In residentiële en licht-commerciële HVACR werken we elke dag met runcondensatoren, en je hebt misschien gemerkt dat ze nogal vaak falen.
Daarom beginnen veel bedrijven het testen van condensatoren te integreren in hun reguliere diagnose- en onderhoudspraktijken, en ik juich dit toe; het leidt echter wel tot een discussie over hoe het moet.
Veel technici sluiten systemen af, ontladen de condensatoren, verwijderen de kabels, en testen met capaciteitstesters op hun multimeters.
Er zijn situaties waarin dit zinvol is, zoals wanneer het systeem al uit staat; de motor helemaal niet draait en de condensator een vermoedelijke oorzaak is; of bij veel blowers, waar de condensator en de blower draden zich niet op een veilige of handige plaats bevinden voor run testing.
Wanneer een condensator wordt getest, wordt meestal nagegaan of de μF (microfarad) waarde van de condensator overeenkomt met de waarde die op de condensator staat vermeld. Dit kan ook op een andere manier, en ik zou betogen, een betere manier.
WAT IS EEN RUN CAPACITOR?
Een moderne run condensator is niets meer dan twee vellen dunne aluminiumfolie of “platen” met een dun vel plastic isolatie tussen hen allemaal opgerold. Als je een gemiddelde compressorcondensator uitrekt, kan de folie enkele meters lang zijn. De binnenkant van de condensator is gevuld met een olie die helpt om de warmte van de condensator af te voeren, en metalen loopcondensatoren hebben een plastic isolerende voering die het metaal scheidt van de olie.
Een condensator slaat elektrische energie op en geeft die weer af tijdens elke cycluswisseling. Een loopcondensator is specifiek gedimensioneerd om de ideale faseverschuiving te creëren voor een optimale loopefficiëntie en een optimaal stroomverbruik van de motor.
In tegenstelling tot wat u zult horen, “verhoogt” een condensator de spanning niet en creëert hij geen extra energie. Hij slaat alleen energie op en geeft die weer af, wat resulteert in meer of minder faseverschuiving en meer of minder capacitieve reactantie of “capaciteit”, zoals we het vaak noemen.
Sommige technici zullen wijzen op het feit dat wanneer zij een voltmeter plaatsen, zij een meting krijgen die hoger is dan de toegepaste ingangsspanning – zij zullen vaak spanningen waarnemen van 300-400 vac tussen de Herm en C klemmen (run en start) en veronderstellen dat dit betekent dat de condensator de spanning opvoert.
Deze hogere spanning is eigenlijk te wijten aan de tegengestelde elektromotorische kracht (CEMF), of achterste elektromotorische kracht, die door de motor zelf wordt geproduceerd. Als de motor op snelheid komt, genereert hij spanning in zijn wikkelingen tegengesteld aan de spanning die wordt aangelegd, wat resulteert in een hogere spanning tussen de startaansluiting van de compressor/aansluiting condensator HERM, en de compressoruitgangsklem/aansluiting condensator C. Dit is de reden waarom condensatoren een hogere spanning hebben (370 of 440 vac) dan andere componenten in het systeem.
WAAROM gaan RUN-CAPACITOREN stuk?
Omdat een loopcondensator een vrij eenvoudige component is zonder bewegende delen, is de enige potentiële oorzaak van defect oververhitting, die expansie en de algemeen gezien borrelende bovenkant veroorzaakt. Dit kan een combinatie zijn van een hoge start wikkelstroom en hoge omgevingstemperaturen, of een hoogspanningsconditie die resulteert in een breuk tussen de platen of de aarde.
Deze omstandigheden resulteren over het algemeen in een open condensator die 0μF leest.
We zien vaak loopcondensatoren die niet zijn mislukt, althans niet volledig, maar lezen lager dan de nominale μF met meer dan de door de fabrikant toegestane tolerantie.
Dit kan echt alleen worden veroorzaakt door een defect in de dunne aluminiumplaatplaten binnen de condensator, en het gebeurt vaak.
Wanneer een condensator zo zwak wordt dat hij onder de gespecificeerde rating van de fabrikant valt, zal dit hogere motorampères, hogere motortemperaturen en lagere vermogensfactoren veroorzaken, wat resulteert in een inefficiënter stroomgebruik.
Dus, als u niet test op zwakke condensatoren, bewijst u uw klant geen dienst.
TESTEN VAN EEN RUN-CAPACITOR
Bij het testen van een runcondensator trekken veel technici de kabels eraf en gebruiken de capaciteitsinstellingen op hun meters om condensatoren te testen. Wanneer u constant condensatoren als kwestie van het regelmatige testen en onderhoud controleert, is het testen van de condensatoren onder lading (terwijl het lopen) een grote manier om te bevestigen de condensator zijn werk onder echte ladingsvoorwaarden doet, die ook nauwkeuriger is dan het nemen van de lezing met de eenheid off.
Wanneer de eenheid loopt, past u het daadwerkelijke voltage, de stroomsterkte, en de temperatuur toe de condensator onder elke dag werkt, daarom gevend u een nauwkeurigere lezing. Als uw multimeter voltage en stroomsterkte nauwkeurig afleest, werkt deze test. Als de resultaten niet met uw condensatortester overeenkomen, zult u uw multimeter tegen sommige andere meters van uitstekende kwaliteit willen controleren om te zien welke lezing onjuist komt, maar de test onder ladingsprocedure is correcte wiskunde, en het werkt.
