Nell’HVACR residenziale e commerciale leggero, lavoriamo con i condensatori di marcia ogni giorno, e potreste aver notato che falliscono abbastanza spesso.
A causa di questo, molte aziende stanno iniziando a integrare il test dei condensatori nelle loro regolari diagnosi e pratiche di manutenzione, e io applaudo a questo; tuttavia, questo porta a un dibattito su come farlo.
Molti tecnici spengono i sistemi, scaricano i condensatori, rimuovono i cavi e testano con i tester di capacità sui loro multimetri.
Ci sono situazioni in cui questo ha senso, come quando il sistema è già spento; il motore non funziona affatto e il condensatore è una causa sospetta; o con molti ventilatori, dove il condensatore e i fili del ventilatore non sono situati in un luogo sicuro o conveniente per il test di funzionamento.
Il più delle volte, quando un condensatore viene testato, è per assicurarsi che il valore μF (microfarad) del condensatore corrisponda al valore indicato sul condensatore stesso. Questo può essere fatto in un altro modo e, a mio parere, in un modo migliore.
CHE COSA È UN CAPACITORE DI CORRENTE?
Un moderno condensatore di corrente non è altro che due fogli di alluminio sottile o “piastre” con un sottile foglio di isolamento in plastica tra di loro, il tutto arrotolato. Quando si stende un condensatore medio per compressori, la lamina può estendersi per diversi metri di lunghezza. L’interno del condensatore è riempito con un olio che aiuta a dissipare il calore dal condensatore, e i condensatori in metallo hanno un rivestimento isolante in plastica che separa il metallo dall’olio.
Un condensatore immagazzina e rilascia energia elettrica durante ogni cambio di ciclo. Un condensatore di marcia è specificamente dimensionato per creare lo sfasamento ideale per un’efficienza di funzionamento e un utilizzo ottimale della potenza da parte del motore.
Al contrario di quanto si sente dire, un condensatore non “aumenta” la tensione o crea energia extra. Immagazzina e rilascia solo energia, che si traduce in più o meno spostamento di fase e più o meno reattanza capacitiva o “capacità”, come spesso ci riferiamo ad essa.
Alcuni tecnici sottolineeranno il fatto che quando posizionano un voltmetro, ricevono una lettura che è superiore alla tensione di ingresso applicata – spesso osservano tensioni di 300-400 vac tra i terminali Herm e C (corsa e avvio) e presumono che questo significa che il condensatore sta aumentando la tensione.
Questa tensione superiore è in realtà dovuta alla forza controelettromotrice (CEMF), o forza elettromotrice posteriore, prodotta dal motore stesso. Quando il motore sale di velocità, genera una tensione nei suoi avvolgimenti contro la tensione applicata, che si traduce in una tensione più alta tra il terminale di avvio del compressore/terminale HERM del condensatore e il terminale di marcia del compressore/terminale C del condensatore. Questo è il motivo per cui i condensatori sono classificati per una tensione più alta (370 o 440 vac) rispetto ad altri componenti del sistema.
Perché i condensatori di marcia falliscono?
Perché un condensatore di marcia è un componente abbastanza semplice senza parti in movimento, l’unica causa potenziale di guasto è il surriscaldamento, che provoca l’espansione e la cima con le bolle che si vede comunemente. Questo può essere una combinazione di una corrente di avvolgimento ad alta partenza e alte temperature ambientali, o una condizione di alta tensione che provoca una rottura tra le piastre o la terra.
Queste circostanze si traducono generalmente in un condensatore aperto che legge 0μF.
Vediamo spesso condensatori in funzione che non sono falliti, almeno non completamente, ma che leggono più in basso dei μF nominali di più della tolleranza permessa dal produttore.
Questo può essere davvero causato solo da una rottura nelle piastre sottili di alluminio all’interno del condensatore, e succede spesso.
Quando un condensatore diventa abbastanza debole da scendere al di sotto del valore nominale specificato dal produttore, causerà amplificazioni del motore più elevate, temperature del motore più elevate e fattori di potenza inferiori, che si traducono in un utilizzo più inefficiente della potenza.
Quindi, se non state testando i condensatori deboli, non state facendo alcun favore al vostro cliente.
TESTING A RUN CAPACITOR
Quando si testa un condensatore di marcia, molti tecnici staccano i cavi e usano le impostazioni di capacità sui loro misuratori per testare i condensatori. Quando si controllano costantemente i condensatori come una questione di test e manutenzione regolari, testare i condensatori sotto carico (mentre sono in funzione) è un ottimo modo per confermare che il condensatore sta facendo il suo lavoro in condizioni di carico reale, che è anche più accurato che prendere la lettura con l’unità spenta.
Quando l’unità è in funzione, si sta applicando la tensione reale, l’amperaggio e la temperatura in cui il condensatore opera ogni giorno, dandovi quindi una lettura più accurata. Se il vostro multimetro legge accuratamente tensione e amperaggio, questo test funziona. Se i risultati non coincidono con il vostro tester per condensatori, vorrete controllare il vostro multimetro contro altri misuratori di alta qualità per vedere quale lettura non è corretta, ma il test sotto carico è una sana matematica e funziona.
