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

Električni krugovi i strujni krugovi koriste različite metode spajanja 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 spojene na točke uključivanja u krug, tada se takva veza naziva dosljedan.

Kada su kondenzatori spojeni u seriju, oni se nabijaju istom količinom električne energije, iako se samo dvije vanjske ploče napajaju iz izvora struje, a preostale ploče se nabijaju pod utjecajem električnog polja. U ovom slučaju, naboj ploče 2 će biti jednak vrijednosti, ali suprotan po predznaku naboju ploče 1, naboj ploče 3 će biti jednak naboju ploče 2, ali će također biti suprotnog polariteta, itd.

No, točnije, 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 kapacitet kondenzatora manji, potrebna je viša razina napona kako bi se radio komponenta napunila potrebnom količinom električne energije i obrnuto.

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

Razmotrimo cijelu skupinu serijski spojenih kapaciteta, kao jednu ekvivalentnu kapacitivnost, između čijih ploča postoji neka razina napona jednaka zbroju napona na svim elementima skupine, a čiji je naboj jednak naboju bilo koju komponentu iz ove grupe.

Ako pobliže pogledate najmanju ocjenu kapaciteta u skupini, tada bi trebala imati najvišu razinu napona. Ali u stvari, razina napona na njemu samo je dio ukupne vrijednosti napona iz ukupne skupine. Napon na cijeloj skupini uvijek je veći od napona na kondenzatoru, koji ima najmanju vrijednost kapaciteta. Stoga to možemo reći ukupni kapacitet grupe kondenzatora spojenih u nizu manji je od kapaciteta najmanjeg kondenzatora u skupini.

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, s dva elementa spojena u nizu, formula će poprimiti oblik:

C ukupno = C 1 × C 2 / C 1 + C 2

Za praktični primjer, spojimo tri radio komponente od 100μF / 100V u seriju. Prema gornjoj formuli, jedinicu dijelimo s kapacitetom. Zatim sumiramo. Zatim jedinicu podijelimo 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 + = 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, dobivamo kapacitet jednak polovici svake od denominacija

Ako je u krug uključena skupina kapacitivnih elemenata na način da su ploče svih komponenti kruga spojene na točke izravnog spajanja, tada se takav spoj naziva paralelnim spojem kondenzatora.

Prilikom punjenja grupe paralelno spojenih spremnika bit će isti napon između ploča svih elemenata, budući da se svi napajaju iz istog izvora napajanja. Ukupna količina električne energije na svim elementima bit će jednaka zbroju količine električne energije koja se stavlja na svaki spremnik posebno, budući da se svaki od njih naplaćuje neovisno o naboju ostalih komponenti u ovom krugu. Na temelju toga, cijeli se sustav može smatrati jednim zajedničkim ekvivalentnim kondenzatorom. Zatim ukupni kapacitet s paralelnim spajanjem kondenzatora jednak je zbroju kapacitivnosti svi povezani elementi.

Ukupni kapacitet ćelija spojenih na bateriju označimo simbolom S generalom, tada možete napisati formulu:

C ukupno = C 1 + C 2 + C 3

Razmotrimo ovu formulu koristeći primjer uživo. Pretpostavimo da nam je hitno potreban kondenzator od 100 mikrofarada za popravak 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 natečeni kondenzator na matičnoj ploči osobnog računala, potreban nam je kapacitet od 2000 mikrofarada, ali na sreću, nismo nemam ga, a ne želimo ni trčati na radijsko 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 je spojen paralelno, isti napon djeluje na svaku zasebnu kapacitivnu radio komponentu, a kompozitni kondenzator se dvaput puni s količinom električne energije.

Serijsko-paralelni spoj kondenzatora je krug ili sklop koji sadrži sekcije, kako s paralelnim tako i sa serijskim spajanjem radio komponenti.

