Напряжение на конденсаторе

Выше было рассмотрено определение рабочей и пусковой ёмкостей для различных схем включения конденсаторного двигателя. Не менее важным является выбор конденсаторов по напряжению. Действительно, установка конденсаторов с “запасом” по напряжению, т.е. с превышением номинального напряжения переменного тока над тем, под которым они находятся в схеме, приводит к недоиспользованию их реактивной мощности. Кроме того, стоимость конденсаторов с повышением номинального напряжения увеличивается. С другой стороны, эксплуатация конденсаторов под напряжением, превышающим номинальное, приводит к преждевременному выходу их из строя.
Условимся сравнивать напряжение на конденсаторе при номинальной нагрузке с напряжением сети.

Для первых двух схем включения конденсаторного двигателя (рис. 9, а и б) без существенной погрешности может быть принято равенство:

где Uк.ном — напряжение на конденсаторе при номинальной нагрузке (действующее значение); U— напряжение сети.
Связь между напряжениями при включении двигателя по схеме, приведенной на рис. 9, г, выражается зависимостью

Из последнего выражения видно, что в данном случае напряжение на конденсаторе на 15 % выше напряжения сети.
Превышение напряжения конденсатора над напряжением сети для схемы, приведенной на рис. 9, в, оказывается еще большим:

Напряжение на конденсаторе при постоянной рабочей ёмкости и данном напряжении сети не остается неизменным. Увеличиваясь с уменьшением нагрузки, оно достигает наибольшего значения при холостом ходе, составляя (1,2 — 1,25)Uк.ном

При работе двигателя с нагрузкой, меньшей номинальной, рекомендуется пользоваться следующими соотношениями: для схемы на рис. 9, а и б

для схемы на рис. 9, г

для схемы на рис. 9, в

где Uк.раб — расчетное напряжение конденсатора.
Конденсатор выбран правильно, если его номинальное напряжение переменного тока равно расчетному или несколько больше его.
Пример 9. Двигатель мощностью 1 кВт, 127/220 В включен по схеме, приведенной на рис. 9, г. Напряжение сети 220 В, рабочая ёмкость 52 мкФ состоит из конденсаторов типа КБГ-МН по 2 мкФ в каждом.
Требуется определить рабочее напряжение конденсаторов.
Расчетное напряжение Uk.paб вычисляем по (21):
Uk.раб ~ l,3U= 1,3 • 220 = 286 В.
По табл. 4 для конденсаторов до 2 мкФ при частоте 50 Гц находим, что допустимому напряжению переменного тока 300 В (ближайшее большее к 286 В) соответствует номинальное напряжение постоянного тока 600 В. Итак, выбираем конденсаторы с рабочим напряжением 600 В.
Рабочую ёмкость комплектуем из 26 конденсаторов по 2 мкФ каждый.