Paralelno spojeni kondenzatori. Mješoviti spoj kondenzatora: dijagram, razlozi potrebe za korištenjem

Električni krugovi i krugovi koriste različite metode povezivanja kondenzatora. Spajanje kondenzatora u kondenzatorskim baterijama može biti serijsko, paralelno i serijsko-paralelno (mješovito).

Ako su kondenzatori spojeni na bateriju u obliku lanca, a ploče samo prvog i posljednjeg kondenzatora su spojene na točke uključivanja u krug, tada se takva veza naziva dosljedan.

Kada su kondenzatori spojeni u seriju, oni se napajaju istom količinom električne energije, iako se samo dvije vanjske ploče napajaju iz izvora struje, a preostale ploče se pune pod utjecajem električnog polja. U ovom slučaju, naelektrisanje ploče 2 će biti jednako vrednosti, ali suprotno po predznaku od naelektrisanja ploče 1, naelektrisanje ploče 3 će biti jednako naelektrisanju ploče 2, ali će takođe biti suprotnog polariteta, itd.

Ali preciznije, naponi na različitim kapacitivnim elementima će se razlikovati, budući da su različiti naponi uvijek potrebni za punjenje iste količine električne energije s različitim nazivnim kapacitetima. Što je niži kapacitet kondenzatora, to je veći nivo napona potreban da bi se radio komponenta napunila potrebnom količinom električne energije, i obrnuto.

Tako će pri punjenju grupe serijski spojenih kapaciteta naponi na malim kondenzatorima biti veći, a na elementima velikog kapaciteta - niži.

Razmotrimo čitavu grupu serijski spojenih kapaciteta, kao jedan ekvivalentni kapacitet, između čijih ploča postoji neki nivo napona jednak zbiru napona na svim elementima grupe, a čiji je naboj jednako naelektrisanju bilo koju komponentu iz ove grupe.

Ako pažljivije pogledate najmanju ocjenu kapaciteta u grupi, onda bi ona trebala imati najviši nivo napona. Ali u stvari, nivo napona na njemu je samo dio ukupne vrijednosti napona iz ukupne grupe. Napon na cijeloj grupi je uvijek veći od napona na kondenzatoru, koji ima najmanju vrijednost kapaciteta. Stoga, možemo to reći ukupni kapacitet grupe kondenzatora povezanih u seriju manji je od kapaciteta najmanjeg kondenzatora u grupi.

Za izračunavanje ukupnog kapaciteta grupe, u ovom primjeru koristit ćemo sljedeću formulu:

1 / C ukupno = 1 / C 1 + 1 / C 2 + 1 / C 3

Za poseban slučaj, sa dva elementa povezana u seriju, formula će poprimiti oblik:

C ukupno = C 1 × C 2 / C 1 + C 2

Za praktičan primjer, spojimo tri radio komponente od 100μF / 100V u seriju. Prema gornjoj formuli, jedinicu dijelimo kapacitetom. Zatim sumiramo. Zatim podijelimo jedinicu s rezultirajućim rezultatom.

Dakle - (1: 100) + (1: 100) + (1: 100) = 0,01 + 0,01 + 0,01 = 0,03 i konačno 1: 0,03 = 33 μF na 300 volti (sve napone zbrajamo između sebe 100 + 100 + 100 = 300c). Kao rezultat, dobivamo kondenzatorsku banku ukupnog kapaciteta 33 mikrofarada na 300 volti.

U slučaju da je pri serijskom povezivanju potrebno dobiti nepolarni kondenzator velikog kapaciteta, možete spojiti dva elektrolitička. U ovom slučaju, preporučljivo je odabrati kondenzatore iste klase.

Uključujemo oba kondenzatora u seriji, povezujući njihove negativne elektrode jedna s drugom. Kao rezultat, dobijamo kapacitet jednak polovini svake od denominacija

Ako je u krug uključena grupa kapacitivnih elemenata na način da su ploče svih komponenti kola spojene na točke direktne veze, onda se takva veza naziva paralelna veza kondenzatora.

