Em HVACR residencial e comercial ligeiro, trabalhamos com condensadores de funcionamento todos os dias, e pode ter notado que estes falham com bastante frequência.
Por causa disto, muitas empresas estão a começar a integrar os testes de condensadores nas suas práticas regulares de diagnóstico e manutenção, e eu aplaudo isto; no entanto, isto leva a um debate sobre como fazê-lo.
Muitos técnicos desligam sistemas, descarregam os condensadores, removem os cabos, e testam com os testadores de capacidade nos seus multímetros.
Existem situações em que isto faz sentido, tais como quando o sistema já está desligado; o motor não está a funcionar e o condensador é uma causa suspeita; ou com muitos sopradores, onde o condensador e os fios do soprador não estão localizados num local seguro ou conveniente para testes de funcionamento.
A maior parte do tempo, quando um condensador está a ser testado, é para assegurar que a classificação μF (microfarad) do condensador corresponde à classificação listada no condensador. Isto pode ser feito de outra forma, e eu argumentaria, de uma forma melhor.
O QUE É UM CAPACITOR DE EXECUÇÃO?
Um condensador de funcionamento moderno não é mais do que duas folhas de folha fina de alumínio ou “placas” com uma folha fina de isolamento plástico entre todas elas enroladas. Quando se estica um condensador de funcionamento médio de um compressor, a folha pode estender-se por vários metros de comprimento. O interior do condensador é preenchido com um óleo que ajuda a dissipar o calor do condensador, e os condensadores de funcionamento metálico têm um revestimento isolante de plástico que separa o metal do óleo.
Um condensador armazena e liberta energia eléctrica durante cada mudança de ciclo. Um condensador de funcionamento é especificamente dimensionado para criar a mudança de fase ideal para uma óptima eficiência de funcionamento e utilização de energia por parte do motor.
Contrariamente ao que vai ouvir, um condensador não “aumenta” a tensão ou cria qualquer energia extra. Apenas armazena e liberta energia, o que resulta em mais ou menos mudança de fase e mais ou menos reactância capacitiva ou “capacitância”, como muitas vezes lhe referimos.
alguns técnicos apontam para o facto de que quando colocam um voltímetro, recebem uma leitura que é superior à tensão de entrada aplicada – observam frequentemente tensões de 300-400 vac entre os terminais Herm e C (funcionamento e arranque) e assumem que isto significa que o condensador está a aumentar a tensão.
Esta tensão mais elevada deve-se na realidade à força electromotriz contrária (CEMF), ou força electromotriz de retorno, produzida pelo próprio motor. À medida que o motor acelera, gera tensão no seu contador de enrolamentos para a tensão que está a ser aplicada, o que resulta numa tensão mais elevada entre o terminal de arranque do compressor/ terminal do condensador HERM, e o terminal de funcionamento do compressor/ terminal do condensador C. É por esta razão que os condensadores são classificados para uma tensão mais alta (370 ou 440 vac) do que outros componentes do sistema.
FALHA DOS CAPACITADORES DE COMANDO?
Porque um condensador de funcionamento é um componente bastante simples, sem partes móveis, a única causa potencial de falha é o sobreaquecimento, que causa expansão e o topo de bolha comumente visto. Isto pode ser uma combinação de uma corrente de arranque elevado e temperaturas ambientais elevadas, ou uma condição de alta tensão que resulta numa ruptura entre as placas ou o solo.
Estas circunstâncias resultam geralmente num condensador aberto que lê 0μF.
Vemos frequentemente condensadores de funcionamento que não falham, pelo menos não completamente, mas que estão a ler menos do que a classificação μF por mais do que a tolerância permitida pelo fabricante.
Isto só pode realmente ser causado por uma avaria nas chapas finas de alumínio no interior do condensador, e acontece frequentemente.
Quando um condensador se torna fraco o suficiente para ficar abaixo da classificação especificada pelo fabricante, irá causar amplificadores de motor mais altos, temperaturas de motor mais altas, e factores de potência mais baixos, o que resulta numa utilização de energia mais ineficiente.
Assim, se não estiver a testar condensadores fracos, não está a fazer nenhum favor ao seu cliente.
TESTE DE UM CAPACITOR DE EXECUÇÃO
Ao testar um condensador de funcionamento, muitos técnicos puxam os cabos e usam as definições de capacitância nos seus medidores para testar condensadores. Quando se verifica constantemente os condensadores como uma questão de teste e manutenção regulares, testar os condensadores sob carga (enquanto em funcionamento) é uma óptima forma de confirmar que o condensador está a fazer o seu trabalho em condições reais de carga, o que também é mais preciso do que efectuar a leitura com a unidade desligada.
