Come collegare un condensatore a un motore elettrico: guida completa all'avvio e al funzionamento

Cablare un condensatoe a un motore elettrico sembra semplice finché il motore non ronza senza girare, non scatta il sovraccarico o la custodia del condensatore non si gonfia fino a formare un rigonfiamento. Ognuno di questi guasti è riconducibile alla stessa causa principale: un filo è finito sul terminale sbagliato o è stato utilizzato il tipo di condensatore sbagliato per il lavoro. La differenza pratica tra una riparazione riuscita e un avvolgimento bruciato è spesso solo pochi centimetri di posizionamento del filo.

Ecco la risposta diretta prima di approfondire: a eseguire il condensatore si collega tra la linea di alimentazione sotto tensione e il terminale dell'avvolgimento di avvio e rimane nel circuito per tutto il tempo in cui il motore funziona. A condensatore di avvio si collega allo stesso terminale dell'avvolgimento di avvio, ma tramite un relè o un interruttore centrifugo che lo toglie dal circuito dopo che il motore ha raggiunto circa il 75% della velocità massima. In entrambi i casi, il filo neutro va al terminale comune, non al condensatore. Se stai sostituendo una parte guasta, fotografa prima il cablaggio originale, verifica i microfarad e i valori di tensione, quindi riproduci esattamente gli stessi collegamenti sul nuovo condensatore.

Questa guida illustra il cablaggio del condensatore di funzionamento, il cablaggio del condensatore di avvio, l'identificazione dei terminali, gli errori più comuni e i criteri di selezione che impediscono guasti ripetuti.

Condensatore di avvio e condensatore di avvio: due diversi lavori di cablaggio

La maggior parte dei motori monofase utilizza un condensatore per creare uno sfasamento tra l'avvolgimento principale e l'avvolgimento ausiliario. Questo sfasamento produce il campo magnetico rotante che avvia il motore e lo fa girare. Ma un condensatore che rimane nel circuito e un condensatore che rimane nel circuito solo per due secondi sono costruiti diversamente, valutati diversamente e cablati diversamente.

Cosa fa un condensatore di marcia

Un condensatore di marcia rimane permanentemente in serie con l'avvolgimento ausiliario. Migliora la coppia durante il normale funzionamento, aumenta il fattore di potenza e riduce l'assorbimento di corrente. I condensatori di marcia sono tipicamente unità a film di polipropilene metallizzato con valori di capacità da Da 1,5 µF a 100 µF a seconda della dimensione del motore. Sono progettati per il servizio CA continuo e la tensione nominale è solitamente 370 V o 450 V per motori alimentati a 230 V. Un guasto al condensatore di funzionamento solitamente non arresta immediatamente il motore, ma il motore si surriscalda, vibra di più e perde efficienza.

Cosa fa un condensatore di avviamento

Un condensatore di avviamento fornisce un forte incremento di coppia durante i primi secondi o due di funzionamento. I valori di capacità sono molto più alti, in genere Da 70μF a 800μF e il componente è progettato solo per il servizio intermittente. Se un condensatore di avviamento rimane nel circuito perché il relè è bloccato o l'interruttore centrifugo si guasta, l'avvolgimento si surriscalda rapidamente e il condensatore potrebbe fuoriuscire o gonfiarsi. I condensatori di avviamento sono solitamente collegati in serie con un contatto relè normalmente chiuso o un interruttore centrifugo che si apre una volta che il motore raggiunge la velocità.

Per un rapido aggiornamento sulla funzione di ciascun componente, consultare il differenza tra un condensatore di avviamento e un condensatore di marcia in termini pratici.

Passo dopo passo: cablaggio di un condensatore di funzionamento a un motore monofase

Segui questa sequenza in ordine. Saltare la fase di scarica è il modo più veloce per imparare come si sente un condensatore quando mantiene ancora la carica.