Prilikom punjenja grupe paralelno povezanih posuda, postojat će isti napon između ploča svih elemenata, jer se svi napajaju iz istog izvora napajanja. Ukupna količina električne energije na svim elementima bit će jednaka zbiru količine električne energije koja se stavlja na svaki spremnik posebno, budući da se svaki od njih puni neovisno o naboju ostalih komponenti u ovom kolu. Na osnovu toga, cijeli sistem se može smatrati jednim zajedničkim ekvivalentnim kondenzatorom. Onda ukupni kapacitet sa paralelnim spajanjem kondenzatora jednak je zbiru kapacitivnosti svi povezani elementi.

Označimo simbolom ukupan kapacitet ćelija povezanih na bateriju Sa generalom, tada možete napisati formulu:

C ukupno = C 1 + C 2 + C 3

Razmotrimo ovu formulu koristeći živi primjer. Pretpostavimo da nam je hitno potreban kondenzator od 100 mikrofarada za popravku kućanskih aparata, a imamo samo 47 mikrofarada na 50v. Ako ih spojite paralelno (minus na minus i plus na plus), tada će ukupni kapacitet rezultirajuće kondenzatorske banke biti oko 94 mikrofarada na 50 volti. Ovo je sasvim prihvatljivo odstupanje, tako da ovaj sklop možete sigurno ugraditi u elektroničku opremu.

Konsolidirajmo stečeno znanje o paralelnom povezivanju kondenzatora u radioamaterskoj praksi: recimo, da bismo zamijenili nabrekli kondenzator na matičnoj ploči osobnog računara, potreban nam je kapacitet od 2000 mikrofarada, ali na sreću, nismo nemamo ga, a ni mi ne želimo da trčimo na radio tržište. Ovdje će nam u pomoć doći poznavanje zakona paralelnog povezivanja kontejnera.

C ukupno = C 1 + C 2 = 1000mkf + 1000mkf = 2000mkf

Kao što vidite, nema ništa komplicirano, kada se spoji paralelno, isti napon djeluje na svaku zasebnu kapacitivnu radio komponentu, a kompozitni kondenzator se puni dva puta količinom električne energije.

Serijsko-paralelno povezivanje kondenzatora je kolo ili kolo koje sadrži sekcije, kako s paralelnim tako i sa serijskim povezivanjem radio komponenti.

Prilikom izračunavanja ukupnog kapaciteta takvog kola sa serijsko-paralelni tip veze ova sekcija (kao u slučaju c) podijeljena je na elementarne sekcije, koje se sastoje od jednostavnih grupa sa serijskim ili paralelnim povezivanjem kontejnera. Nadalje, algoritam proračuna ima oblik:

1. Izračunajte ekvivalentnu kapacitivnost sekcija sa serijskim povezivanjem kontejnera.
2. Ako se ove sekcije sastoje od serijski povezanih kondenzatora, onda prvo izračunajte njihov kapacitet.
3. Nakon izračunavanja ekvivalentnih kapaciteta, kolo se ponovo crta. Uobičajeno, kolo se dobija iz serijski povezanih ekvivalentnih kondenzatora.
4. Izračunajte ukupni kapacitet rezultirajućeg kola.

Mnogi entuzijasti početnike u elektronici u procesu sastavljanja domaćeg uređaja imaju pitanje: "Kako pravilno spojiti kondenzatore?"

Čini se zašto je to potrebno, jer ako shematski dijagram pokazuje da na određeno mjesto u krugu treba instalirati kondenzator od 47 mikrofarada, onda ga uzimamo i stavljamo. Ali, morate priznati da čak i strastveni inženjer elektronike možda neće imati kondenzator sa potrebnom ocjenom u radionici!

Slična situacija može nastati prilikom popravke uređaja. Na primjer, potreban vam je elektrolitički kondenzator kapaciteta 1000 mikrofarada, a pri ruci su samo dva ili tri od 470 mikrofarada. Postaviti 470 mikrofarada umjesto 1000? Ne, ovo nije uvijek dozvoljeno. Dakle, šta se može učiniti? Ići na radio pijacu nekoliko desetina kilometara i kupiti dio koji nedostaje?

