خازن های موازی متصل اتصال مخلوط خازن ها: نمودار، دلایل نیاز به استفاده

که در مدارهای الکتریکیو نمودارها استفاده می شود روش های مختلفاتصالات خازن اتصال خازن ها به بانک های خازنی می تواند به صورت سریالی، موازی و سری-موازی (مخلوط) باشد.

اگر اتصال خازن ها به باتری به صورت زنجیره ای انجام شود و فقط صفحات اولین و آخرین خازن به نقاط اتصال در مدار وصل شوند، چنین اتصالی نامیده می شود. استوار.

هنگامی که خازن ها به صورت سری متصل می شوند، با همان مقدار الکتریسیته شارژ می شوند، اگرچه فقط دو صفحه بیرونی از منبع جریان شارژ می شوند و صفحات باقی مانده از طریق تأثیر میدان الکتریکی شارژ می شوند. در این صورت، بار صفحه 2 از نظر مقدار برابر خواهد بود، اما در مقابل علامت بار صفحه 1، بار صفحه 3 برابر با بار صفحه 2 خواهد بود، اما قطبیت مخالف نیز خواهد داشت. و غیره.

اما به طور دقیق تر، ولتاژ در عناصر خازنی مختلف متفاوت خواهد بود، زیرا شارژ با همان مقدار برق در ظرفیت های نامی مختلف همیشه به ولتاژهای متفاوتی نیاز دارد. هرچه ظرفیت خازن کمتر باشد، سطح ولتاژ بیشتری برای شارژ قطعه رادیویی با مقدار مورد نیاز الکتریسیته مورد نیاز است و بالعکس.

بنابراین، هنگام شارژ گروهی از خازن های متصل به صورت سری، ولتاژ در خازن های کوچک بیشتر خواهد بود و در عناصر ظرفیت بزرگ- زیر

اجازه دهید کل گروه خازن های متصل به صورت سری را به عنوان یک ظرفیت معادل در نظر بگیریم که بین صفحات آن مقداری سطح ولتاژ برابر با مجموع ولتاژهای همه عناصر گروه وجود دارد و بار آن برابر با بار است. از هر جزء از این گروه

اگر نگاهی دقیق‌تر به کوچک‌ترین رتبه‌بندی ظرفیت در گروه بیندازیم، باید بیشترین میزان را داشته باشد سطح بالاولتاژ. اما در واقع، سطح ولتاژ در سراسر آن تنها بخشی از مقدار کل ولتاژ، از گروه عمومی. ولتاژ در کل گروه همیشه بالاتر از ولتاژ دو طرف خازن است که کمترین مقدار ظرفیت خازنی را دارد.و بنابراین می توانیم بگوییم که ظرفیت کل گروهی از خازن های متصل به صورت سری کمتر از ظرفیت کوچکترین خازن در گروه است..

برای محاسبه ظرفیت کل یک گروه، در در این مثالبیایید از فرمول زیر استفاده کنیم:

1 / C کل = 1 / C 1 + 1 / C 2 + 1 / C 3

برای حالت خاص دو عنصر متصل به صورت سری، فرمول به شکل زیر خواهد بود:

C کل = C 1 × C 2 / C 1 + C 2

برای مثال عملیبیایید سه جزء رادیویی را با مقدار اسمی 100 میکروفاراد در هر 100 ولت به صورت سری وصل کنیم. طبق فرمول فوق واحد را بر ظرفیت تقسیم می کنیم. سپس خلاصه می کنیم. سپس یکی را بر نتیجه حاصل تقسیم می کنیم.

بنابراین - (1:100)+(1:100)+(1:100) = 0.01 + 0.01 + 0.01 = 0.03 و در نهایت 1: 0.03 = 33 uF در 300 ولت (همه ولتاژهایی که با هم جمع می کنیم 100+100+100 = 300 ولت). در نتیجه، ما یک بانک خازنی با ظرفیت کل 33 میکروفاراد در 300 ولت به دست می آوریم.

اگر با اتصال سری، نیاز به یک خازن غیر قطبی با ظرفیت زیاد باشد، می توانید دو خازن الکترولیتی را وصل کنید. در این مورد، توصیه می شود خازن هایی با همان رتبه را انتخاب کنید.

ما هر دو خازن را به صورت سری وصل می کنیم و الکترودهای منفی آنها را به یکدیگر متصل می کنیم. در نتیجه، ظرفیتی برابر با نصف هر واحد به دست می آوریم

اگر گروهی از عناصر خازنی در مدار گنجانده شود به نحوی که نقاط سوئیچینگ مستقیمصفحات تمام اجزای مدار به هم متصل می شوند، پس چنین اتصالی را اتصال موازی خازن ها می نامند.

