, das dazu beiträgt, die Wärme aus dem Kondensator abzuleiten, und Metallkondensatoren haben eine isolierende Kunststoffauskleidung, die das Metall vom Öl trennt.
Ein Kondensator speichert und gibt bei jedem Zykluswechsel elektrische Energie ab. Ein Betriebskondensator ist speziell so dimensioniert, dass er die ideale Phasenverschiebung für einen optimalen Wirkungsgrad und Leistungsverbrauch des Motors erzeugt.
Im Gegensatz zu dem, was Sie hören werden, „erhöht“ ein Kondensator nicht die Spannung oder erzeugt keine zusätzliche Energie. Er speichert nur Energie und gibt sie wieder ab, was zu mehr oder weniger Phasenverschiebung und mehr oder weniger kapazitivem Blindwiderstand oder „Kapazität“ führt, wie wir es oft nennen.
Einige Techniker weisen auf die Tatsache hin, dass sie, wenn sie ein Voltmeter anbringen, einen Messwert erhalten, der höher ist als die angelegte Eingangsspannung – sie beobachten oft Spannungen von 300-400 Volt zwischen den Herm- und C-Klemmen (Betrieb und Start) und nehmen an, dass dies bedeutet, dass der Kondensator die Spannung erhöht.
Diese höhere Spannung ist tatsächlich auf die gegenelektromotorische Kraft (CEMF) oder die gegenelektromotorische Kraft zurückzuführen, die vom Motor selbst erzeugt wird. Wenn der Motor auf Drehzahl läuft, erzeugt er in seinen Wicklungen eine Spannung, die der angelegten Spannung entgegengesetzt ist, was zu einer höheren Spannung zwischen der Startklemme des Verdichters/Kondensators HERM und der Laufklemme des Verdichters/Kondensators C führt. Aus diesem Grund sind Kondensatoren für eine höhere Spannung (370 oder 440 V) ausgelegt als andere Komponenten im System.
Warum versagen Betriebskondensatoren?
Da es sich bei einem Betriebskondensator um ein relativ einfaches Bauteil ohne bewegliche Teile handelt, ist die einzige mögliche Ursache für einen Ausfall eine Überhitzung, die eine Ausdehnung und die häufig zu sehende blasige Oberseite verursacht. Dies kann eine Kombination aus einem hohen Start-Wickelstrom und hohen Umgebungstemperaturen sein, oder ein Hochspannungszustand, der zu einem Bruch zwischen den Platten oder der Masse führt.
Diese Umstände führen in der Regel zu einem offenen Kondensator, der 0μF anzeigt.
Wir sehen oft Betriebskondensatoren, die nicht ausgefallen sind, zumindest nicht vollständig, aber die Anzeige liegt um mehr als die vom Hersteller zugelassene Toleranz unter der Nenn-μF.
Dies kann wirklich nur durch einen Durchbruch in den dünnen Aluminiumblechen im Inneren des Kondensators verursacht werden, und das passiert häufig.
Wenn ein Kondensator so schwach wird, dass er unter die vom Hersteller angegebene Nennleistung fällt, verursacht er höhere Motorströme, höhere Motortemperaturen und niedrigere Leistungsfaktoren, was zu einer ineffizienteren Leistungsnutzung führt.
Wenn Sie also nicht auf schwache Kondensatoren testen, tun Sie Ihrem Kunden keinen Gefallen.
Testen eines Betriebskondensators
Beim Testen eines Betriebskondensators ziehen viele Techniker die Leitungen ab und verwenden die Kapazitätseinstellungen an ihren Messgeräten, um Kondensatoren zu testen. Wenn Sie Kondensatoren im Rahmen regelmäßiger Tests und Wartungsarbeiten ständig überprüfen, ist das Testen der Kondensatoren unter Last (während des Betriebs) eine gute Möglichkeit, um zu bestätigen, dass der Kondensator seine Aufgabe unter realen Lastbedingungen erfüllt, was auch genauer ist als das Ablesen bei ausgeschaltetem Gerät.
Wenn das Gerät läuft, legen Sie die tatsächliche Spannung, Stromstärke und Temperatur an, unter der der Kondensator jeden Tag arbeitet, und erhalten daher einen genaueren Messwert. Wenn Ihr Multimeter Spannung und Stromstärke genau anzeigt, funktioniert dieser Test. Wenn die Ergebnisse nicht mit Ihrem Kondensator-Tester übereinstimmen, sollten Sie Ihr Multimeter mit einigen anderen hochwertigen Messgeräten vergleichen, um zu sehen, welcher Messwert falsch ist, aber der Test unter Last ist solide Mathematik, und er funktioniert.
Erstens: Wenn Sie es gewohnt sind, Kondensatorprüfungen während der Reinigungsphase eines vorbeugenden Wartungsbesuchs durchzuführen, müssen Sie Ihre Praktiken ändern und Ihre Tests während der Testphase durchführen. Diese Messungen werden zur gleichen Zeit durchgeführt, in der Sie andere Strom- und Spannungsmessungen während des Lauftests vornehmen.