Kako izaći iz ove situacije? Možete spojiti nekoliko kondenzatora i, kao rezultat, dobiti kapacitet koji nam je potreban. U elektronici postoje dva načina za povezivanje kondenzatora: paralelno i dosljedan.

U stvarnosti, to izgleda ovako:

Paralelna veza

Šematski dijagram paralelnog povezivanja

Serijska veza

Šematski dijagram serijske veze

Također možete kombinirati paralelnu i serijsku vezu. Ali u praksi, malo je vjerovatno da će vam ovo biti od koristi.

Kako izračunati ukupan kapacitet priključenih kondenzatora?

U tome će nam pomoći nekoliko jednostavnih formula. Ne oklijevajte, ako se bavite elektronikom, onda će vam ove jednostavne formule pomoći prije ili kasnije.

Ukupni kapacitet paralelno povezanih kondenzatora:

C 1 - kapacitet prvog;

C 2 - kapacitet drugog;

C 3 - kapacitet trećeg;

C N - kapacitet N th kondenzator;

C ukupno - ukupni kapacitet kompozitnog kondenzatora.

Kao što vidite, kada su spojeni paralelno, kontejnere je potrebno samo preklopiti!

Pažnja! Svi proračuni moraju biti urađeni u istim jedinicama. Ako vršimo proračune u mikrofaradima, tada morate navesti kapacitet C 1, C 2 u mikrofaradima. Rezultat dobijamo i u mikrofaradima. Ovo pravilo treba poštovati, inače se greške ne mogu izbjeći!

Kako ne bi došlo do greške pri pretvaranju mikrofarada u pikofarade, a nanofarada u mikrofarade, potrebno je poznavati skraćeni zapis numeričkih vrijednosti. U tome će vam pomoći i tabela. Označava prefikse koji se koriste za stenografiju i množitelje pomoću kojih možete ponovo izračunati. Pročitajte više o tome.

Kapacitet dva kondenzatora spojena u seriju može se izračunati pomoću druge formule. Biće malo teže:

Pažnja! Ova formula vrijedi samo za dva kondenzatora! Ako ih ima više, tada će biti potrebna drugačija formula. To je više zbunjujuće, i zapravo ne dolazi uvijek od koristi.

Ili isto, ali razumljivije:

Ako izvršite nekoliko proračuna, vidjet ćete da će sa serijskom vezom rezultirajući kapacitet uvijek biti manji od najmanjeg uključenog u ovaj lanac. Šta to znači? To znači da ako serijski povežete kondenzatore kapaciteta 5, 100 i 35 pikofarada, tada će ukupan kapacitet biti manji od 5.

U slučaju da se kondenzatori istog kapaciteta koriste za serijsko povezivanje, ova glomazna formula se magično pojednostavljuje i poprima oblik:

Evo, umjesto pisma M stavljen je broj kondenzatora i C 1- njegov kapacitet.

Također je vrijedno zapamtiti jednostavno pravilo:

Kada su dva kondenzatora istog kapaciteta spojena u seriju, rezultirajući kapacitet će biti polovina kapaciteta svakog od njih.

Dakle, ako spojite dva kondenzatora u seriju, svaki kapaciteta 10 nanofarada, tada će rezultat biti 5 nanofarada.

Nećemo dopustiti da riječi idu niz vjetar, ali ćemo kondenzator provjeriti mjerenjem kapaciteta i u praksi ćemo potvrditi ispravnost ovdje prikazanih formula.

Uzmimo dva filmska kondenzatora. Jedan za 15 nanofarada (0,015 mikrofarada), a drugi za 10 nanofarada (0,01 mikrofarada).Spojimo ih u seriju. Uzmimo sada multimetar Victor VC9805 + i izmjeriti ukupni kapacitet dva kondenzatora. Evo šta smo dobili (pogledajte fotografiju).

Mjerni kapacitet sa serijskom vezom

Kapacitet kompozitnog kondenzatora bio je 6 nanofarada (0,006 μF.)