هنگام شارژ گروهی از خازن های متصل به موازات، ولتاژ یکسانی بین صفحات همه عناصر وجود دارد، زیرا همه آنها از یک منبع تغذیه شارژ می شوند. مقدار کل برق همه عناصر برابر با مجموع مقادیر برق قرار داده شده بر روی هر ظرف جداگانه خواهد بود، زیرا شارژ هر یک از آنها مستقل از بار سایر اجزای این مدار انجام می شود. بر این اساس، کل سیستم را می توان به عنوان یک خازن معادل مشترک در نظر گرفت. سپس ظرفیت کل در هنگام اتصال موازی خازن ها برابر است با مجموع ظرفیت هاهمه عناصر متصل

اجازه دهید ظرفیت کل عناصر متصل به باتری را با نماد نشان دهیم با مشترک، سپس می توانید فرمول را بنویسید:

Ctot = C 1 + C 2 + C 3

بیایید با استفاده از یک مثال زنده به این فرمول نگاه کنیم. فرض کنید باید تعمیر کنیم لوازم خانگییک خازن 100 uF 50 ولت ضروری است، اما ما فقط یک خازن 47 uF 50 ولت داریم. اگر آنها را به صورت موازی (منهای به منفی و مثبت به مثبت) وصل کنید، ظرفیت کل بانک خازن حاصل حدود 94 میکروفاراد در 50 ولت خواهد بود. این یک انحراف کاملا قابل قبول است، بنابراین می توانید با خیال راحت این مجموعه را در تجهیزات الکترونیکی نصب کنید.

بیایید دانش به دست آمده در مورد اتصال موازی خازن ها را در تمرین رادیویی آماتور ادغام کنیم: قابل قبول برای جایگزینی خازن متورمبر مادربرد کامپیوتر شخصی، ما به یک ظرفیت با ارزش اسمی 2000 میکروفاراد نیاز داریم، اما به اقبال آن را نداشتیم و نمی خواهیم به بازار رادیو نیز فرار کنیم. اینجاست که آگاهی از قانون اتصال موازی کانتینرها به کمک ما خواهد آمد.

C کل = C 1 + C 2 = 1000 µF + 1000 µF = 2000 µF

همانطور که می بینید، هیچ چیز پیچیده ای وجود ندارد، با اتصال موازی، هر جزء رادیویی خازنی جداگانه تحت ولتاژ یکسانی قرار می گیرد و خازن کامپوزیت دو بار شارژ می شود. مقدار زیادبرق

اتصال سری-موازی خازن ها مدار یا مداری است که شامل بخش هایی با اتصالات موازی و سری اجزای رادیویی است.

هنگام محاسبه ظرفیت کل چنین مداری با نوع اتصال سری موازیاین بخش (مانند مورد) به بخش های ابتدایی تقسیم می شود که شامل گروه های سادهبا اتصال سری یا موازی ظروف. سپس، الگوریتم محاسبه به شکل زیر است:

1. ظرفیت معادل مقاطع با اتصال سری ظرفیت ها را محاسبه کنید.
2. اگر این مقاطع متشکل از خازن هایی باشد که به صورت سری به هم متصل شده اند، ابتدا ظرفیت آنها محاسبه می شود.
3. پس از محاسبه ظرفیت های معادل، نمودار را دوباره ترسیم کنید. به طور معمول، مداری از خازن های معادل به صورت سری به دست می آید.
4. ظرفیت کل مدار حاصل را محاسبه کنید.

بسیاری از علاقه مندان به الکترونیک مبتدی در حال مونتاژ هستند دستگاه خانگیاین سوال مطرح می شود: "چگونه خازن ها را به درستی وصل کنیم؟"

به نظر می رسد، چرا این لازم است، زیرا اگر نمودار شماتیکاشاره شده است که در این مکانمدار باید یک خازن 47 میکروفاراد نصب داشته باشد، پس بیایید آن را برداریم و نصب کنیم. اما، باید اعتراف کنید که در کارگاه حتی یک مهندس الکترونیک مشتاق ممکن است خازن با درجه لازم وجود نداشته باشد!

وضعیت مشابهی ممکن است هنگام تعمیر هر دستگاهی ایجاد شود. مثلاً لازم است خازن الکترولیتیبا ظرفیت 1000 میکروفاراد و تنها دو یا سه عدد در 470 میکروفاراد در دسترس است. 470 میکروفاراد را به جای 1000 مورد نیاز تنظیم کنید؟ نه، این همیشه قابل قبول نیست. خب ما باید چی کار کنیم؟ به بازار رادیو چند ده کیلومتری بروید و قطعه گم شده را بخرید؟

چگونه از این وضعیت خارج شویم؟ می توانید چندین خازن را به هم وصل کنید و در نتیجه ظرفیت مورد نیاز خود را بدست آورید. در الکترونیک دو راه برای اتصال خازن ها وجود دارد: موازیو متوالی.