1. Scollegare e bloccare l'alimentazione. Aprire l'interruttore o rimuovere il fusibile e verificare con un multimetro che i terminali del motore leggano 0 V. Un condensatore può mantenere una carica letale per minuti dopo che il motore è stato scollegato.
2. Scaricare il condensatore. Posizionare una resistenza da 20 kΩ, 5 W tra i due terminali del condensatore per almeno 10 secondi. Non cortocircuitare i terminali con un cacciavite; che può danneggiare le connessioni interne ed è più pericoloso per te.
3. Fotografa il cablaggio originale prima di toccare qualsiasi cosa. I colori dei cavi del motore variano a seconda del produttore, quindi la foto diventa il diagramma di riferimento.
4. Verificare le valutazioni di sostituzione. Il valore microfarad deve corrispondere all'originale entro ±5% e la tensione nominale deve essere uguale o superiore all'originale. Per un motore da 230 V, ciò significa solitamente un condensatore da 370 V o 450 V.
5. Identificare il terminale di avvolgimento iniziale (S). In un tipico motore a quattro fili, un conduttore del condensatore si collega al terminale dell'avvolgimento di avvio, che può essere contrassegnato con "S", "Aux" o con un colore specifico come giallo o bianco. Utilizzare il diagramma della targhetta ogni volta che è presente.
6. Collegare il cavo di un condensatore al lato della linea sotto tensione. A seconda della disposizione interna del motore, la linea può collegarsi direttamente al terminale "R" (funzionamento) del motore e il condensatore fa da ponte tra la linea e il terminale "S".
7. Collegare il secondo cavo del condensatore al terminale dell'avvolgimento iniziale. Questo è il conduttore che fornisce la corrente sfasata all'avvolgimento ausiliario. Il filo neutro si collega al terminale comune "C", non al condensatore.
8. Proteggi tutte le connessioni e prova brevemente. Assicurarsi che nessun filo scoperto tocchi la custodia del condensatore o il telaio del motore, quindi ridare tensione e far funzionare il motore per alcuni secondi per verificare che si avvii correttamente e giri nella direzione corretta.

Se il motore funziona al contrario, invertire i due conduttori dell'avvolgimento principale, non quelli del condensatore. Anche invertendo i conduttori dell'avvolgimento di avviamento si può cambiare la direzione, ma quale coppia scambiare dipende dallo schema interno del motore, quindi controllare sempre il diagramma della targhetta. Per una diversa disposizione del motore, il procedura di sostituzione del condensatore di funzionamento del motore mostra un approccio pratico utilizzato dai tecnici dell'assistenza.

Passo dopo passo: cablaggio di un condensatore di avviamento con un relè o un interruttore

Un condensatore di avviamento non viene mai collegato direttamente sulla linea senza un dispositivo di disconnessione. Sui motori con avviamento a condensatore, il condensatore si trova in serie con l'avvolgimento di avviamento e a interruttore centrifugo or potenziale relè lo rimuove una volta che il motore accelera. Cablare un condensatore di avviamento significa quindi collegare insieme tre componenti: il condensatore, il dispositivo di commutazione e l'avvolgimento di avviamento.

Cablaggio interruttore centrifugo

Nella maggior parte dei piccoli motori con interruttore interno, i terminali dell'interruttore sono normalmente chiusi a riposo. La linea entra nel terminale comune e il condensatore di avviamento è collegato tra l'interruttore e l'avvolgimento di avviamento. Quando il rotore raggiunge la velocità, l'interruttore si apre e il condensatore di avviamento viene isolato dal circuito. Il condensatore di marcia, se presente, rimane collegato all'avvolgimento di avviamento tramite un percorso separato.

Cablaggio basato su relè

I motori più vecchi e più grandi spesso utilizzano un relè di corrente o tensione montato vicino al condensatore. La bobina del relè rileva la corrente di avvolgimento di avvio; quando la corrente diminuisce dopo l'avvio, il contatto del relè si apre e disconnette il condensatore di avviamento. In questi sistemi, il condensatore si collega tra il contatto del relè e il terminale dell'avvolgimento di avvio e la bobina del relè è cablata in serie con l'avvolgimento stesso.

La regola fondamentale: non bypassare mai il relè o l'interruttore per forzare l'avvio del motore. Un condensatore di avviamento che rimane eccitato si surriscalda rapidamente e nel giro di pochi minuti il ​​motore potrebbe fumare. Se il motore ronza e il condensatore di avviamento funziona correttamente, sospettare prima il relè o l'interruttore, non il condensatore.

• La linea (L) si collega al terminale comune del motore e all'ingresso relè/interruttore.
• Un cavo del condensatore di avvio si collega all'uscita relè/interruttore.
• L'altro cavo del condensatore di avvio si collega al terminale dell'avvolgimento di avvio (S).
• Il condensatore di marcia, se utilizzato, si collega direttamente tra la linea e l'avvolgimento di avvio.