In primo luogo, se siete abituati a fare i controlli dei condensatori durante la fase di pulizia di una visita di manutenzione preventiva, dovrete cambiare le vostre pratiche e fare i vostri test durante la fase di test. Queste letture saranno fatte nello stesso momento in cui si prendono altre letture di amperaggio e tensione durante il test di funzionamento.
Questi sono i passi:
1. Misurare l’amperaggio del solo filo di avvio (cablaggio che si collega all’avvolgimento di avvio). Questo sarà il filo tra il condensatore e il compressore. Nel caso di motori di ventilatori a 4 fili, sarà di solito il filo marrone – non il filo marrone a strisce bianche. Nel caso di un compressore con un doppio condensatore, sarà il filo che va al terminale HERM. Nota il tuo amperaggio su questo filo.
2. Ora, prendi la lettura degli ampere che hai preso sul filo di partenza (filo dal condensatore), e moltiplica per 2,652 (alcuni dicono 2,650, alcuni 2,653, e alcuni 2,654, ma 2,652 è perfettamente accurato). Ricordo 2.652 perché 26 raddoppiato è uguale a 52.
3. Poi, misurate la tensione attraverso il condensatore. Per un compressore che sarebbe tra HERM e C, questa è la tensione misurata attraverso i terminali di avvio e di esecuzione sul motore.
4. Dividere il totale degli ampere del filo di avvio per 2.652 per la tensione appena misurata. Questo totale è la capacità. La formula completa è:
Ampere di avviamento x 2,652 ÷ tensione del condensatore = microfarad.
5. Leggi la targhetta MFD sui condensatori e confrontala con le tue letture reali. Molti condensatori consentono una tolleranza del 6 per cento +/-. Se al di fuori di questo intervallo, allora la sostituzione del condensatore può essere raccomandata. Controllate sempre due volte i vostri calcoli prima di citare un cliente.
6. Ripetete questo processo su tutti i condensatori di funzionamento e avrete la certezza se sono pienamente funzionali sotto carico o no.
7. Tenete presente che il condensatore attualmente installato potrebbe non essere il condensatore corretto. Il motore o il compressore potrebbero essere stati sostituiti, o qualcuno potrebbe aver messo la misura sbagliata. In caso di dubbio, fare riferimento alla targhetta dei dati o alle specifiche del motore o del compressore specifico.
Quindi, diciamo che si legge un amperaggio dell’avvolgimento di partenza di 4,4 x 2.652 = 11.668,8 diviso per una tensione misurata di 335 V = 34,83 μF.
Se il condensatore di marcia fosse valutato a 35 μF, questo sarebbe entro i limiti.
Se fosse valutato a 40 μF, sarebbe il 15 per cento fuori gamma, che è al di fuori della gamma consentita per tutti i condensatori di esecuzione che conosco.
Da quando ho iniziato ad allenarmi con questo metodo, mi è stato spesso chiesto da dove viene questo calcolo. In realtà è una versione semplificata dell’equazione per trovare la reattanza capacitiva combinata con una versione della legge di Ohm: Xc = 1/(2 x π x ƒ x C) ed E = I x Xc.
Prendo la parte 1/(2πƒ), moltiplicando per la misura che stiamo cercando (microfarad o milionesimi di farad). Questo ci dà la reattanza capacitativa, che, moltiplicata per l’amperaggio e poi divisa per la tensione, ci dà la capacità. Così si ottiene: Xc = 2.652 ed E = 4,4 x Xc = 11.668,8, così che 11.668,8 ÷ 335 V = 34,83,
Per semplificare, possiamo usare numeri approssimativi e chiamarlo semplicemente ampere per 2.652. Poi, dividere per la tensione.
Questo sembra più complicato che semplicemente scollegare e misurare direttamente, quindi perché dovresti passare attraverso tutti questi problemi? Tutto questo è fatto in modo da poter testare il condensatore in condizioni di carico reale, il che potrebbe essere sufficiente per vedere effettivamente quel condensatore al limite o difettoso fare quello che fa, così voi e il cliente potete essere molto più sicuri della vostra diagnosi.
Non è molto convincente? Forse potrei menzionare come questo sia più veloce che dover spegnere l’unità e poi testare? Forse far notare che questo può ridurre il rischio di lasciare una connessione del condensatore allentata. E che dire di come si può apparire eleganti, fissando la calcolatrice, mentre ci si accarezza il mento pensieroso? Cancella quest’ultima ragione; probabilmente sono solo io.
Quindi, prova i condensatori mentre il sistema è in funzione per una lettura più accurata, e funziona doppiamente a tuo favore come un modo per impressionare gli altri tecnici con le tue nuove abilità matematiche.
Ricordate che si tratta solo di avviare gli ampere di avvolgimento x 2.652 ÷ tensione del condensatore = microfarad.
Data di pubblicazione: 6/12/2017
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