در واقعیت به نظر می رسد این است:

اتصال موازی

نمودار شماتیک اتصال موازی

اتصال سریال

نمودار شماتیک اتصال سریال

همچنین امکان ترکیب اتصالات موازی و سریال وجود دارد. اما در عمل بعید است که به این نیاز داشته باشید.

چگونه می توان ظرفیت کل خازن های متصل را محاسبه کرد؟

چند فرمول ساده به ما در این امر کمک می کند. دریغ نکنید، اگر وارد الکترونیک شدید، اینها فرمول های سادهدیر یا زود آنها به شما کمک خواهند کرد.

ظرفیت کل خازن های متصل موازی:

ج 1 - ظرفیت اولین.

ج 2 – ظرفیت دوم؛

ج 3 – ظرفیت سوم؛

C N - ظرفیت نامین خازن؛

C کل - ظرفیت کل خازن کامپوزیت.

همانطور که می بینید، هنگام اتصال موازی ظروف، فقط باید آنها را تا کنید!

توجه!تمام محاسبات باید در واحدهای مشابه انجام شود. اگر محاسبات را در میکروفاراد انجام دهیم، باید ظرفیت خازن را نشان دهیم ج 1, ج 2در میکروفاراد نتیجه نیز در میکروفاراد به دست خواهد آمد. این قانون باید رعایت شود، در غیر این صورت نمی توان از اشتباهات جلوگیری کرد!

برای جلوگیری از اشتباه در تبدیل میکروفاراد به پیکوفاراد و نانوفاراد به میکروفاراد، باید مخفف آن را بدانید. مقادیر عددی. جدول نیز در این مورد به شما کمک خواهد کرد. پیشوندهای مورد استفاده را مشخص می کند یادداشت کوتاهو ضریب هایی که با آنها می توانید دوباره محاسبه کنید. در این مورد بیشتر بخوانید.

ظرفیت دو خازن متصل به سری را می توان با استفاده از فرمول دیگری محاسبه کرد. کمی پیچیده تر خواهد بود:

توجه! این فرمولفقط برای دو خازن معتبر است! اگر تعداد بیشتری وجود داشته باشد، فرمول متفاوتی مورد نیاز خواهد بود. گیج کننده تر است و در واقعیت همیشه مفید نیست.

یا همان چیز، اما قابل درک تر:

اگر چندین محاسبات را انجام دهید، خواهید دید که با اتصال سری، ظرفیت خازنی حاصل همیشه کمتر از کوچکترین ظرفیت موجود در این زنجیره خواهد بود. چه مفهومی داره؟ به این معنی که اگر خازن هایی با ظرفیت های 5، 100 و 35 پیکو فاراد را به صورت سری وصل کنید، ظرفیت کل کمتر از 5 خواهد بود.

اگر از خازن هایی با همان ظرفیت برای اتصال سری استفاده شود، این فرمول دست و پا گیر به طرز جادویی ساده شده و به شکل زیر است:

اینجا به جای نامه م تعداد خازن ها را تنظیم کنید و ج 1- ظرفیت آن

همچنین لازم است یک قانون ساده را به خاطر بسپارید:

هنگامی که دو خازن با ظرفیت یکسان به صورت سری به هم متصل می شوند، ظرفیت خازنی حاصل نصف ظرفیت هر یک از آنها خواهد بود.

بنابراین، اگر دو خازن را به صورت سری به هم وصل کنید، هر کدام با ظرفیت 10 نانوفاراد، ظرفیت خازنی حاصل 5 نانوفاراد خواهد بود.

بیایید کلمات را هدر ندهیم، اما بیایید خازن را با اندازه گیری ظرفیت بررسی کنیم و در عمل صحت فرمول های نشان داده شده در اینجا را تایید خواهیم کرد.

بیایید دو خازن فیلم برداریم. یکی 15 نانوفاراد (0.015 µF) و دیگری 10 نانوفاراد (0.01 µF) است. بیایید آنها را به صورت سری به هم وصل کنیم. حالا بیایید یک مولتی متر بگیریم ویکتور VC9805+ و ظرفیت کل دو خازن را اندازه گیری کنید. این چیزی است که ما دریافت می کنیم (عکس را ببینید).

اندازه گیری ظرفیت در اتصال سری

ظرفیت خازن کامپوزیت 6 نانوفاراد (0.006 میکروفاراد) بود.

