如何正确启动和运行电机的电容器

?在更换农场上的任何电机之前，请检查电机电容器。一个生产商可以通过更换电机电容器而不是“坏的”电机来节省高达90%的费用。

电机 是家禽养殖场运作的一个组成部分。它们驱动通风风机、加热器鼓风机、搅拌风机、给料箱和给料线螺旋、给料和水管的提升系统，以及隧道和通风门的执行器。例如，一个两屋（每个66×600英尺）的家禽养殖场有80多个电动机，包括48个风扇电机、16个进料线螺旋电机、4个进料填充螺旋电机、4个隧道门/帘机电机、4个通风机电机等。

当更换电动马达时，它们“变坏”并停止工作。更换一个农场电机的成本可能在200美元到500多美元之间，这取决于电机的类型、尺寸和品牌名称。电机可能需要1到2小时的更换，这取决于如何容易拆卸连接的设备，如滑轮和轴，并重新连接和连接新的电机。

通常，不是电机坏了，而是电机电容器坏了。电机电容器的价格在10美元到20美元之间，这取决于电容器的使用，尺寸和品牌名称。如果生产商有更换品，一些工具，以及安全故障排除的知识，可以在20分钟内检查和更换电容器。

电动机电容器用途

单相交流电（AC）电机的设计是为了承载给定的负载，但需要一个额外的升压来获得，有时保持负载移动。电机电容器是一种电子存储单元，它存储和释放能量，以增加电流到一个或多个铜绕组的单相电机，以产生这个额外的增压和增加电机扭矩。图2显示了一个36英寸的镀锌风扇，我们在国家家禽技术中心（NPTC）演示电容器。在启动电容器上的一个开关允许我们演示一个“工作”电容器和一个“死”电容器。这显示了一个启动电容器的价值，以及为什么生产者应该关心它的工作原理。

图3是使用工作电容器、坏电容器和弱启动电容器在1分钟时间内从?马普风扇电机上进行的电流绘制图。风扇与工作启动电容器使用一个短峰值电流拉(27.2安培 120伏特）快速旋转风扇，然后下降到6.1安培的工作电流。

风扇与一个坏启动电容器立即开始，并继续拉27.3安培，而风扇的嗡嗡声和研磨，从未开始旋转。这个风扇将继续这样做，直到电机过热和跳闸一个热开关。如果电容器变弱，风扇可能会达到速度，但它吸引更高的电流在更长的时间。如果这个风扇打开的时间很短（30秒），那么在计时器关闭之前，它将永远不会移动空气。（你应该得到一个低压警报。）你将支付四倍的电力在这个电机和失去鸟类的性能与减少空气交换。

如何选择电机电容器

使用五个参数来指定，其中四个通常列在标签上（图4）。这些参数包括电容、额定电压、电气频率、工作温度和物理尺寸。您可以使用“该行业的NPTC工具：测试电机电容器”（扩展出版物ANR-2783）中的电机电容器评估工作表来跟踪这些信息。

■电容是该单元中存储的电荷量，通常用电机电容器的微法拉德（μF）来测量。电容器必须更换为类似的μF额定电容器。

■额定电压是基于电容器在运行期间将经历的峰值电压(V)。电压因使用情况而异（启动或运行电容器）。

■电气频率是电源进入电机的频率。它可以是60赫兹（Hz）（美国）或50Hz（欧洲和南美）。然而，许多电容器可以使用任何一种频率来工作。

■工作温度是电容器设计运行时的最高工作温度。在这个温度或高于这个温度下工作可以降低电容器的寿命。标签上通常不会报告这个温度。

■的物理尺寸是很重要的，因为电容器必须安装在连接到电机上的隔间内。金属外壳是制造紧密围绕电容器并保持在适当的位置。如果使用一个较小的主体电容器，它可以移动与外壳和电短。

电机电容器的类型

电机可以有一个启动电容器，运行电容器，或两者的组合。启动电容器A启动电容器（图5）通过离心开关连接到电机绕组上。它用于增加电机启动扭矩，并允许电机快速循环（间歇性或短暂使用）。当电机达到其全速的75%时，离心开关会将使启动电容器退出电路。接线图中用于电容器的符号将有两个垂直平行条（-||-）或一个垂直和一个弯曲(-|（-）来说明电极性，这意味着它只能向一个方向安装。