Sada uradimo isto, ali za paralelnu vezu. Provjerimo rezultat pomoću istog testera (pogledajte fotografiju).

Paralelno mjerenje kapacitivnosti

Kao što vidite, sa paralelnom vezom, kapacitivnost dva kondenzatora je razvijena i iznosi 25 nanofarada (0,025 mikrofarada).

Šta još trebate znati da biste pravilno povezali kondenzatore?

Prvo, ne zaboravite da postoji još jedan važan parametar, poput nominalnog napona.

Kada su kondenzatori spojeni u seriju, napon između njih se raspoređuje obrnuto proporcionalno njihovim kapacitetima. Stoga je logično, pri serijskom povezivanju, koristiti kondenzatore sa nazivnim naponom jednakim naponu kondenzatora, koji zamjenjujemo kompozitnim.

Ako se koriste kondenzatori istog kapaciteta, tada se napon između njih dijeli jednako.

Za elektrolitičke kondenzatore.

Serijsko povezivanje elektrolita

Dijagram serijskog povezivanja

Također, ne zaboravite na nazivni napon. Kada su spojeni paralelno, svaki od uključenih kondenzatora mora imati isti nazivni napon kao da stavljamo jedan kondenzator u kolo. Odnosno, ako trebate ugraditi kondenzator s nominalnim naponom od 35 volti i kapacitetom od, na primjer, 200 mikrofarada u krug, tada umjesto njega možete paralelno spojiti dva kondenzatora od 100 mikrofarada i 35 volti. Ako barem jedan od njih ima niži nazivni napon (na primjer, 25 volti), uskoro će otkazati.

Poželjno je da se za kompozitni kondenzator odaberu kondenzatori iste vrste (film, keramika, liskun, metal-papir). Najbolje bi bilo da se uzimaju iz iste serije, jer će u ovom slučaju raspršivanje parametara za njih biti malo.

Naravno, moguća je i mješovita (kombinirana) veza, ali se u praksi ne koristi (nisam vidio). Obračun kapaciteta sa mješovitom vezom obično ide onima koji rješavaju zadatke iz fizike ili polože ispite :)

Oni koji se ozbiljno zanimaju za elektroniku svakako moraju znati kako pravilno spojiti otpornike i izračunati njihov ukupni otpor!

Serijsko povezivanje kondenzatora obično se koristi u dva slučaja: da se dobije kondenzator sa visokim dozvoljenim naponom ili da se dobije kondenzator sa potrebnim kapacitetom.

Odabiremo otpor kondenzatora

Prilikom odabira kapaciteta kondenzatora, naravno, lakše je koristiti paralelnu vezu, jer se kapaciteti svih kondenzatora jednostavno zbrajaju. Ali ako trebate dobiti vrijednost kapacitivnosti nižu od vrijednosti bilo kojeg raspoloživog kondenzatora, tada će nam pomoći serijska veza. Iznenađujuće, formula za izračunavanje kapacitivnosti kondenzatora u serijskoj vezi je vrlo slična formuli za izračunavanje paralelnog otpora otpornika.
Cs = C1 * C2 / (C1 + C2). Da, nezgodna formula, lakše je koristiti kalkulator.

Visokonaponski kondenzator

Ako se želi visokonaponski kondenzator, mogu se koristiti dva ili više niskonaponskih kondenzatora. Najbolje je kombinirati kondenzatore sa najsličnijim karakteristikama. Budući da se kondenzatori kada su serijski spojeni pune i prazne istom strujom, zbog razlike u vrijednostima kapacitivnosti, kondenzatori se mogu puniti na različite vrijednosti napona i što je veća razlika u kapacitetima, to je veća neravnoteža napona. .
Drugi problem s ovim uključivanjem je širenje struja curenja. Što je veća struja curenja kondenzatora, to će se brže prazniti, dok će kondenzator sa manjom strujom curenja napon rasti i vremenom će napon na prvom kondenzatoru postati nula, a na drugom - puni napon. Ispostavilo se da radi samo jedan kondenzator.
Da biste izbalansirali napon na kondenzatorima, morate spojiti otpornik paralelno sa svakim kondenzatorom u lancu. Otpor otpornika se izračunava tako da struja teče kroz otpornik 10 puta veća od razlike između struja curenja kondenzatora povezanih u seriju.