حالا بیایید همین کار را انجام دهیم، اما برای اتصال موازی. بیایید نتیجه را با استفاده از همان تستر بررسی کنیم (عکس را ببینید).

اندازه گیری ظرفیت در اتصال موازی

همانطور که می بینید، در صورت اتصال موازی، ظرفیت دو خازن جمع می شود و به 25 نانوفاراد (0.025 μF) می رسد.

برای اتصال صحیح خازن ها چه چیز دیگری باید بدانید؟

اولاً فراموش نکنید که پارامتر مهم دیگری مانند ولتاژ محاسبه شده.

هنگامی که خازن ها به صورت سری متصل می شوند، ولتاژ بین آنها به طور معکوس متناسب با ظرفیت خازن آنها توزیع می شود. بنابراین، هنگام اتصال سری، منطقی است که از خازن هایی با ولتاژ نامی برابر با خازن استفاده کنیم، که در جای آن یک کامپوزیت نصب می کنیم.

اگر از خازن هایی با ظرفیت یکسان استفاده شود، ولتاژ بین آنها به طور مساوی تقسیم می شود.

برای خازن های الکترولیتی

اتصال سری الکترولیت ها

نمودار اتصال سریال

همچنین، ولتاژ نامی را فراموش نکنید. در اتصال موازی، هر یک از خازن های درگیر باید دارای ولتاژ نامی یکسانی باشند که انگار یک خازن را در مدار قرار داده ایم. یعنی اگر نیاز به نصب یک خازن با ولتاژ نامی 35 ولت و ظرفیت مثلاً 200 میکروفاراد در مدار دارید، به جای آن می توانید دو خازن را به صورت موازی با 100 میکروفاراد و 35 ولت وصل کنید. اگر حداقل یکی از آنها ولتاژ نامی کمتری داشته باشد (مثلاً 25 ولت)، به زودی از کار می افتد.

توصیه می شود که برای یک خازن کامپوزیت، خازن هایی از همان نوع (فیلم، سرامیک، میکا، کاغذ فلزی) انتخاب شوند. بهتر است که آنها از یک دسته گرفته شوند، زیرا در این حالت گسترش پارامترها کم خواهد بود.

البته اتصال مختلط (ترکیبی) نیز امکان پذیر است، اما در عمل استفاده نمی شود (من ندیده ام). محاسبه ظرفیت برای اتصال مختلط معمولاً نصیب کسانی می شود که مسائل فیزیک را حل می کنند یا امتحانات را قبول می کنند :)

کسانی که به طور جدی به الکترونیک علاقه مند هستند، قطعا باید بدانند که چگونه مقاومت ها را به درستی متصل کرده و مقاومت کل آنها را محاسبه کنند!

اتصال سری خازن ها معمولاً در دو حالت استفاده می شود: برای به دست آوردن خازن با ولتاژ مجاز بالا یا برای به دست آوردن خازن با ظرفیت مورد نظر.

انتخاب مقاومت خازن

هنگام انتخاب ظرفیت خازن، البته، استفاده از اتصال موازی آسان تر است، زیرا ظرفیت تمام خازن ها به سادگی خلاصه می شود. اما اگر بخواهیم مقدار ظرفیت خازنی کمتری نسبت به خازن های موجود داشته باشیم، اتصال سری به ما کمک می کند. با کمال تعجب، فرمول محاسبه ظرفیت خازن ها در اتصال متوالی، بسیار شبیه فرمول محاسبه مقاومت موازی مقاومت ها است.
Cs=C1*C2/(C1+C2). بله، فرمول ناخوشایند است؛ استفاده از ماشین حساب راحت تر است.

خازن ولتاژ بالا

در صورت نیاز به یک خازن ولتاژ بالا، می توان از دو یا چند خازن در هر مورد استفاده کرد ولتاژ پایین. بهتر است خازن هایی با مشابه ترین ویژگی ها ترکیب شوند. از آنجایی که هنگام اتصال سری، خازن ها با جریان یکسانی شارژ و دشارژ می شوند، به دلیل تفاوت در مقادیر خازن، خازن ها می توانند تا حداکثر شارژ شوند. معانی مختلفولتاژ و چی تفاوت بیشتردر ظروف، عدم تعادل ولتاژ بیشتر است.
مشکل دیگر چنین اتصالی با گسترش جریان های نشتی ایجاد می شود. هرچه جریان نشتی خازن بیشتر باشد، سریعتر تخلیه می شود، در حالی که خازن با جریان نشتی کمتر، ولتاژ را افزایش می دهد و به مرور زمان، ولتاژ خازن اول تبدیل می شود. برابر با صفر، و در مورد دوم ولتاژ کامل. معلوم می شود که فقط یک خازن کار می کند.
برای متعادل کردن ولتاژ در خازن ها، باید یک مقاومت را به موازات هر خازن در زنجیره وصل کنید. مقاومت مقاومت به گونه ای محاسبه می شود که جریان عبوری از مقاومت 10 برابر بیشتر از اختلاف بین جریان های نشتی خازن های متصل به سری باشد.