Quando a unidade está em funcionamento, está a aplicar a tensão, amperagem e temperatura reais sob as quais o condensador funciona todos os dias, dando-lhe assim uma leitura mais precisa. Se o seu multímetro ler a voltagem e a amperagem com precisão, este teste funciona. Se os resultados não corresponderem ao seu medidor de condensador, vai querer verificar o seu multímetro em relação a alguns outros medidores de alta qualidade para ver qual a leitura que está a sair incorrecta, mas o procedimento do teste sob carga é matemática sólida, e funciona.
Primeiro, se estiver habituado a fazer verificações do condensador durante a fase de limpeza de uma visita de manutenção preventiva, terá de alterar as suas práticas e fazer os seus testes durante a fase de teste. Estas leituras serão feitas ao mesmo tempo que se efectuam outras leituras de amperagem e tensão durante o teste de funcionamento.
Aqui estão as etapas:
1. Medir a amperagem apenas do fio de arranque (cablagem de ligação ao enrolamento de arranque). Este será o fio entre o condensador e o compressor. No caso de motores de ventiladores de 4 fios, será normalmente o fio castanho – não o fio castanho listrado branco. No caso de um compressor com um condensador duplo, será o fio que vai para o terminal HERM. Note a sua amperagem neste fio.
2. Agora, pegue na leitura da amperagem que tomou no fio de partida (fio do condensador), e multiplique por 2,652 (alguns dizem 2,650, alguns 2,653, e alguns 2,654, mas 2,652 é perfeitamente preciso). Lembro-me de 2,652 porque 26 duplicou, o que equivale a 52.
3. A seguir, medir a tensão através do condensador. Para um compressor que estaria entre HERM e C, esta é a voltagem medida através dos terminais de arranque e funcionamento do motor.
4. Dividir o total dos amplificadores do cabo de arranque 2,652 pela voltagem que acabou de medir. Este total é a capacitância. A fórmula completa é:
Amperes de arranque x 2,652 ÷ voltagem do condensador = microfarads.
5. Leia a placa de identificação MFD nos condensadores e compare com as suas leituras reais. Muitos condensadores permitem uma tolerância de +/- de 6%. Se estiver fora desse intervalo, então pode ser recomendada a substituição do condensador. Verifique sempre duas vezes a sua matemática antes de citar um cliente.
6. Repita este processo em todos os condensadores de funcionamento e terá a certeza se estão totalmente funcionais sob carga ou não.
7. Tenha em mente que o condensador actualmente instalado pode não ser o condensador correcto. O motor ou compressor pode ter sido substituído, ou alguém pode ter colocado no tamanho errado. Em caso de dúvida, consulte a placa de dados ou especificações do motor ou compressor específico.
Então, digamos que leia uma amperagem de arranque de 4,4 x 2.652 = 11.668,8 dividido por uma tensão medida de 335 V = 34,83 μF.
Se o condensador de funcionamento fosse classificado em 35 μF, isto estaria dentro do alcance.
Se fosse classificado em 40 μF, estaria 15% fora do intervalo, o que está fora do intervalo permitido para todos os condensadores de funcionamento que conheço.
Desde que comecei a treinar com este método, perguntam-me frequentemente de onde vem este cálculo. Na verdade, é uma versão simplificada da equação para encontrar a reactância capacitativa combinada com uma versão da Lei de Ohm: Xc = 1/(2 x π x ƒ x C) e E = I x Xc.
I’m taking the 1/(2πƒ) part, multiplicando pela medida que procuramos (microfarads ou milionésimos de uma farad). Isto dá-nos a reactância capacitativa, que, multiplicada pela amperagem e depois dividida pela voltagem, nos dá a capacitância. Assim, obtém-se: Xc = 2,652 e E = 4,4 x Xc = 11,668,8, de modo que 11,668,8 ÷ 335 V = 34,83.
Para simplificar, podemos usar números aproximados e chamar-lhe apenas amperes vezes 2,652. Em seguida, dividir pela voltagem.
Isto parece mais complicado do que simplesmente desligar e medir directamente, então porque é que passaria por todo esse trabalho? Isto é tudo para que possa testar o condensador em condições reais de carga, o que pode ser apenas o suficiente para ver que o condensador na ponta ou em flocos faz realmente o que faz, para que você e o cliente possam estar muito mais confiantes no seu diagnóstico.
Não é muito convincente? Talvez possa mencionar como isto é mais rápido do que ter de desligar a unidade e depois testar? Talvez salientar que isto pode reduzir o risco de deixar uma ligação de condensador solta. E que tal como se pode parecer, olhando para a calculadora, enquanto se acaricia o queixo pensivamente? Risque essa última razão; isso é provavelmente apenas eu.
Então, teste os condensadores enquanto o sistema está a funcionar para uma leitura mais precisa, e funciona duplamente a seu favor como uma forma de impressionar outros técnicos com as suas capacidades matemáticas recentemente descobertas.
Lembra-te que é só começar a enrolar amperes x 2,652 ÷ voltagem do condensador = microfarads.
Data de publicação: 6/12/2017
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