تفاوت خازن استارت و خازن دایم کار در سیستم های برودتی چیست؟

خازن استارت چیست؟

خازن وسیله‌ای الکتریکی است که می تواند بار الکتریکی را در خود ذخیره کند. این وسیله  مشخصات، کاربرد و انواع مختلفی دارد که در این متن به مقایسه‌ی آن ها پرداخته خواهد شد. دو نوع اصلی از خازن ها، خازن های استارت و دائم کار هستند. خازن های استارت  نوعی از خازن است که در طول مرحله‌ی راه اندازی موتور استفاده شده و پس از آنکه چرخانه ( روتور) به سرعت از پیش تعیین شده (حدود 75٪ از حداکثر سرعت موتور) رسید، از مدار خارج می شوند. این خازن ها بسته به کاربرد مورد نظر ممکن است ولتاژ های مختلفی داشته باشند.

خازن دایم کار چیست؟

از طرف دیگر، خازن های دائم کار توسط موتورهایAC (موتور جریان متناوب) تک فاز استفاده می شوند. نکته‌ی جالب توجه این است که حتی پس از قطع شدن خازن استارت توسط سوپاپ ِگریز از مرکز، خازن های دائم کار به سیم پیچ کمکی متصل باقی می مانند. علاوه بر این، ماهیت خازن های دایم کار طوری است که برای کار مداوم طراحی شده اند و حتی وقتی موتور خاموش می شود نیز نیروی کار خود را حفظ می کنند که این امر دلیلی واضح برای اجتناب از خازن های الکترولیتی و استفاده از خازن های پلیمری کم مصرف به جای آن است.

یکی دیگر از تفاوت های بین این خازن استارت و خازن دایم کار مربوط به ظرفیت آن‌ها است. انواع خازن استارت عموماً ظرفیتی بیش از 70 میکرو فاراد دارند. این در حالی است که خازن های دائم کار دارای گنجایش کمتر در محدوده‌ی بین 1.5 تا 100 میکروفاراد هستند. انتخاب مقدار ظرفیت اشتباه برای یک موتور منجر به عواقبی از جمله ایجاد یک میدان مغناطیسی نامتعادل شده که این امر خود باعث تولید سروصدای بیش تر از موتور، افت عملکرد و افزایش مصرف انرژی و در نتیجه گرم شدن بیش از حد موتور می شود.

ساختمان خازن

1)بدنه پلاستیکی یا فلزی

2)عایق

3)صفحه هادی

انواع خازن

الف) خازن خشک:این خازن جهت کار متناوب و غیر دائم بکار می رود که دارای ظرفیت زیاد و ولتاژ کم نسبت به خازن روغنی است و به طور لحظه ای وارد مدار میگردد و همراه سیم پیچ استارت از مدار خارج می شود.خازن خشک با سیم پیچ استارت سری بسته می شود و در موتورهایی که سیم پیچ استارت آنها از مدار خارج می شود کاربرد دارد.در رله های جریانی و ولتاژی کاربرد دارند.حداکثر استارت خازن خشک 6تا 10 دفعه در ساعت می باشد.

ب)خازن الکترولیتی:این نوع خازن دارای ظرفیت کمترو ولتاژ بیشتر نسبت به خازن خشک می باشد و به طور دائم در مدار به صورت موازی بین سیم پیچ های و استارت و رانینگ بسته می شود و مورد استفاده آن در رله های ولتاژی و اتصال مستقیم به کمپرسور می باشد.

در کولر گازی از دو نوع خازن روغنی استفاده می شود:

الف) خازن روغنی کمپرسور که ظرفیت آن در مدل های مختلف بین 25 تا 60 میکروفاراد می باشد.

ب) خازن روغنی فن که ظرفیت آن در مدل های مختلف بین 3 تا 7 میکروفاراد است.

خازن ها در کولر پنجره ای می توانند به صورت جداگانه و یا مشترک استفاده شوند.

نکات کلیدی مقاله راهنمای خرید کولر گازی اسپلیت دست دوم به خرید هرچه بهتر این دستگاه های فوق پیشرفته، کمک می کند.

ظرفیت خازن

مقدار توانایی ذخیره سازی با بارهای الکتریکی در خازن را ظرفیت خازن گفته می شود که آن را با C نشان می دهند و برابر است با اختلاف پتانسیلی که به 2 سر خازن داده می شود تا مقدار بار الکتریکی در آن ذخیره می شود.