از دو خازن قطبی، یکی غیر قطبی است

شرایطی وجود دارد که به یک خازن غیر قطبی نیاز است، اما فقط خازن های قطبی در دسترس هستند. سپس می توانید دو خازن قطبی با ظرفیت دو برابر خازن مورد نیاز را بردارید و آنها را با سری ضد یعنی به علاوه با مثبت یا منفی با منفی ترکیب کنید. و دو پایه باقیمانده را به مدار لحیم کنید.

اتصال موازی خازن ها باتری است که خازن ها در آن قرار دارند همان ولتاژ، و جریان کل برابر است با مجموع جبری کامل جریان عناصر نشان داده شده.

نکات اصلی

هنگامی که خازن ها به صورت موازی متصل می شوند، ظرفیت خازن های آنها جمع می شود و به شما امکان می دهد به سرعت نتیجه را محاسبه کنید. ولتاژ کار خازن ها یکسان است و بارها با هم جمع می شوند. این از فرمول بدست آمده توسط ولتا در قرن هجدهم به دست می آید:

C = q/U، سپس C1 + C2 + … = q1 + q2 + …/U.

اتصال موازی خازن ها به یک خازن با ظرفیت بالا تبدیل می شود.

چرا خازن ها را به صورت موازی وصل می کنیم؟

• در گیرنده های رادیویی، تنظیم فرکانس موج توسط بلوک های سوئیچینگ خازن ها انجام می شود و اطمینان حاصل می شود که مدار تشدید به رزونانس می رسد.
• در فیلترهای منابع تغذیه قدرتمند، انرژی زیادی باید در طول چرخه عملیات ذخیره شود. ساخت آن بر روی سلف ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. یک مجموعه موازی از خازن های الکترولیتی بزرگ استفاده می شود.
• اتصال موازی خازن ها در آن اتفاق می افتد مدارهای اندازه گیری. استانداردها بخشی از جریان را به خود منشعب می کنند؛ مقدار بر اساس مقدار - اندازه ظرفیت خازن مورد مطالعه تخمین زده می شود.
• به موازات آن، جبران کننده های توان راکتیو به صورت دوره ای نصب می شوند. اینها وسایلی هستند که خروج انرژی اضافی به شبکه منبع تغذیه را مسدود می کنند. این از تداخل، بارگذاری بیش از حد ژنراتورها، ترانسفورماتورها و گرم شدن بیش از حد سیم کشی جلوگیری می کند.

توان راکتیو شبکه

وقتی کار می کند موتور آسنکرون، یک واگرایی جریان و ولتاژ در فاز وجود دارد. این به دلیل وجود یک سیم پیچ نشان می دهد راکتانس القایی. در نتیجه مقداری از توان به مدار بازتاب می‌شود. اگر راکتانس القایی با راکتانس خازنی جبران شود، اثر را می توان حذف کرد. روش دیگر استفاده از موتورهای سنکرون است که در ولتاژهای 6 تا 10 کیلو ولت موثر است.

در صورت امکان، نیروگاه باید تمام توان راکتیو خود را مصرف کند. اما موتورهای سنکرون همیشه برای شرایط مناسب نیستند فرآیندهای تکنولوژیکی. سپس واحدهای خازن را نصب می کنند. آنها راکتانسانتظار می رود برابر با اندوکتانس موتورها باشد. البته در حالت ایده آل، زیرا شرایط تولید دائماً در حال تغییر است و یافتن حد وسط دشوار است.

اگر استفاده می کنید اتصال موازیخازن ها و سوئیچ ها با استفاده صحیح از رله، مشکل به راحتی حل می شود. شرکت های انفرادی نیز برای توان راکتیو منعکس شده پرداخت می کنند. در صورت عدم استفاده، زیان اقتصادی پیش بینی می شود. تامین کنندگان انرژی را می توان درک کرد: توان راکتیوخطوط برق را مسدود می کند، ترانسفورماتورها را بارگیری می کند و سپس تجهیزات قادر به تحویل بار کامل نیستند. اگر هر شرکتی شروع به بارگیری کانال با جریان اضافی کند، وضعیت اقتصادی مهندسان برق بلافاصله بدتر می شود.

رله‌های توان راکتیو به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و به تعیین اینکه کدام قسمت از خازن‌ها باید راه‌اندازی شود، کمک می‌کنند. نمونه ای از برنامه محاسبه هزینه در شکل نشان داده شده است. یک نقطه بهینه وجود دارد که فراتر از آن از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. اما انجام آن به دلایل دیگر جایز است.