Od dva polarizovana kondenzatora, jedan je nepolaran

Postoje situacije kada je potreban nepolarni kondenzator, ali su dostupni samo polarni. Tada možete uzeti dva polarna kondenzatora kapaciteta dva puta većeg nego što bi trebao ispasti potreban kondenzator i kombinirati ih u obrnutu seriju, odnosno plus sa plusom ili minusom s minusom između sebe. I zalemite preostale dvije igle u krug.

Paralelno spajanje kondenzatora je baterija u kojoj su kondenzatori pod istim naponom, a ukupna struja jednaka je ukupnom algebarskom zbiru struja navedenih elemenata.

Ključne točke

Kada su kondenzatori povezani paralelno, njihovi kapaciteti se zbrajaju, što vam omogućava da brzo izračunate rezultat. Radni napon kondenzatora je isti, ali se naboji zbrajaju. Ovo sledi iz formule koju je izveo Volta u 18. veku:

C = q / U, zatim C1 + C2 +… = q1 + q2 +… / U.

Paralelno spajanje kondenzatora pretvara se u jedan kondenzator velikog kapaciteta.

Zašto uključiti kondenzatore u paralelu

• U radio prijemnicima, podešavanje frekvencije talasa vrši se prebacivanjem kondenzatorskih banaka, pod uslovom da se rezonantno kolo uvede u rezonanciju.
• U filterima moćnih izvora napajanja potrebno je pohraniti mnogo energije tokom radnog ciklusa. Nije ekonomski isplativo graditi na induktorima. Koristi se paralelni set velikih elektrolitskih kondenzatora.
• Paralelno spajanje kondenzatora nalazi se u mjernim krugovima. Standardi odvajaju dio struje, vrijednost se procjenjuje vrijednošću - veličinom kapacitivnosti ispitivanog kondenzatora.
• Paralelno, povremeno se ugrađuju kompenzatori jalove snage. To su uređaji koji blokiraju izlaz viška energije u opskrbnu mrežu. Time se sprječava stvaranje smetnji, preopterećenja generatora, transformatora i prekomjerno zagrijavanje ožičenja.

Reaktivna snaga mreže

Kada indukcioni motor radi, postoji fazna razlika između struje i napona. To je zbog prisustva namotaja koji pokazuje induktivnu reaktanciju. Kao rezultat toga, dio snage se reflektira natrag u kolo. Učinak se može eliminirati ako se induktivni otpor kompenzira kapacitivnim. Drugi način - upotreba sinhronih motora, efikasan je pri naponima od 6 - 10 kV.

Ako je moguće, preduzeće treba da potroši svu vlastitu proizvedenu reaktivnu snagu. Ali sinhroni motori nisu uvijek prikladni za tehnološke procese. Zatim su postavili kondenzatorske jedinice. Očekuje se da će njihova reaktancija biti jednaka induktivnosti motora. Naravno, idealno, jer se uslovi u proizvodnji stalno menjaju i teško je naći sredinu.

Ako koristite paralelnu vezu kondenzatora i pravilno prebacite pomoću releja, problem je jednostavno riješen. Pojedinačna preduzeća takođe plaćaju reflektovanu reaktivnu snagu. Ukoliko se ne iskoristi, predviđeni su ekonomski gubici. Snabdjevači energije se mogu razumjeti: reaktivna snaga začepljuje dalekovod, opterećuje transformatore, a onda oprema nije u stanju da isporuči puno opterećenje. Ako svako preduzeće počne da opterećuje kanal viškom struje, ekonomska situacija energetskih inženjera će se odmah uzdrmati.