Pri izračunu ukupnog kapaciteta takvog kruga s serijsko-paralelni tip veze ovaj odjeljak (kao u slučaju c) podijeljen je na elementarne sekcije koje se sastoje od jednostavnih skupina sa serijskim ili paralelnim povezivanjem spremnika. Nadalje, algoritam izračuna ima oblik:

1. Izračunajte ekvivalentnu kapacitivnost sekcija sa serijskim spajanjem spremnika.
2. Ako se ove sekcije sastoje od serijski spojenih kondenzatora, tada najprije izračunajte njihov kapacitet.
3. Nakon izračuna ekvivalentnih kapaciteta, krug se ponovno crta. Obično se krug dobiva iz serijski spojenih ekvivalentnih kondenzatora.
4. Izračunajte ukupni kapacitet rezultirajućeg kruga.

Mnogi ljubitelji elektronike početnike 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 ni strastveni inženjer elektronike možda neće imati kondenzator s potrebnom ocjenom u radionici!

Slična situacija može se pojaviti prilikom popravka 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, to nije uvijek dopušteno. Dakle, što se može učiniti? Otići na radijsku tržnicu nekoliko desetaka 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 spajanje kondenzatora: paralelno i dosljedan.

U stvarnosti, to izgleda ovako:

Paralelna veza

Shematski dijagram paralelnog povezivanja

Serijska veza

Shematski dijagram serijske veze

Također možete kombinirati paralelnu i serijsku vezu. Ali u praksi vam to vjerojatno neće biti od koristi.

Kako izračunati ukupni kapacitet spojenih 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 spojenih 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, posude je potrebno samo preklopiti!

Pažnja! Svi izračuni moraju biti napravljeni u istim jedinicama. Ako vršimo izračune u mikrofaradima, tada morate navesti kapacitet C 1, C 2 u mikrofaradima. Rezultat dobivamo i u mikrofaradima. Ovo pravilo treba se pridržavati, inače se pogreške ne mogu izbjeći!

Kako ne bi došlo do pogreške pri pretvaranju mikrofarada u pikofarade, a nanofarada u mikrofarade, potrebno je poznavati skraćeni zapis brojčanih vrijednosti. U tome će vam pomoći i tablica. Označava prefikse koji se koriste za stenografiju i množitelje s kojima možete ponovno izračunati. Pročitajte više o tome.

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

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

Ili isto, ali razumljivije:

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

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

Ovdje umjesto pisma M stavlja se 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 polovica kapaciteta svakog od njih.

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

Nećemo pustiti riječi niz vjetar, ali ćemo kondenzator provjeriti mjerenjem kapaciteta, a 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. Sada uzmimo multimetar Victor VC9805 + i izmjeriti ukupni kapacitet dvaju kondenzatora. Evo što smo dobili (vidi sliku).

Mjerenje kapaciteta uz serijsku vezu

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

Sada učinimo isto, ali za paralelnu vezu. Provjerimo rezultat istim testerom (vidi fotografiju).

Paralelno mjerenje kapacitivnosti

Kao što možete vidjeti, s paralelnom vezom, kapacitet dvaju kondenzatora je razvijen i iznosi 25 nanofarada (0,025 mikrofarada).

Što još trebate znati da biste pravilno spojili kondenzatore?

Prvo, ne zaboravite da postoji još jedan važan parametar, kao što je nazivni napon.

Kada su kondenzatori spojeni serijski, napon između njih se raspoređuje obrnuto proporcionalno njihovim kapacitetima. Stoga je logično, kod serijskog spajanja, koristiti kondenzatore nazivnog napona jednakog naponu kondenzatora, koji zamjenjujemo kompozitnim.

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

Za elektrolitičke kondenzatore.

Serijski spoj 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 krug. To jest, ako trebate ugraditi kondenzator s nazivnim 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), onda će uskoro propasti.

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

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

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

Serijsko spajanje kondenzatora obično se koristi u dva slučaja: za dobivanje kondenzatora s visokim dopuštenim naponom ili za dobivanje kondenzatora s potrebnim kapacitetom.