ذخیره یک کولن بار الکتریکی بین 2 صفحه خازن وقتی که اختلاف پتانسیل دوسر خازن یک ولت باشد.

ظرفیت خازن در سیستم های سرد کننده

در موتور های سیستم سرد کننده واحد های کوچکتر از فاراد استفاده می شود که عبارت است از :

الف)میکرو فاراد

ب)نانو فاراد

3)پیکو فاراد

عوامل موثر در ظرفیت خازن

1)سطح صفحات خازن:هرچه سطح صفحات بیشتر باشد به همان اندازه بار الکتریکی زیادتری می تواند ذخیره کند.

2)فاصله بین دو صفحه:هرچه فاصله بین صفحات بیشتر باشد به همان اندازه نسبت اثر بار الکتریکی بر یکدیگر کم شده در نتیجه ظرفیت خازن کم می شود.

3)نوع عایق:هرقدر خواص عایقی ماده موجود بین دو صفحه خازن بیشتر باشد ظرفیت خازن بیشتر خواهد بود.

به هم بستن خازن ها

1)اتصال خازن ها به صورت موازی:اگر خازن ها را به طور موازی ببندیم ظرفیت کل آنها افزایش می یابد زیرا سطح معادل صفحات افزایش می یابد.

2)اتصال خازن به صورت سری:اگر خازن را سری ببندیم ظرفیت کل انها کاهش می باید زیرا فاصله بین صفحات خازن افزایش می یابد.

کاربرد خازن دایم کار و خازن استارت چیست؟

تفاوت دیگر میان خازن دایم کار و خازن استارت، مربوط به کاربرد این خازن ها است. به عبارت دیگر خازن های استارت و دایم کار در موتور های القایی تک فاز استفاده می شوند که فقط در موتورهای کم قدرت کاربرد دارند. چراکه این موتورها حدود 2 تا 4 برابر کارآیی کمتری نسبت به موتورهای AC سه فاز دارند. به طور کلی خازن های استارت و دائم کار در لوازمی مانند موتورهای پرقدرت، ماشین لباسشویی، خشک کن، ماشین ظرفشویی، جارو برقی، تهویه ی مطبوع و کمپرسور ها استفاده می شوند.

تفاوت بین خازن دایم کار و خازن استارت

یک موتور تک فاز القایی دارای سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه است. برای ایجاد گشتاور و راه اندازی موتور، باید یک اختلاف فاز جریانی بین سیم پیچ کمکی و اصلی وجود داشته باشد. اگر سیم پیچ ها متصل به منبعِ  ACبدون خازن باشد، هر دو سیم پیچ، میدان مغناطیسی هم  فاز تولید می کنند که در نتیجه گشتاور صفر خواهد شد. اما اگر خازن به صورت سری به سیم پیچ ثانویه متصل شود، میدان مغناطیسی ضعیف تری نسبت به سیم پیج اولیه تولید می کند. این تفاوت در فازها گشتاورِ شروع را ایجاد کرده و موتور شروع به چرخش می کند.

نکته‌ی قابل توجه دیگر در موردِ انواع خازن ها این است که خازن استارت  اجازه می دهد یک موتور شروع به چرخش کند و معمولا موتورهای کوچکتر دارای خازن های استارتی هستند که به صورت سری دائماً به سیم پیچ ثانویه متصل است. اما، از آنجایی که موتورهای بزرگ تر برای تولید گشتاور نیاز به یک خازن بزرگتر دارند، با خازن دائم کار بهتر کار می کنند. اغلب هر دو خازن در یک میله قرار می گیرند ودارای سه پایانه به جای دو تا هستند. درواقع  این موتورها یک سوپاپ گریز از مرکز دارند که زمانی که موتور به 70 تا 75 درصد از سرعت کامل خود رسید، خازن استارت را قطع می کنند. خازن های استارت معمولا اندازه‌ای بالای 100 میکروفارادی یا بیشتر دارند، درحالیکه خازن های دایم کار کوچکتر از 25-47 میکروفاراد هستند.

موتورهایی با خازن های بزرگ استارت، وقتی لازم است گشتاورِ قابل توجهی برای شروع بارگذاری ایجاد کنند، کاربردهای مختلفی دارند مانند: نقاله های مکانیکی، دمنده های کمربندی و درب بازکن های گاراژهای تجاری. این موارد اغلب خازن های الکترولیتی هستند که در داخل یک پلاستیک یا یک قوطی فلزی قرار گرفته اند. درون قوطی دو فویل فلزی وجود دارد که با یک عایق مانند کاغذ جدا شده اند. کاغذ، آغشته با یک الکترولیت، دی الکتریک خازن را تشکیل می دهد. دو فویل فلزی به دو پایانه متصل می شوند. دستگاه با اپوکسی آب بندی شده و دو پایانه برای اتصال برق خارجی در دسترس هستند.