Releji jalove snage su masovno rasprostranjeni i pomoći će da se odredi koji dio kondenzatora uključiti u rad. Primjer rasporeda obračuna troškova prikazan je na slici. Postoji optimalna tačka, preko koje nije ekonomski izvodljivo preći. Ali to je dozvoljeno iz drugih razloga.

Shema priključka kompenzacijskih instalacija

U trofaznim mrežama kompenzacijski kondenzatori se ugrađuju u trostruke prema dvije poznate sheme:

1. Star.
2. Trougao.

Reaktivna snaga u ovim slučajevima se izračunava pomoću formula prikazanih na slici. Kroz grčku omegu prikazana je kružna frekvencija mreže (2 x Pi x 50 Hz). Iz omjera se ispostavlja da je krug za povezivanje kondenzatora s trokutom isplativiji: snaga se povećala 3 puta. Objašnjenje - zvijezda koristi fazni napon, 1,73 puta manji od mrežnog napona. Kompenzovana reaktivna snaga zavisi od kvadrata ovog parametra.

Iz tih razloga trofazni kondenzatori se uvijek izrađuju u trouglu, a ispod zvijezde treba tražiti pojedinačnu narudžbu (tri monofazna kondenzatora). Postoji poleđina novčića: za napon od 1,05; 3.15; 6.3; 10,5 kV svi kondenzatori su jednofazni. Dozvoljeno je spajanje kako želite. Zvijezda, na primjer, ima niži radni napon, što znači da će svaki kondenzator pojedinačno ispasti jeftiniji. Obje sheme se ne mogu pripisati paralelnim vezama, takvi se trojci, međutim, kombiniraju u:

• grupe;
• sekcije;
• instalacija.

I unutar asocijacija, jednofazni kondenzatori mogu biti povezani serijski i paralelno, a trofazni kondenzatori - isključivo paralelno. Preporučuje se da ocjene svih pojedinačnih elemenata budu iste. Ovo pojednostavljuje proračun, izjednačava opterećenje u dijelovima električnog kruga. Poznate su instalacije gdje postoji mješoviti priključak za svaku fazu. Formiraju se paralelne grane.

Instalacije se izvode jednofazno ili trofazno. U mrežama s naponom od 380 V uvijek se koristi paralelno povezivanje kondenzatora. Izuzetak je slučaj korištenja opreme s jednom fazom za 220 V (fazni) i 380 V (linearni). Zatim se ispod uređaja postavlja pojedinačna instalacija (ili grupa), koja kompenzira reaktivnu snagu. U rasvjetnim mrežama kondenzatori se uglavnom ugrađuju nakon prekidača iz očiglednih razloga. U drugim slučajevima - ovisno o karakteristikama funkcioniranja objekta.

Za napone od 3, 6 i 10 kV, jednofazni kondenzatori se uključuju sa običnom ili dvostrukom zvijezdom (vidi sliku). Jedan terminal je uzemljen (uzemljen neutralni). Iz tog razloga je dozvoljena upotreba jednofaznih kondenzatora, uključujući i one s jednim izoliranim terminalom. U potonjem slučaju, morate biti sigurni da neutralni vodič izlazi na tijelo proizvoda.

Glavni prekidač je instaliran u određenom dijelu štićene opreme (teritorijalno) i kontrolira kompenzacijski krug općenito, aktivira ili uklanja dodatnu reaktanciju. Ako procesna oprema miruje u određenom sektoru, glavni prekidač će prekinuti kompenzacijski krug. Kondenzacijske jedinice obično stoje zajedno u posebnoj prostoriji, električno povezane paralelno. Ispred svakog se nalazi prekidač za regulacijski krug releja za povećanje ili smanjenje ukupnog kapaciteta kompenzatora.