نمودار اتصال تاسیسات جبران کننده

که در شبکه های سه فازخازن های جبران کننده طبق دو طرح معروف به سه قسمت قرار می گیرند:

1. ستاره.
2. مثلث.

توان راکتیو در این موارد با استفاده از فرمول های ارائه شده در شکل محاسبه می شود. امگا یونانی فرکانس دایره ای شبکه (2 x Pi x 50 هرتز) را نشان می دهد. از روابط معلوم می شود که مدار اتصال خازن در یک مثلث سودآورتر است: قدرت 3 برابر افزایش یافته است. توضیح - ستاره استفاده می کند ولتاژ فاز، 1.73 برابر کمتر از خطی است. توان راکتیو جبران شده به مربع این پارامتر بستگی دارد.

به این دلایل، خازن های سه فاز همیشه به صورت مثلثی ساخته می شوند و برای یک ستاره، باید سفارش جداگانه (سه خازن تک فاز) بخواهید. بخور سمت معکوسمدال: برای ولتاژ 1.05; 3.15; 6.3; 10.5 کیلو ولت تمامی خازن ها تک فاز هستند. اتصال به دلخواه جایز است. به عنوان مثال، یک ستاره دارای ولتاژ عملیاتی کمتری است، به این معنی که هر خازن به طور جداگانه ارزان تر خواهد بود. هر دو مدار را نمی توان به عنوان اتصالات موازی طبقه بندی کرد، اما سه قلوهای مشابه در موارد زیر ترکیب می شوند:

• گروه ها؛
• بخش ها
• تاسیسات

و در داخل انجمن ها، خازن های تک فاز را می توان به صورت سری و موازی و خازن های سه فاز را منحصراً به صورت موازی وصل کرد. فرقه های توصیه شده از همه عناصر منفردهمان را انتخاب کنید این محاسبه را ساده می کند و بار را در قطعات برابر می کند نمودار الکتریکی. تاسیسات شناخته شده ای وجود دارد که در آنها یک اتصال ترکیبی برای هر فاز وجود دارد. شاخه های موازی تشکیل می شوند.

نصب به صورت تک فاز یا سه فاز انجام می شود. در شبکه های با ولتاژ 380 ولت همیشه از اتصال موازی خازن ها استفاده می شود. یک استثنا در مورد استفاده از تجهیزات با یک فاز 220 ولت (فاز) و 380 ولت (خطی) است. سپس یک نصب (یا گروه) فردی در زیر دستگاه نصب می شود که توان راکتیو را جبران می کند. در شبکه های روشنایی، خازن ها بیشتر بعد از کلید قرار می گیرند دلایل واضح. در موارد دیگر - بسته به ویژگی های عملکرد شی.

برای ولتاژهای 3، 6 و 10 کیلو ولت، خازن های تک فاز با یک ستاره معمولی یا دوتایی متصل می شوند (شکل را ببینید). یک ترمینال به زمین متصل است (خنثی با زمین محکم). به همین دلیل، استفاده از خازن های تک فاز، از جمله خازن های دارای یک ترمینال عایق، مجاز است. که در مورد دومباید اطمینان حاصل شود که هادی خنثیروی بدنه محصول گسترش می یابد.

کلید اصلی در بخش خاصی از تجهیزات محافظت شده (از نظر جغرافیایی) قرار می گیرد و مدار جبران را به طور کلی کنترل می کند، راکتانس اضافی را فعال یا حذف می کند. اگر تجهیزات فرآیند در یک بخش خاص بیکار باشد، کلید اصلی مدار جبران را می شکند. واحدهای خازن معمولاً با هم در یک اتاق اختصاصی قرار می گیرند که به صورت موازی به صورت الکتریکی به هم متصل می شوند. در جلوی هر یک کلید مدار کنترل رله برای افزایش یا کاهش ظرفیت کل جبران کننده ها وجود دارد.

بسته به تجهیزات مورد استفاده توسط شرکت، مقدار توان راکتیو کمک واحدهای خازن را تعیین می کند که به طور انعطاف پذیر با نیازهای موجود تنظیم می شوند. در نهایت:

1. بخش های تجهیزات به صورت موازی متصل می شوند. اگر تصور کنید این موضوع آسان است لوازم خانگی، با یک سیم داخلی تغذیه می شود. همه به صورت موازی وصل شده اند. اما آنها به عنوان مثال در کارگاه ها، بخش ها و غیره مختلف نصب می شوند. مواردی وجود دارد که یک نیروگاه بزرگ (مثلاً یک ژنراتور نیروگاه برق آبی) به بخش های نسبتاً مستقل تقسیم می شود.
2. واحدهای خازن به صورت موازی، اما، به عنوان یک قاعده، در یک مکان متصل می شوند، به طوری که امکان تنظیم خودکار یا دستی کل ظرفیت با تعویض سوئیچ های سبک وزن وجود دارد. یک خازن می تواند برای جبران توان راکتیو هر یک از بخش ها یا هر دو به طور همزمان کار کند.