当电机达到总速度的大约75%时，离心开关（图6）打开并断开启动电容器，使电机独立运行。启动电容器不能连续工作。

图7是一个扭矩/速度曲线，并展示了一个启动电容器可以提供的额外扭矩的量，作为一个电机速度百分比的函数。当离心式开关打开75%时，你可以看到扭矩下降。如果启动电容器不工作，你将不会得到这个增压超过100%，电机将产生研磨噪音，并与启动扭矩，以使负载（风扇，螺旋钻，或其他）移动。

起动电容器通常具有以下特征：

■它们通过离心开关开启/关闭（图6）。

■它们的电容额定值通常大于70μF。

■它们通常被指定为一个电容范围；示例460至552μF（图4）。

■它们的额定电压通常为125 V、165 V、250 V和330 V。

■它们可以在端子上有一个排气电阻，以在使用之间消耗存储的电荷（图8）

运行电容器采用运行电容器（图9），在加载电机加载时保持辅助线圈上的运行转矩。这些电容器被认为在电动机通电时是持续工作的，当启动电容器脱落时将保持在电路中。并非所有的单相电机都有运行电容器。

运行电容器通常具有以下特征：

■，它们的电容额定值通常为1.5至100μF。

■它们通常被指定为具有公差的单一电容；示例20μF±6%（图10)。

■它们通常具有更高的额定电压，为240 V、440 V等。

如何测试电机电容器

电机电容器失败的原因有很多：正常磨损、雷击和电涌、电机缺陷，以及安装了错误的电容、电压、频率等)。

如果电机通电并发出嗡嗡声，但不旋转或旋转缓慢，则可能是启动电容器问题。

如果电机启动，但在高于规定的电流负载（安培）和过热的条件下运行，运行电容器可能是一个问题。

要确定您的电机电容器是否坏，请参考“NPTC行业工具：测试电动机电容器”（扩展出版物ANR-2783）。

本文件提供了所需的工具列表和逐步评估相关电机电容器的说明。您可以打印多份电机电容器评估工作表，以指导您的电容器测试，并保存在您的维护记录。

检查电容器的潜在节省

表1提供了三种常见的情况和更换1.5马力的电动机和电机电容器的相关成本。

场景1显示了生产商在农场中储存的更换电机或电容器的活动和成本（268美元对26美元）。

场景2显示了生产商开车到供应商店并更换电机或电容器的额外成本（304美元vs.62美元）。

场景3显示，如果生产商时间有限，不知道如何修理，或选择不进行修理，则雇佣一名电工更换电机或电容器的大致成本（450美元对120美元）。

更换电容器比更换电机便宜70%到90%。

表1.更换电机和电容器的成本估算表

表2显示了两个生产商如何处理这40个电动机故障的比较

更换电机和电容器的成本估算表

农场的规模和年限对生产者为维持业绩而必须完成的维护活动的数量有影响。我们的例子是两户家禽农场有80多个电动马达。鉴于目前电机的质量，生产商可能会在8-10年的时间内更换一半的电机。

两个生产商如何处理这40个电动机故障的比较

生产商A更换了所有出现故障的电机，并将坏电机堆叠在发电机棚后面。在8到10年的时间里，生产商A替换了农场里的15个电机，20个需要去供应商店的电机，以及5个需要电工的电机。生产商A花了12,350美元更换了40台电动机。

生产商B在同样的时间里有同样的40台发动机故障。不同之处在于，他/她在拆卸和更换电机之前对电机电容器进行了评估。让我们假设生产商B通过更换坏电容器节省了一半的电机。通过积极评估出现故障的电机，生产商B节省了大约6,000美元的维护成本。

在更换农场上的任何电机之前，请检查电机电容器。启动和运行电容器在帮助电机在负载下快速加速方面非常重要。生产商可以通过更换电机电容器而不是更换“坏的”电机来节省70%到90%的成本。我们的例子显示了一个48%的总成本节省，但确切的节省将取决于劳动力成本，真正发生故障的电机的数量，以及可以用电容器修复的数量。

安全警告

■在检查和维修前始终断开电气设备。

■在进行电气系统上的活动时，请务必咨询电工。

■根据设计，电机电容器可以储存电能。这种能量足以电击个人和造成伤害。其他损伤，如向后跌倒造成的头部创伤，也可能发生。

■在对电气系统及其部件进行维护活动时，请始终阅读本手册，并遵循技术和安全说明。

■始终穿戴个人防护装备（PPE）。

参考MEO。2015.单相电机：电容器起动和运行电机。机械设备在线。