U zavisnosti od opreme koju preduzeće koristi, zapremina reaktivne snage zahteva pomoć kondenzatorskih jedinica, koje se fleksibilno prilagođavaju postojećim potrebama. na kraju:

1. Sekcije opreme su povezane paralelno. Ovo je lako razumjeti ako zamislite kućne aparate koji se napajaju jednim produžnim kablom. Svi su povezani paralelno. Ali oni su instalirani, na primjer, u različitim trgovinama, sektorima itd. Postoje slučajevi kada je jedna velika elektrana (na primjer, hidroelektrana) podijeljena na relativno nezavisne dijelove.
2. Kondenzatorske instalacije su povezane paralelno, ali po pravilu na jednom mestu, tako da je moguće automatski ili ručno lako podesiti ukupni kapacitet prebacivanjem lakih prekidača. Jedan kondenzator može raditi za kompenzaciju reaktivne snage bilo koje sekcije ili oba odjednom.

Karakteristike zaštite kondenzatora

Glavni prekidači se u pravilu koriste u slučaju nezgoda i isključuju cijeli dio opreme odjednom. Kondenzacijske jedinice se sklapaju u sekcije paralelnim vezom. Tada će glavni prekidač odmah isključiti takvu "bateriju". A ostali dijelovi kondenzacijskih jedinica će ostati u funkciji. Važno je razumjeti da se zaštitna oprema, kao i zaštićena oprema, može grupirati na različite načine. U zavisnosti od pogodnosti i ekonomske izvodljivosti.

Lagani prekidači se po pravilu koriste u upravljačkim krugovima. Njima se upravlja preko releja i povećava ili smanjuje ukupan kapacitet kondenzatorskih jedinica. Vakuum ili SF6 je odabran kao glavni prekidač.

Značajka krugova iznad 10 kV smatra se korištenjem jednofaznih kondenzatora, sastavljenih prema shemi zvijezda ili trokut, u čijoj se grani nalazi paralelno sekvencijalna grupa kapaciteta (vidi sliku). U prisustvu proizvoda s visokim radnim naponom, dopušteno je učiniti suprotno, koristiti serijsko-paralelnu vezu. Zatim se radni naponi kondenzatora odabiru tako da je broj grupa povezanih jedna za drugom minimalan. Napon na svakom od elemenata prirodno raste. Za referenciju: .

Ako sve radite prema opisanom rasporedu, ako se pokvari bilo koji element kruga kompenzacije jalove snage, ostali će nastaviti raditi u relativno štedljivom načinu rada. Naravno, moraju se pratiti parametri kola, a operativno osoblje, prema metodama, provjerava ispravnost kondenzatorskih jedinica. Prilikom dizajniranja morate uzeti u obzir jednu malu osobinu:

Što je više serija kondenzatorskih grupa u kompenzacijskom kolu, to je teže za svaku osigurati jednoliku distribuciju napona. Konkretno, moguća su česta preopterećenja određenog segmenta.

Osim toga, servisnom osoblju nije lako provjeriti složene električne veze. Cvetna šema se loše uklapa u instalaciju, greške su česte. Paralelno povezivanje kondenzatorskih jedinica u svakoj fazi smatra se idealnim. Tada se lako montira, a postupak verifikacije je maksimalno pojednostavljen.

Pražnjenje kondenzatora

Paralelno povezani kondenzatori imaju veliki kapacitet; kada prestanu da rade, ostaju napunjeni. To možete osjetiti dodirivanjem utikača stare bušilice koja je upravo isključena. Kod novijih modela filter je dizajniran tako da se strujni krug prazni kroz otpornik, a to nije slučaj.

Za smanjenje napona dopušteno je koristiti induktore spojene paralelno s kondenzatorima. U ovom slučaju, otpor uzemljenja na naizmjeničnu struju je vrlo visok, a za jednosmjernu struju ovaj dio je lako prevladati. Tokom rada opreme, struja je ovdje mala, gubici su mali. Nakon zaustavljanja procesne linije, punjenje se postepeno odvodi kroz otpornik visokog otpora ili induktivitet. Naravno, nije zabranjeno staviti relej u krug uzemljenja koji zatvara kontakte tek nakon isključivanja svih uređaja. Dizajn je skuplji i zahtijeva automatizaciju.