ویژگی های حفاظت از خازن

سوئیچ های اصلی معمولاً در مواقع اضطراری استفاده می شوند و کل بخش تجهیزات را به یکباره خاموش می کنند. واحدهای خازن به صورت مقطعی مونتاژ می شوند اتصال موازی. سپس سوئیچ اصلی بلافاصله چنین "باتری" را خاموش می کند. و بخش های دیگر از واحدهای خازن فعال باقی خواهند ماند. درک این نکته مهم است که تجهیزات حفاظتی، مانند تجهیزات محافظت شده، می توانند گروه بندی شوند روش های مختلف. بسته به راحتی و امکان اقتصادی.

سوئیچ های سبک وزن، به عنوان یک قاعده، در مدارهای کنترل استفاده می شود. آنها از طریق یک رله کنترل می شوند و ظرفیت کل واحدهای خازن را افزایش یا کاهش می دهند. گاز وکیوم یا SF6 به عنوان کلید اصلی انتخاب می شود.

یکی از ویژگی های مدارهای بالای 10 کیلو ولت استفاده از خازن های تک فاز مونتاژ شده بر اساس مدار ستاره ای یا مثلثی است که در هر شاخه آن یک گروه خازن سری موازی وجود دارد (شکل را ببینید). اگر محصولاتی با ولتاژ کار بالا دارید، انجام برعکس، استفاده از اتصال سری موازی مجاز است. سپس ولتاژهای عملیاتی خازن ها به گونه ای انتخاب می شوند که تعداد گروه های متصل یکی پس از دیگری حداقل باشد. ولتاژ هر عنصر به طور طبیعی افزایش می یابد. برای مرجع: .

اگر همه کارها را طبق روش توصیف شده انجام دهید، اگر هر یک از عناصر مدار جبران توان راکتیو از کار بیفتد، بقیه در یک حالت نسبتا ملایم به کار خود ادامه می دهند. البته، پارامترهای مدار نیاز به نظارت دارند و پرسنل عملیاتی، طبق روش‌ها، واحدهای خازن را از نظر قابلیت سرویس بررسی می‌کنند. هنگام طراحی، باید یک ویژگی کوچک را در نظر بگیرید:

هر چه گروه های متوالی خازن در مدار جبران وجود داشته باشد، اطمینان از توزیع یکنواخت ولتاژ برای هر یک دشوارتر است. به طور خاص، اضافه بارهای مکرر یک بخش خاص امکان پذیر است.

علاوه بر این، پیچیده است اتصالات الکتریکیبررسی برای پرسنل تعمیر و نگهداری آسان نیست. نصب طرح مزین به سختی انجام می شود و خطاها رایج هستند. اتصال موازی بلوک های خازن برای هر فاز ایده آل در نظر گرفته می شود. سپس نصب آن آسان است و مراحل آزمایش تا حد امکان ساده می شود.

تخلیه خازن

خازن های متصل به صورت موازی دارند ظرفیت بزرگ، وقتی کار را متوقف می کنید، شارژی روی آنها باقی می ماند. اگر دوشاخه یک مته قدیمی را که به تازگی خاموش شده است لمس کنید، می توانید این را احساس کنید. در مدل های جدید فیلتر به گونه ای طراحی شده است که مدار از طریق یک مقاومت تخلیه می شود و این مورد رعایت نمی شود.

برای کاهش ولتاژ می توان از سلف هایی که به صورت موازی با خازن ها متصل شده اند نیز استفاده کرد. در این مورد، مقاومت زمین جریان متناوببسیار بزرگ است و برای یک دائمی غلبه بر این بخش دشوار نیست. در حین کارکرد تجهیزات جریان کم و تلفات کم است. پس از توقف خط فرآیند، شارژ به تدریج از طریق یک مقاومت یا اندوکتانس با مقاومت بالا تخلیه می شود. البته نصب رله در مدار زمین که فقط پس از خاموش شدن همه دستگاه ها کنتاکت ها را می بندد منعی ندارد. طراحی گران تر است و نیاز به اتوماسیون دارد.