Come identificare i terminali del motore: C, S e R

Quando la targa è illeggibile o i fili hanno perso i colori, è comunque possibile identificare i terminali con un multimetro. I tre terminali sulla maggior parte delle morsettiere sono contrassegnati C (comune) , S (inizio) , e R (correre) . I valori di resistenza tra loro seguono uno schema coerente, poiché l'avvolgimento principale e l'avvolgimento iniziale hanno calibri e lunghezze di filo diverse.

Per utilizzare questo metodo, impostare il multimetro su ohm, posizionare una sonda su un singolo terminale e sondare gli altri due terminali. Annotare entrambe le letture, quindi spostare la prima sonda sul terminale successivo. Quando trovi la coppia con la resistenza più alta, il terminale rimanente è il comune, C. L'avvolgimento principale si trova sul lato con la più bassa delle due letture, che identifica R, e il terminale dell'avvolgimento iniziale è l'ultimo, S. Una volta conosciuti i terminali, la logica del cablaggio diventa semplice: linea a R, neutro a C, condensatore da linea a S.

Comprendere la costruzione interna è importante quando si diagnostica un guasto ripetuto. Il modo in cui i condensatori del motore CA sono costruiti e collegati internamente spiega perché alcuni guasti, come un case rigonfio o un terminale fuso, compaiono più spesso su un lato del circuito rispetto all'altro.

Errori di cablaggio che danneggiano motori e condensatori

La maggior parte degli errori di cablaggio rientrano in una delle cinque categorie e ciascuna lascia una firma riconoscibile. Conoscere queste firme ti aiuta a evitare l'errore e ti aiuta anche a diagnosticare un motore collegato in modo errato prima del tuo arrivo.

• Utilizzando un condensatore con una tensione nominale inferiore rispetto all'originale. Un motore da 230 V che funziona attraverso un condensatore da 250 V può inizialmente funzionare normalmente, ma i picchi di tensione di rete possono superare i 300 V, causando guasti interni, rigonfiamenti e perdite. La regola di sicurezza è utilizzare la stessa tensione nominale dell'originale o un livello superiore, in genere 370 V o 450 V.
• Sovradimensionare la capacità nel tentativo di ottenere più coppia. Un valore del condensatore di funzionamento troppo elevato aumenta la corrente attraverso l'avvolgimento ausiliario, aumenta la temperatura e riduce sia la durata del condensatore che del motore. L'adattamento della capacità deve rimanere entro ±5% del valore della targa.
• Lasciare un condensatore di avviamento nel circuito. Ciò accade quando un relè viene bypassato o un interruttore centrifugo è bloccato. L'avvolgimento riceve una corrente eccessiva sfasata e si surriscalda rapidamente. Se il motore si avvia e inizia a fumare dopo alcuni minuti, ispezionare i componenti di disconnessione del circuito di avvio.
• Inversione dei collegamenti dell'avvolgimento iniziale. Un motore che gira all'indietro dopo la riconnessione di solito ha la polarità dell'avvolgimento di avvio invertita. Scambiando i due conduttori dell'avvolgimento di avvio si corregge la direzione, ma è necessario confermare quale coppia è l'avvolgimento di avvio per primo, altrimenti è possibile alimentare il motore provocando un cortocircuito.
• Utilizzo di un condensatore DC in un circuito di motore AC. I condensatori elettrolitici CC non sono progettati per un'ondulazione CA continua e si surriscaldano, si scaricano o si rompono. I condensatori del motore devono essere contrassegnati per il funzionamento con motori CA.

Nei compressori, nelle pompe e in altre applicazioni ad alte vibrazioni, l'ambiente meccanico aggiunge un ulteriore livello di rischio. Un condensatore con un involucro debole può rompersi internamente o sulla guarnizione del terminale. Per queste condizioni, a Condensatore antideflagrante CBB65 fornisce un involucro in alluminio rinforzato e una modalità di guasto più sicura, che è importante quando il condensatore è montato all'interno di un pannello di servizio sigillato.

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Come selezionare il condensatore giusto prima di collegarlo

Il cablaggio corretto inizia con la selezione corretta. Un condensatore con i valori nominali corretti ma con la forma fisica sbagliata potrebbe non adattarsi alla staffa di montaggio o posizionare i terminali troppo vicini a un componente sotto tensione. Quattro parametri decidono se un condensatore è adatto al tuo motore.

Capacità e tensione

La valutazione in microfarad controlla l'angolo di sfasamento. A Tolleranza ±5%. è normale per i condensatori di funzionamento del motore; uscire da tale intervallo modifica la coppia e la corrente. La tensione nominale deve essere almeno 1,5 volte la tensione di linea RMS. Per un motore da 230 V, ciò significa che una potenza nominale di 370 V è il minimo pratico e 450 V è comune.