Odabiremo otpor kondenzatora

Prilikom odabira kapaciteta kondenzatora, naravno, lakše je koristiti paralelnu vezu, budući da 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. Začudo, formula za izračun kapaciteta kondenzatora u serijskom spoju vrlo je 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 najsličnijih karakteristika. Budući da se kondenzatori kada su spojeni u seriju 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 propuštanja kondenzatora, to će se brže prazniti, dok će kondenzator s nižom strujom propuštanja napon rasti i s vremenom će napon na prvom kondenzatoru postati nula, a na drugom - puni napon. Ispada da radi samo jedan kondenzator.
Da biste uravnotežili napon na kondenzatorima, morate spojiti otpornik paralelno na svaki kondenzator u lancu. Otpor otpornika izračunava se tako da kroz otpornik teče struja 10 puta veća od razlike između struja propuštanja kondenzatora spojenih u seriju.

Od dva polarizirana 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 od potrebnog kondenzatora i kombinirati ih u obrnutom nizu, odnosno plus s plusom ili minus 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 zbroju struja navedenih elemenata.

Ključne točke

Kada su kondenzatori spojeni paralelno, njihovi se kapaciteti zbrajaju, što vam omogućuje brzo izračunavanje rezultata. Radni napon kondenzatora je isti, ali se naboji zbrajaju. To slijedi iz formule koju je izveo Volta u 18. stoljeću:

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

Paralelno spajanje kondenzatora pretvara se u jedan kondenzator velikog kapaciteta.

Zašto uključiti kondenzatore paralelno

• U radio prijemnicima, ugađanje frekvencije vala izvodi se prebacivanjem kondenzatorskih baterija, pod uvjetom da se rezonantni krug uvede u rezonanciju.
• U filterima snažnih izvora napajanja potrebno je pohraniti puno energije tijekom radnog ciklusa. Nije ekonomski isplativo graditi ga na induktorima. Koristi se paralelni skup velikih elektrolitskih kondenzatora.
• Paralelno spajanje kondenzatora nalazi se u mjernim krugovima. Standardi odvajaju dio struje, vrijednost se procjenjuje vrijednošću - veličinom kapacitivnosti ispitivanog kondenzatora.
• Paralelno se povremeno ugrađuju kompenzatori jalove snage. To su uređaji koji blokiraju izlaz viška energije u opskrbnu mrežu. Time se sprječava stvaranje smetnji, preopterećenja generatora, transformatora i prekomjernog zagrijavanja ožičenja.

Jalova snaga mreže

Kada indukcijski motor radi, postoji fazna razlika između struje i napona. To je zbog prisutnosti namota koji pokazuje induktivnu reaktanciju. Kao rezultat toga, dio snage se reflektira natrag u krug. Učinak se može eliminirati ako se induktivni otpor kompenzira kapacitivnim. Drugi način - korištenje sinkronih motora, učinkovit je pri naponima od 6 - 10 kV.

Ako je moguće, poduzeće treba potrošiti svu vlastitu proizvedenu jalove snage. Ali sinkroni motori nisu uvijek prikladni za tehnološke procese. Zatim su stavili kondenzatorske jedinice. Očekuje se da će njihova reaktancija biti jednaka induktivitetima motora. Naravno, idealno, jer se uvjeti u proizvodnji stalno mijenjaju i teško je pronaći sredinu.

Ako koristite paralelnu vezu kondenzatora i pravilno prebacite pomoću releja, problem je jednostavno riješen. Pojedinačna poduzeća također plaćaju reflektiranu jalove snage. Ako se ne iskoristi, predviđeni su ekonomski gubici. Dobavljači energije se mogu razumjeti: jalova snaga začepljuje dalekovod, opterećuje transformatore, a onda oprema nije u stanju isporučiti puno opterećenje. Ako svako poduzeće počne opterećivati ​​kanal viškom struje, ekonomska situacija energetskih inženjera odmah će se uzdrmati.