از طرفی دیگر مجموعه فن آوری های مربوط به گرمایش، سرمایش، تهویه و تهویه مطبوع نیاز به دو عدد خازن دائم کار دارند. زیرا آنها یک موتور فن و یک موتور کمپرسور دارند. به منظور صرفه جویی در فضا، سازندگان دو خازن فیزیکی را به یک کانال واحد متصل می کنند. این خازن های دوگانه تنوع فراوانی دارند و شکل آن ها هم می تواند استوانه ای با مقطع گرد یا بیضی باشد.

به طور کلی، واحد اندازه گیری توانایی خازن برای نگهداری شارژ میکروفاراد است. هرچه خازن های الکترولیتی کهنه تر شود، ظرفیت آنها کاهش می یابد، یا به عبارت دیگر گنجایش خازن به علت فرسودگی و استهلاک کم می شود. نکته‌ی نهایی حائز اهمیت مربوط به تعویض خاز‌ن ها است. تعویض موتور بستگی به تعداد دفعاتی که موتور راه اندازی می­ شود، مقدار بار در هنگام راه اندازی، و دمای محیطی دارد که موتور در آن به کار گرفته می­ شود. موتورها در مورد مقدار ظرفیت خازنی که برای شروع استفاده می‌کنند محدودیت خاصی ندارند. با این حال، هنگام تعویض یک خازن معیوب، هرگز نباید از جایگزینی استفاده کنید که دارای ولتاژ پایین تر است. همیشه از یک خازن با ولتاژ مساوی یا ولتاژ بیشتر از خازنی که جایگزین می کنید استفاده کنید. البته، همیشه ترجیح داده می شود که یک خازن با خازنی تعویض شود که دارای مشخصات دقیق الکتریکی در زمینه  های اجرایی و ایمنی است زیرا منجر به عملکرد بهتر خواهد شد.

از مقایسه‌ی این خازن دایم کار و خازن استارت می توان نتیجه گرفت که خازن استارت برای راه اندازی موتور استفاده می شوند و دارای مقدار زیادی از ظرفیت خازنی مورد نیاز در بازه‌ی زمانی کوتاه  هستند. به عبارت دیگر، خازن استارت باید به صورت دوره ای تحت ولتاژ قرار گیرد. درحالیکه خازن دایم کار به صورت پیوسته استفاده می ‌شوند، و معمولاً نسبت به خازن استارت مقدار ظرفیت خازنی بسیار کمتری دارند.

در ادامه مقاله به تست خازن می پردازیم که برگرفته از تجربیات کارشناسان ما در بخش تعمیر انواع کولر گازی و یخچال فریزر است:

تست خازن

1)به وسیله جریان برق:2 سر خازن را به مدت 1تا 3 ثانیه به جریان برق وصل می کنیم سپس دو سر آن را به هم اتصال می دهیم اگر صدای تقه همراه با جرقه به رنگ آبی دیده شد خازن سالم است اما اگر جرقه ضعیف و به رنگ قرمز باشد خازن خراب است.

2)به وسیله تست لامپ:در این روش یک لامپ100 واتی را با خازن سری می کنیم سپس به جریان برق وصل میکنیم اگر لامپ روشن شد نشان دهنده سالم بودن خازن است در غیر این صورت خازن معیوب است.

3)به وسیله اهرم متر:در لحظه اول خازن را اتصال کوتاه می دهیم تا جریانی وارد اهم متر نشود بعد رنج مناسب  برای اهم متر را انتخاب می کنیم اگر خازن نشتی داشته باشد عقربه اهم متر به طرف صفر و به تدریج به سمت بی نهایت بر می گردد و قبل از ان می ایستد.حال اگر خازن اتصا کوتاه شده باشد عقربه به سمت صفر  رفته و روی ان می ماند.

4)بوسیله تست خازن:این دستگاه می تواند بصورت جداگانه یا به صورت ترکیبی در یک مولتی متر وجود داشته باشد و ظرفیت خازن را برحسب واحدهای مربوطه که بیشتر میکروفاراد است بدست اورد.