Hier sind die Schritte:
1. Messen Sie die Stromstärke nur des Startdrahtes (Verdrahtung, die mit der Startwicklung verbunden ist). Dies ist die Leitung zwischen dem Kondensator und dem Verdichter. Bei 4-Draht-Lüftermotoren ist dies normalerweise der braune Draht – nicht der weiß gestreifte braune Draht. Bei einem Verdichter mit einem Doppelkondensator ist es der Draht, der zur HERM-Klemme führt. Notieren Sie die Stromstärke an diesem Draht.
2. Nehmen Sie nun den Amperewert, den Sie am Startdraht (Draht vom Kondensator) gemessen haben, und multiplizieren Sie ihn mit 2.652 (manche sagen 2.650, manche 2.653 und manche 2.654, aber 2.652 ist absolut genau). Ich merke mir 2.652, weil 26 verdoppelt gleich 52 ist.
3. Messen Sie als nächstes die Spannung über dem Kondensator. Bei einem Verdichter, der zwischen HERM und C liegt, ist dies die gemessene Spannung über den Start- und Laufklemmen am Motor.
4. Teilen Sie die Summe der Startdraht-Ampere mal 2.652 durch die gerade gemessene Spannung. Diese Summe ist die Kapazität. Die vollständige Formel lautet:
Startwicklungs-Ampere x 2.652 ÷ Kondensatorspannung = Mikrofarad.
5. Lesen Sie die MFD auf dem Typenschild der Kondensatoren ab und vergleichen Sie sie mit Ihren tatsächlichen Werten. Viele Kondensatoren lassen eine Toleranz von 6 Prozent +/- zu. Liegt der Wert außerhalb dieses Bereichs, wird der Austausch des Kondensators empfohlen. Überprüfen Sie immer Ihre Berechnungen, bevor Sie einem Kunden ein Angebot machen.
6. Wiederholen Sie diesen Vorgang an allen Betriebskondensatoren und Sie haben Gewissheit, ob sie unter Last voll funktionsfähig sind oder nicht.
7. Bedenken Sie, dass der aktuell installierte Kondensator möglicherweise nicht der richtige Kondensator ist. Möglicherweise wurde der Motor oder der Verdichter ausgetauscht oder jemand hat die falsche Größe eingebaut. Im Zweifelsfall sehen Sie auf dem Typenschild oder in den technischen Daten des jeweiligen Motors oder Verdichters nach.
Sagen wir, Sie lesen eine Stromstärke der Startwicklung von 4,4 x 2.652 = 11.668,8 geteilt durch eine gemessene Spannung von 335 V = 34,83 μF.
Wenn der Betriebskondensator auf 35 μF ausgelegt wäre, wäre dies innerhalb des Bereichs.
Wenn er auf 40 μF ausgelegt wäre, läge er 15 Prozent außerhalb des Bereichs, was bei allen mir bekannten Betriebskondensatoren außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Seit ich mit dieser Methode trainiere, werde ich oft gefragt, woher diese Berechnung stammt. Es ist eigentlich eine vereinfachte Version der Gleichung zur Ermittlung des kapazitiven Blindwiderstands in Kombination mit einer Version des Ohmschen Gesetzes: Xc = 1/(2 x π x ƒ x C) und E = I x Xc.
Ich nehme den Teil 1/(2πƒ) und multipliziere ihn mit dem Maß, nach dem wir suchen (Mikrofarad oder Millionstel Farad). So erhalten wir den kapazitiven Blindwiderstand, der, multipliziert mit der Stromstärke und dann geteilt durch die Spannung, die Kapazität ergibt. Sie erhalten also: Xc = 2.652 und E = 4,4 x Xc = 11.668,8, also 11.668,8 ÷ 335 V = 34,83.
Zur Vereinfachung können wir Näherungswerte verwenden und einfach Ampere mal 2.652 nennen. Dann dividieren wir durch die Spannung.
Das scheint komplizierter zu sein als das direkte Abklemmen und Messen, also warum sollten Sie sich diese Mühe machen? Das alles dient dazu, dass Sie den Kondensator unter realen Lastbedingungen testen können, was vielleicht ausreicht, um zu sehen, dass der schlappe Kondensator tatsächlich das tut, was er tut, so dass Sie und der Kunde viel mehr Vertrauen in Ihre Diagnose haben können.
Nicht sehr überzeugend? Vielleicht könnte ich erwähnen, dass dies schneller ist, als das Gerät abzuschalten und dann zu testen? Vielleicht darauf hinweisen, dass dies das Risiko eines losen Kondensatoranschlusses verringern kann. Was ist damit, wie schick Sie aussehen können, wenn Sie auf den Rechner starren, während Sie nachdenklich Ihr Kinn streicheln? Streichen Sie den letzten Grund; das bin wahrscheinlich nur ich.
Testen Sie also die Kondensatoren, während das System läuft, um genauere Werte zu erhalten, und es funktioniert doppelt zu Ihren Gunsten als eine Möglichkeit, andere Techniker mit Ihren neu gefundenen mathematischen Fähigkeiten zu beeindrucken.
Erinnern Sie sich daran, dass es nur Start-Wickel-Ampere x 2.652 ÷ Kondensatorspannung = Mikrofarad ist.
Veröffentlichungsdatum: 6/12/2017
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