فرآیند تخلیه مدار از نقطه نظر ایمنی مهم است. بیایید تصور کنیم: یک خازن شارژ شده از یک پریز، اختلاف پتانسیل را برای مدت طولانی حفظ می کند و برای دیگران خطر ایجاد می کند. که در شبکه های تک فازبا ولتاژ 220 ولت، تخلیه از طریق فیلترهای ورودی انجام می شود، مشروط بر اینکه محفظه به خوبی زمین شده باشد. مقاومت در مدار متصل به موازات با خازن ها با فرمول ارائه شده در زیر تعیین می شود.

Q به معنای توان راکتیو نصب بر حسب vars (VAR) و Uph ولتاژ فاز است. به راحتی می توان نشان داد که فرمول از محاسبه زمان تخلیه داده می شود: Q به طور خطی به ظرفیت بستگی دارد، با انتقال به سمت چپ فرمول، ثابت زمانی RC را نشان می دهد. در سه دوره زمانی، باتری 97٪ تخلیه می شود. مستقر شرایط مشخص شدههمچنین می توانید پارامترهای اندوکتانس را پیدا کنید. بهتر است، همانطور که اغلب در مدارهای واقعی انجام می شود، یک مقاومت را به صورت سری به آن وصل کنید.

در عمل، اغلب از بدنه هایی استفاده می شود که دارای اندازه های کوچک (و بسیار کوچک) هستند که می توانند بار زیادی را در حالی که پتانسیل کمی دارند، جمع کنند. چنین اجسامی را خازن می نامند. یکی از ویژگی های اصلی یک خازن ظرفیت آن است. داشتن مجموعه ای از خازن های ذخیره شده با پارامترهای مختلف، در صورت استفاده از اتصالات آنها می توانید محدوده مقادیر خازن و محدوده ولتاژهای کاری را افزایش دهید. سه نوع اتصال خازن وجود دارد: سری، موازی و مخلوط (موازی و سری).

اتصال سری خازن ها

اتصال سری خازن ها در شکل نشان داده شده است. 1

در اینجا (شکل 1) صفحه مثبت یک خازن به صفحه منفی خازن بعدی متصل می شود. با این اتصال صفحات خازن های مجاور یک هادی واحد ایجاد می کنند. تمام خازن هایی که به صورت سری روی صفحات خود متصل می شوند دارای بارهای مساوی هستند. ظرفیت الکتریکی یک اتصال سری خازن ها با فرمول محاسبه می شود:

ظرفیت الکتریکی خازن iام کجاست.

اگر ظرفیت خازن ها هنگام اتصال سری برابر باشد، ظرفیت اتصال سری آنها برابر است:

که در آن N تعداد خازن های متصل به صورت سری است. در این حالت، حداکثر ولتاژ (U) که ​​چنین بانکی از خازن ها می تواند تحمل کند، خواهد بود:

حداکثر ولتاژ هر خازن اتصال کجاست. هنگام اتصال خازن ها به صورت سری، باید دقت شود که هیچ خازن باتری در معرض ولتاژی بیشتر از حداکثر ولتاژ کاری خود قرار نگیرد.

اتصال موازی خازن ها

اتصال موازی خازن های N در شکل نشان داده شده است. 2.

هنگام اتصال خازن ها به صورت موازی، صفحات با بارهای یک علامت متصل می شوند (به علاوه با مثبت؛ منهای با منفی). در نتیجه چنین اتصالی، مثلاً یک صفحه از هر خازن پتانسیل یکسانی دارد و دیگری. اختلاف پتانسیل در صفحات همه خازن ها در صورت اتصال موازی برابر است.

هنگام اتصال موازی خازن ها، ظرفیت کل اتصال به عنوان مجموع ظرفیت خازن های جداگانه محاسبه می شود:

هنگام اتصال موازی خازن ها، ولتاژ برابر با کمترین ولتاژ کاری خازن از اتصال مورد نظر است.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

ورزش	دو خازن به صورت سری به هم وصل شده اند. ظرفیت باتری F بود، در حالی که شارژ آن برابر با C بود. ظرفیت یکی از خازن ها () چقدر است، اگر ظرفیت خازن دوم باشد F اختلاف پتانسیل بین صفحات هر خازن چقدر است؟
راه حل	هنگام اتصال خازن ها به صورت سری، می دانیم که بارهای کل اتصال و هر خازن به صورت جداگانه برابر است، یعنی: ظرفیت کل یک اتصال سری خازن با استفاده از عبارت زیر محاسبه می شود: از فرمول (2.2) چنین می شود که: سپس اختلاف پتانسیل روی صفحات خازن اول را به صورت زیر پیدا می کنیم: و در جلد دوم به صورت: بیایید پارامترهای مورد نیاز را محاسبه کنیم:
پاسخ	pF; که در؛ ب

مثال 2