Als u gewend bent condensatorcontroles uit te voeren tijdens de reinigingsfase van een preventief onderhoudsbezoek, moet u uw werkwijze veranderen en uw tests uitvoeren tijdens de testfase. Deze metingen zullen worden gedaan op hetzelfde moment dat u andere stroomsterkte- en spanningsmetingen doet tijdens de runtest.
Hier zijn de stappen:
1. Meet de stroomsterkte van alleen de startdraad (de bedrading die is aangesloten op de startwikkeling). Dit is de draad tussen de condensator en de compressor. In het geval van 4-draads ventilatormotoren is dit meestal de bruine draad – niet de witgestreepte bruine draad. In het geval van een compressor met een dubbele condensator is dit de draad die naar de HERM-klem gaat. Noteer het ampèrage op deze draad.
2. Neem nu het ampèrage op de startdraad (draad van de condensator), en vermenigvuldig met 2,652 (sommigen zeggen 2,650, sommigen 2,653, en sommigen 2,654, maar 2,652 is volkomen accuraat). Ik herinner me 2.652 omdat 26 verdubbeld gelijk is aan 52.
3. Meet vervolgens de spanning over de condensator. Voor een compressor die tussen HERM en C staat, is dit de gemeten spanning over de start- en run-aansluitingen op de motor.
4. Deel het totaal van de startdraadampères maal 2.652 door de zojuist gemeten spanning. Dit totaal is de capaciteit. De volledige formule is:
Start wikkeling ampère x 2,652 ÷ condensator spanning = microfarads.
5. Lees de MFD op het typeplaatje van de condensatoren en vergelijk met uw werkelijke metingen. Veel condensatoren hebben een tolerantie van 6 procent +/-. Als ze buiten dat bereik vallen, kan vervanging van de condensator worden aanbevolen. Controleer altijd uw berekeningen voordat u een offerte uitbrengt aan een klant.
6. Herhaal dit proces op alle condensatoren en u zult zekerheid hebben of ze volledig functioneel zijn onder belasting of niet.
7. Houd in gedachten dat de condensator die momenteel is geïnstalleerd mogelijk niet de juiste condensator is. De motor of compressor kan zijn vervangen, of iemand kan er de verkeerde maat in hebben gezet. Raadpleeg bij twijfel het gegevensplaatje of de specificaties van de specifieke motor of compressor.
Zo, stel dat u een stroomsterkte van de startwikkeling leest van 4,4 x 2.652 = 11.668,8 gedeeld door een gemeten spanning van 335 V = 34,83 μF.
Als de bedrijfscondensator een nominale waarde had van 35 μF, zou dit binnen bereik zijn.
Als hij een nominale waarde van 40 μF zou hebben, zou hij 15 procent buiten het bereik vallen, wat buiten het toegestane bereik ligt van alle runcondensatoren die ik ken.
Sinds ik met deze methode ben gaan trainen, is me vaak gevraagd waar deze berekening vandaan komt. Het is eigenlijk een vereenvoudigde versie van de vergelijking om de capacitieve reactantie te vinden, gecombineerd met een versie van de wet van Ohm: Xc = 1/(2 x π x ƒ x C) en E = I x Xc.
Ik neem het deel 1/(2πƒ), vermenigvuldig met de maat die we zoeken (microfarads of miljoensten van een farad). Dit geeft ons de capacitieve reactantie, die, vermenigvuldigd met de stroomsterkte en vervolgens gedeeld door de spanning, ons de capaciteit geeft. Dus krijg je: Xc = 2.652 en E = 4,4 x Xc = 11.668,8, zodat 11.668,8 ÷ 335 V = 34,83.
Om het eenvoudig te houden, kunnen we benaderende getallen gebruiken en het gewoon ampère maal 2.652 noemen. Vervolgens delen we door de spanning.
Dit lijkt ingewikkelder dan gewoon loskoppelen en direct meten, dus waarom zou u al die moeite doen? Dit is allemaal zodat u de condensator kunt testen onder reële belastingsomstandigheden, wat misschien net genoeg is om die op-het-randje-staande of schilferige condensator daadwerkelijk te zien doen wat hij doet, zodat u en de klant veel zekerder kunnen zijn van uw diagnose.
Niet erg overtuigend? Misschien kan ik vermelden dat dit sneller is dan de unit uit te moeten zetten en dan te testen? Misschien erop wijzen dat dit het risico op het achterlaten van een losse condensatorverbinding kan verkleinen. En hoe deftig je er uit kunt zien, starend naar de rekenmachine, terwijl je peinzend over je kin strijkt? Schrap die laatste reden; dat ligt waarschijnlijk aan mij.
Dus, test de condensatoren terwijl het systeem draait voor een nauwkeurigere meting, en het werkt dubbel in je voordeel als een manier om andere technici te imponeren met je nieuw gevonden wiskundige vaardigheden.
Bedenk dat het gewoon startwikkeling ampère x 2,652 ÷ condensator spanning = microfarads.
Publicatiedatum: 6/12/2017
Wil je meer HVAC-industrienieuws en -informatie? Word vandaag nog lid van The NEWS op Facebook, Twitter en LinkedIn!