Como selecionar o capacitor certo para um motor

The core of selecting a matching capacitor for a motor is to match the capacitor type, capacitância, and voltage withstand value. It is necessary to consider the motor type (mainly single-phase asynchronous motors; three-phase motors generally do not require capacitors), poder, and nameplate parameters to avoid motor startup difficulties, superaquecimento, or even burnout caused by excessively large or small capacitance. Below is a systematic selection method:

1. First Clarify the Two Core Types of Motor Capacitors

Capacitors for single-phase asynchronous motors are divided into start capacitors and run capacitors, which have completely different functions and selection logic and must be distinguished first:

> Motores assíncronos trifásicos geralmente não necessitam de capacitores. Capacitores adicionais são necessários apenas em situações de perda de fase de emergência ou ao converter para operação monofásica.

1. Três etapas principais para seleção
2. Priorize a verificação da placa de identificação do motor (Mais preciso)

A placa de identificação de um motor padrão marcará diretamente as especificações do capacitor, por exemplo:

Executar capacitor: `Executar capacitor: 20μF 450V CA`

Iniciar capacitor: `Iniciar capacitor: 100μF 450V CA`

A correspondência direta dos parâmetros na placa de identificação é o método mais confiável.

2. Estime a capacitância com base na potência do motor quando a placa de identificação estiver faltando

Se a placa de identificação for perdida, a capacitância pode ser estimada com base na potência do motor (C). A fórmula só é aplicável a motores assíncronos monofásicos de 220 V:

Execute a fórmula de estimativa de capacitância do capacitor

$$C(\mu F) \aproximadamente P(C) \vezes 0.06$$

Exemplo: Para 1,5kW (1500C) motor, a capacitância do capacitor de funcionamento ≈ 1500 × 0.06 = 90μF

Iniciar fórmula de estimativa de capacitância do capacitor

Capacitância do capacitor inicial = Capacitância do capacitor de execução × 2–3 vezes

Exemplo: O capacitor de partida correspondente ao capacitor de operação de 90μF acima = 90×2 = 180μF

> Observação: Quanto menor o poder, quanto maior o desvio de estimativa. Recomenda-se reduzir adequadamente a capacitância para motores de baixa potência (≤500W) para evitar corrente excessiva.

3. Determine o valor suportável de tensão do capacitor (Indicador chave de segurança)

O valor suportável de tensão do capacitor deve ser maior que 1.5 vezes a tensão nominal do motor, e uma tensão AC suportável (AC) capacitor deve ser selecionado. Capacitores CC (CC) são estritamente proibidos como substitutos.

220V motor monofásico: Tensão do capacitor suportável ≥ 450V AC (de preferência 450V ou 500V)

380Motor V convertido para operação monofásica: Tensão do capacitor suportável ≥ 630V AC

Capacidade de resistência de tensão insuficiente causará quebra do capacitor, protuberante, ou mesmo explosão, qual é a principal linha vermelha de segurança para seleção.

III. Quatro precauções importantes para seleção

1. Não misture tipos de capacitores

Iniciar capacitores (CD60) não podem ser usados ​​como capacitores de operação para operação de longo prazo, de outra forma, eles serão danificados devido ao superaquecimento; executar capacitores (CBB60) também não pode substituir os capacitores de partida, de outra forma, o motor terá torque de partida insuficiente e não dará partida sob carga.

2. Desvio de capacitância de controle dentro de ±10%

Capacitância excessivamente grande → Aumento da corrente do motor e aumento excessivo da temperatura; Capacitância excessivamente pequena → Partida difícil e torque insuficiente. Especialmente para motores que partem sob carga pesada (como compressores e bombas de água), o desvio de capacitância deve ser menor.

3. Priorize capacitores não polares

Os capacitores de funcionamento devem ser da série CBB não polares; embora os capacitores de partida sejam capacitores eletrolíticos, eles também são AC não polares (Tipo CD60) e não pode usar capacitores eletrolíticos DC comuns.

4. Ajustes para cenários especiais

Motores partindo sob carga pesada (como britadores e compressores de ar): A capacitância do capacitor de partida pode ser aumentada apropriadamente (pegar 3 vezes a capacitância do capacitor de funcionamento).

Ambientes de alta altitude/alta temperatura: Selecione capacitores com graus de resistência à temperatura mais altos (por exemplo, -40℃~105℃), e o valor suportável da tensão pode ser aumentado em um nível.

1. Método de seleção suplementar para capacitores ao converter motores trifásicos para operação monofásica

Quando um motor trifásico está em perda de fase ou convertido para operação monofásica de 220V, um capacitor de funcionamento precisa ser configurado. A fórmula é a seguinte:

Exemplo: Para um motor trifásico de 3 kW convertido para operação monofásica de 220 V, a capacitância do capacitor ≈ (3000×50)/220 ≈ 682μF. Na prática, selecione um capacitor CBB com 600 ~ 700 μF e 630 V AC.