Forma della custodia e stile di montaggio

I condensatori cilindrici sono i condensatori di funzionamento dei motori più comuni e si adattano a un'ampia gamma di morsetti di montaggio. I condensatori quadrati si adattano a spazi più ristretti e sono comuni nei motori degli elettrodomestici. Il tipo di terminale è altrettanto importante: terminali con linguetta a pressione, terminali a vite e conduttori richiedono ciascuno un metodo di connessione diverso e passare da uno all'altro di solito significa sostituire il connettore, non solo il condensatore.

Valutazione della temperatura

I condensatori del motore sono generalmente classificati per 70°C, 85°C o 105°C. In un alloggiamento motore chiuso o in una sala pompe calda, la temperatura ambiente può superare rapidamente i 70°C. L'installazione di un condensatore a 70°C in un ambiente a 90°C ne riduce drasticamente la durata. Uguagliare o superare la classe di temperatura della parte originale.

Per le sostituzioni generali di pompe, ventole, compressori e motori da officina, iniziare con Gamma di condensatori per motori CA CBB60 per trovare un contenitore cilindrico con la giusta combinazione di capacità, tensione e terminale. Se il vano motore è piatto e poco profondo, il Serie di condensatori motore quadrati CBB61 è spesso più facile da montare perché i fori di montaggio si allineano meglio con la staffa originale.

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Domande frequenti sul cablaggio del condensatore del motore

1. Posso utilizzare un condensatore con una potenza in microfarad maggiore dell'originale?

No. Un rating microfarad più elevato aumenta la corrente nell'avvolgimento ausiliario, che aumenta la temperatura e può ridurre la durata del motore. Su un condensatore di marcia, il valore dovrebbe rimanere entro ±5% della targa dati. Su un condensatore di avviamento, la tolleranza è leggermente più ampia, ma il valore corretto è ancora quello indicato sulla targhetta del motore o nel manuale di manutenzione.

2. Quale filo si collega a quale terminale del condensatore?

I condensatori di funzionamento del motore non sono polarizzati, quindi non importa quale filo va a quale terminale del condensatore stesso. Ciò che conta è dove portano questi due fili: uno va alla linea sotto tensione e l'altro va al terminale di avvolgimento iniziale. Il neutro si collega al terminale comune del motore, non al condensatore.

3. Perché il motore ronza ma si rifiuta di avviarsi?

Un motore che ronza senza rotazione di solito significa che il condensatore di avviamento non fornisce lo sfasamento, l'interruttore centrifugo è bloccato aperto o l'avvolgimento di avviamento stesso è aperto. Testare prima il condensatore con un capacimetro; se il valore è vicino allo zero o molto superiore al valore nominale, sostituirlo. Se il condensatore è a posto controllare l'interruttore e la continuità dell'avvolgimento.

4. È sempre necessario scaricare il condensatore prima del cablaggio?

Sì, sempre. Un condensatore di un motore CA può mantenere una carica residua anche dopo che l'alimentazione è stata scollegata, specialmente nei circuiti con raddrizzatori o quando il motore si è fermato in un punto sfortunato dell'onda sinusoidale. Cortocircuitare i terminali attraverso un resistore da 20 kΩ per 10 secondi, quindi verificare con un voltmetro.

5. Un condensatore di marcia può sostituire un condensatore di avviamento o viceversa?

No, perché sono progettati per cicli di lavoro completamente diversi. Un condensatore di funzionamento è costruito per corrente alternata continua e ha una bassa capacità; utilizzarlo come condensatore di avviamento non fornirà una coppia sufficiente. Un condensatore di avviamento ha un'elevata capacità e un breve servizio intermittente; utilizzarlo come condensatore di funzionamento ne causerà il surriscaldamento, il rigonfiamento e il guasto in pochi minuti.

6. Perché su alcuni motori monofase sono presenti due condensatori?

Questi sono motori con avviamento a condensatore e funzionamento a condensatore. Il condensatore di avviamento di alto valore fornisce la coppia durante l'accelerazione e viene disconnesso da un interruttore o relè. Il condensatore di funzionamento di valore inferiore rimane nel circuito per migliorare l'efficienza di funzionamento e il fattore di potenza. Ciascuno ha un percorso di cablaggio separato, quindi non sostituirli mai entrambi con un singolo condensatore di valore intermedio.