Releji jalove snage su masovno rasprostranjeni i pomoći će odrediti koji dio kondenzatora uključiti u rad. Primjer rasporeda obračuna troškova prikazan je na slici. Postoji optimalna točka, preko koje nije ekonomski izvedivo preći. Ali dopušteno je to učiniti iz drugih razloga.

Shema priključka kompenzacijskih instalacija

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

1. Zvijezda.
2. Trokut.

Jalova snaga u tim slučajevima izračunava se pomoću formula prikazanih na slici. Preko grčke omege naznačena je kružna frekvencija mreže (2 x Pi x 50 Hz). Iz omjera ispada da je krug za spajanje kondenzatora s trokutom isplativiji: snaga se povećala 3 puta. Objašnjenje - zvijezda koristi fazni napon, 1,73 puta manji od mrežnog napona. Kompenzirana jalova snaga ovisi o kvadratu ovog parametra.

Iz tih razloga trofazni kondenzatori se uvijek izrađuju u trokutu, a ispod zvijezde treba tražiti pojedinačnu narudžbu (tri monofazna kondenzatora). Postoji obrnuta strana 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 se sheme ne mogu pripisati paralelnim vezama, međutim takvi se trojci kombiniraju u:

• grupe;
• sekcije;
• montaža.

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

Instalacije se izvode jednofazno ili trofazno. U mrežama s naponom od 380 V uvijek se koristi paralelno spajanje kondenzatora. Iznimka 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 jalove snage. U rasvjetnim mrežama kondenzatori se uglavnom ugrađuju nakon prekidača iz očitih razloga. U drugim slučajevima - ovisno o karakteristikama funkcioniranja objekta.

Za napone od 3, 6 i 10 kV, jednofazni kondenzatori se uključuju s običnom ili dvostrukom zvijezdom (vidi sliku). Jedan terminal je uzemljen (uzemljen neutralni). Zbog toga je dopuštena uporaba 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 općenito kontrolira kompenzacijski krug, 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, električni spojene paralelno. Ispred svakog se nalazi sklopka za regulacijski krug releja za povećanje ili smanjenje ukupnog kapaciteta kompenzatora.

Ovisno o opremi koju koristi poduzeće, volumen jalove snage zahtijeva pomoć kondenzatorskih jedinica koje se fleksibilno prilagođavaju postojećim potrebama. Naposljetku:

1. Odjeljci opreme povezani su paralelno. To je lako razumjeti ako zamislite kućanske aparate napajane jednim produžnim kabelom. 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 neovisne dijelove.
2. Kondenzatorske instalacije spajaju se paralelno, ali u pravilu na jednom mjestu, tako da je moguće automatski ili ručno jednostavno podešavanje ukupnog kapaciteta prebacivanjem lakih sklopki. Jedan kondenzator može raditi za kompenzaciju jalove snage bilo koje sekcije ili oboje odjednom.

Značajke zaštite kondenzatora

Glavne sklopke se u pravilu koriste u slučaju nesreća i isključuju cijeli dio opreme odjednom. Kondenzacijske jedinice se sastavljaju u sekcije paralelnim spajanjem. Tada će glavni prekidač odmah odsjeći takvu "bateriju". A ostali dijelovi kondenzacijskih jedinica ostat će u funkciji. Važno je razumjeti da se zaštitna oprema, kao i zaštićena oprema, može grupirati na različite načine. Ovisno o praktičnosti i ekonomskoj isplativosti.

Lagani prekidači se u pravilu koriste u upravljačkim krugovima. Upravljaju se preko releja i povećavaju ili smanjuju ukupni 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 svakoj grani nalazi paralelno sekvencijalna skupina kapaciteta (vidi sliku). U prisutnosti proizvoda s visokim radnim naponom, dopušteno je učiniti suprotno, koristiti serijsko-paralelnu vezu. Zatim se radni naponi kondenzatora odabiru tako da je broj skupina povezanih jedna za drugom minimalan. Napon na svakom od elemenata prirodno raste. Za referencu: .