Proces pražnjenja kola je važan sa sigurnosne tačke gledišta. Zamislite: kondenzator napunjen iz utičnice pohranjuje razliku potencijala dugo vremena i predstavlja opasnost za druge. U monofaznim mrežama napona od 220 V, pražnjenje se vrši preko ulaznih filtera, pod uslovom da je kućište pravilno uzemljeno. Otpor u kolu spojenom paralelno s kondenzatorima određuje se formulom ispod.

Q označava reaktivnu snagu instalacije u varsima (VAR), a Uph označava fazni napon. Lako je pokazati da je formula data iz izračunavanja vremena pražnjenja: Q linearno ovisi o kapacitetu, koji će se prenijeti na lijevu stranu formule dati vremensku konstantu RC. U tri takva perioda baterija se isprazni za 97%. Na osnovu ovih uslova mogu se naći i parametri induktivnosti. Još bolje, uključite otpornik u seriji s njim, kao što se često radi u stvarnim krugovima.

U praksi se često koriste tijela koja imaju male (i vrlo male) dimenzije, koja mogu akumulirati veliki naboj, a imaju mali potencijal. Takvi objekti se nazivaju kondenzatori. Jedna od glavnih karakteristika kondenzatora je njegov kapacitet. Imajući u rezervi set kondenzatora s različitim parametrima, moguće je proširiti raspon vrijednosti kapacitivnosti i raspon radnih napona ako se koriste njihove veze. Postoje tri vrste povezivanja kondenzatora: serijski, paralelni i mješoviti (paralelni i serijski).

Serijsko povezivanje kondenzatora

Serijski spoj kondenzatora prikazan je na sl. 1

Ovdje (slika 1) je pozitivna ploča jednog kondenzatora spojena na negativnu ploču sljedećeg kondenzatora. Sa ovom vezom, ploče susjednih kondenzatora stvaraju jedan provodnik. Svi kondenzatori spojeni u seriju na pločama imaju jednaka naelektrisanja. Kapacitet serijskog spoja kondenzatora izračunava se po formuli:

gdje je električni kapacitet i-tog kondenzatora.

Ako su kapaciteti kondenzatora kada su spojeni u seriju jednaki, tada je kapacitet njihovog serijskog spoja:

gdje je N broj serijski spojenih kondenzatora. U ovom slučaju, granični napon (U) koji će takva kondenzatorska baterija izdržati bit će:

gdje je granični napon svakog spojnog kondenzatora. Prilikom serijskog povezivanja kondenzatora, potrebno je paziti da nijedan kondenzator baterije ne bude izložen naponu koji prelazi njegov maksimalni radni napon.

Paralelno spajanje kondenzatora

Paralelno povezivanje N kondenzatora prikazano je na sl. 2.

Kada su kondenzatori spojeni paralelno, spajaju se ploče koje imaju naboje istog predznaka (plus sa plusom; minus sa minusom). Kao rezultat ove veze, jedna ploča svakog kondenzatora ima isti potencijal, na primjer, i druga. Razlike potencijala na pločama svih kondenzatora kada su spojeni paralelno su jednake.

Kada su kondenzatori povezani paralelno, ukupna kapacitivnost veze izračunava se kao zbir kapacitivnosti pojedinačnih kondenzatora:

Kada su kondenzatori spojeni paralelno, napon je jednak najmanjoj vrijednosti radnog napona kondenzatora iz sastava spoja koji se razmatra.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježba	Dva kondenzatora su spojena u seriju. Kapacitet baterije je bio F, dok je napunjenost na njoj bila jednaka C. Koliki je kapacitet jednog od kondenzatora (), ako je kapacitet drugog od njih F? Kolika je razlika potencijala na pločama svakog od kondenzatora?
Rješenje	Kada se kondenzatori spajaju u seriju, znamo da su naboji na cijelom spoju i na svakom kondenzatoru posebno jednaki, odnosno: Ukupna kapacitivnost serijskog spoja kondenzatora izračunava se pomoću izraza: Iz formule (2.2) proizilazi da je: Tada se razlika potencijala na pločama prvog kondenzatora nalazi kao: a na pločama drugog kao: Izračunajmo potrebne parametre:
Odgovori	pF; V; B

PRIMJER 2