Falhas de capacitores de motor (iniciar capacitores e executar capacitores) fará com que o motor não funcione normalmente e até mesmo danifique os enrolamentos do motor. Common faults can be classified according to appearance characteristics and functional failure modes, as detailed below:

1. Visible Appearance Faults

Such faults can be directly judged by visual inspection, which is also the first step in on-site troubleshooting.

1. Case Bulging and Leakage

Fenómeno: The top/side of the capacitor bulges and deforms, the plastic case cracks, and yellowish-brown electrolyte leaks out (common in Type CD60 start capacitors).

Principais causas: Insufficient voltage withstand capability (actual voltage exceeds the rated voltage of the capacitor), long-term high-temperature operation (poor motor heat dissipation or insufficient capacitor temperature resistance grade), and capacitance overload (over-sized capacitor selection).

Hazards: The capacitor completely fails, and the motor cannot start; o vazamento corroerá os terminais do motor e os componentes metálicos da caixa de distribuição.

2. Corrosão e fratura de pinos

Fenómeno: Os pinos do capacitor estão enferrujados, oxidado, ou quebrado na raiz, resultando em mau contato no ponto de fiação.

Principais causas: Ambiente de instalação úmido e empoeirado, ou torque de aperto excessivo durante a fiação, causando danos aos pinos devido ao estresse.

Hazards: O motor “inicia e para intermitentemente” durante a operação ou desliga instantaneamente na inicialização. A inicialização e o desligamento freqüentes queimarão os enrolamentos do motor.

3. Carbonização da caixa e marcas de combustão lenta

Fenómeno: A superfície do capacitor fica preta com marcas de queima, e até acompanhado de cheiro de queimado.

Principais causas: Curto-circuito interno do capacitor, que gera grande corrente instantaneamente e causa um aumento acentuado de temperatura.

Hazards: Pode causar curto-circuito no circuito da caixa de distribuição, queimar o fusível, e até mesmo levar a riscos de incêndio em casos graves.

1. Falhas Funcionais que Requerem Detecção de Instrumento

Tais falhas não têm aparência anormal óbvia e só podem ser confirmadas por ferramentas de detecção como um multímetro.

1. Atenuação ou perda de capacitância

Fenómeno: Medido com a faixa de capacitância de um multímetro, a capacitância real é maior que 10% inferior à capacitância nominal; o motor tem dificuldade para dar partida, quedas de torque, pode funcionar sem carga, mas para sob carga, e faz ruído anormal durante a operação.

Principais causas: Envelhecimento dielétrico do capacitor (perda natural devido ao uso a longo prazo), inicialização e desligamento freqüentes, causando cargas e descargas repetidas do capacitor para acelerar o envelhecimento (comum em capacitores de operação tipo CBB60).

Hazards: A corrente operacional do motor aumenta, e o aumento da temperatura do enrolamento é muito alto. A operação de longo prazo queimará o motor.

2. Circuito Aberto Interno

Fenómeno: A capacitância medida por um multímetro é 0; quando o capacitor de partida está em circuito aberto, o motor zumbe, mas não gira depois de ser ligado; quando o capacitor de funcionamento está em circuito aberto, o motor pode dar partida, mas funciona em baixa velocidade e com potência insuficiente.

Principais causas: O ponto de soldagem do condutor interno do capacitor cai, ou o dielétrico se torna quebradiço e quebra.

Hazards: Se o capacitor de partida estiver em circuito aberto e a energia não for cortada a tempo, a corrente do rotor bloqueado do motor aumentará rapidamente, queimando os enrolamentos em pouco tempo.

3. Curto-circuito interno

Fenómeno: A capacitância exibida por um multímetro é anormalmente grande, ou mostra diretamente um curto-circuito; o fusível queima instantaneamente após ligar, e o capacitor aquece rapidamente.

Principais causas: O capacitor está quebrado devido à capacidade insuficiente de suportar tensão, ou impurezas internas causam curto-circuito na placa.

Hazards: Causar diretamente curto-circuito, pode danificar o circuito de acionamento do motor, e até representa um risco de choque elétrico.

III. Pontos-chave para solução de problemas de falhas

1. Priorize a inspeção visual: Capacitores com abaulamento, vazamento, ou carbonização devem ser substituídos imediatamente e seu uso continuado é proibido.
2. Confirme com detecção de instrumento: Meça com a faixa de capacitância de um multímetro, e é recomendado substituir o capacitor se o desvio de capacitância exceder ±10%.
3. Combine rigorosamente os parâmetros durante a substituição: O tipo, capacitância, e o valor suportável de tensão do capacitor deve ser consistente com a placa de identificação do motor. É estritamente proibido misturar capacitores de partida e capacitores de operação.