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 kruga, a operativno osoblje, prema metodama, provjerava ispravnost kondenzatorskih jedinica. Prilikom projektiranja morate uzeti u obzir malu značajku:

Što je više nizova kondenzatorskih skupina u kompenzacijskom krugu, to je za svaku teže osigurati jednoliku raspodjelu napona. Konkretno, moguća su česta preopterećenja određenog segmenta.

Osim toga, složene električne spojeve nije lako provjeriti serviseru. Svijetla shema slabo se pristaje instalaciji, pogreške su česte. Paralelno spajanje kondenzatorskih jedinica u svakoj fazi smatra se idealnim. Tada se lako montira, a postupak provjere je što je više moguće pojednostavljen.

Pražnjenje kondenzatora

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

Za smanjenje napona dopušteno je koristiti prigušnice spojene paralelno s kondenzatorima. U ovom slučaju, otpor uzemljenja na izmjeničnu struju je vrlo visok, a za istosmjernu struju lako je prevladati ovaj dio. Tijekom razdoblja rada opreme, struja je ovdje mala, gubici su mali. Nakon zaustavljanja procesne linije, naboj se postupno 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 kruga važan je sa sigurnosne točke gledišta. Zamislite: kondenzator napunjen iz utičnice pohranjuje razliku potencijala dugo vremena i predstavlja opasnost za druge. U jednofaznim mrežama s naponom od 220 V, pražnjenje se izvodi kroz ulazne filtere, pod uvjetom da je kućište pravilno uzemljeno. Otpor u krugu spojenom paralelno s kondenzatorima određuje se formulom u nastavku.

Q označava jalove snage instalacije u varsima (VAR), a Uph označava fazni napon. Lako je pokazati da je formula dana iz izračunavanja vremena pražnjenja: Q linearno ovisi o kapacitetu, prebacujući se na lijevu stranu formule, dat će vremensku konstantu RC. U tri takva razdoblja baterija se isprazni za 97%. Na temelju ovih uvjeta moguće je pronaći parametre induktiviteta. 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 se objekti nazivaju kondenzatori. Jedna od glavnih karakteristika kondenzatora je njegov kapacitet. Imajući u rezervi skup kondenzatora s različitim parametrima, moguće je proširiti raspon vrijednosti kapacitivnosti i raspon radnih napona ako se koriste njihove veze. Postoje tri vrste spajanja kondenzatora: serijski, paralelni i mješoviti (paralelni i serijski).

Serijski spoj kondenzatora

Serijski spoj kondenzatora prikazan je na sl. jedan

Ovdje (slika 1) pozitivna ploča jednog kondenzatora spojena je na negativnu ploču sljedećeg kondenzatora. S ovom vezom, ploče susjednih kondenzatora stvaraju jedan vodič. Svi kondenzatori spojeni u seriju na pločama imaju jednake naboje. 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. Kada se kondenzatori spajaju u seriju, potrebno je paziti da nijedan kondenzator baterije ne bude izložen naponu koji prelazi njegov maksimalni radni napon.

Paralelno spajanje kondenzatora

Paralelno spajanje N kondenzatora prikazano je na sl. 2.

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

Kada su kondenzatori spojeni paralelno, ukupni kapacitet veze izračunava se kao zbroj kapaciteta pojedinih 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

Vježbajte	Dva kondenzatora su spojena u seriju. Kapacitet baterije bio je 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 kondenzatora?
Riješenje	Kada se kondenzatori spajaju u seriju, znamo da su naboji na cijelom spoju i na svakom kondenzatoru posebno jednaki, odnosno: Ukupni kapacitet serijskog spoja kondenzatora izračunava se pomoću izraza: Iz formule (2.2) slijedi: Tada se razlika potencijala na pločama prvog kondenzatora nalazi kao: a na pločama drugog kao: Izračunajmo potrebne parametre:
Odgovor	pF; V; B

PRIMJER 2