AC 커패시터 이해 : 포괄적 인 가이드

커패시터는 전자 제품의 기본 구성 요소이며 다양한 회로에서 중요한 역할을합니다. DC 커패시터는 정적 전기장에 에너지를 저장하는 반면, AC 커패시터는 특히 교류를 처리하도록 설계되었으며 광범위한 응용 분야에 필수적인 고유 한 기능을 제공합니다. 이 기사는 AC 커패시터의 복잡성을 탐구하여 운영, 응용 프로그램, 기술 사양 및 유지 보수 및 안전의 중요한 측면을 탐구합니다.

AC 커패시터 DC 커패시터 vs. 기본적 차이

AC와 DC 커패시터의 주요 차이점은 의도 된 사용 및 내부 구성에 있습니다. DC 커패시터 (종종 전해 또는 세라믹)는 AC 신호가 통과 할 수 있도록 DC 전류를 차단하도록 설계되었습니다. 충전 및 배출을 천천히 저장하여 DC 회로의 필터링, 스무딩 및 타이밍 애플리케이션에 적합합니다.

반면에 AC 커패시터는 AC 회로에 내재 된 연속 충전 및 방전 사이클을 견딜 수 있도록 구축됩니다. 본질적으로 AC 전압의 극성 변화를 지속적으로 충전하고 배출하는 임시 에너지 저장 장치 역할을합니다. 이 특성을 사용하면 AC 커패시터가 AC 시스템의 전력 계수를 전환하고 AC 신호를 필터링하고 전력 계수를 향상시킬 수 있습니다. DC 커패시터와 달리, 많은 AC 커패시터는 비극성이 없으므로 어느 방향 으로든 연결할 수 있습니다.

어떻게 AC 커패시터 일하다?

AC 커패시터는 전압의 변화를 반대하여 작동합니다. 커패시터를 통해 교대 전압이 가해지면 플레이트는 번갈아 가며 배출됩니다. 전압이 상승함에 따라 커패시터가 전하되어 전류를 도출합니다. 전압이 떨어지면 커패시터가 방출되어 전류를 방출합니다. 이 연속 충전 및 배출은 순수한 용량 성 회로의 전압에 대한 선행 전류를 만듭니다. 이 단계 차이는 많은 AC 응용 분야에서 중요합니다.

AC 커패시터 기호 및 다이어그램

비 분극화 된 커패시터 (대부분의 AC 커패시터)에 대한 표준 회로도는 동일한 길이의 2 개의 평행선으로 구성됩니다. 편광 된 커패시터 (순수한 AC 응용 분야에서는 덜 일반적이지만 때로는 정류 된 AC-DC 회로에서 볼 수 있음)의 경우, 한 줄에는 플러스 부호가 있거나 양극 단자를 나타내는 라인이 구부러집니다.

AC 커패시터의 응용

AC 커패시터는 현대 전기 시스템에서 유비쿼터스입니다. 에너지, 시프트 단계 및 필터 신호를 저장 및 방출하는 능력은 수많은 응용 분야에서 필수 불가결합니다.

HVAC 시스템의 AC 커패시터

난방, 환기 및 에어컨 (HVAC) 시스템에서 AC 커패시터는 모터 작동을위한 중요한 구성 요소입니다. 일반적으로 압축기 및 팬 모터를위한 출발 커패시터 및 커패시터를 실행합니다. 시작 커패시터는 모터 회전을 시작하기 위해 순간적인 토크를 제공하는 반면, 런 커패시터는 안정적인 자기장을 유지하여 연속 작동 중에 운동 효율과 전력 계수를 향상시키는 데 도움이됩니다.

전기 모터 용 AC 커패시터

HVAC 외에도 AC 커패시터는 다양한 단일 상 AC 전기 모터에서 광범위하게 사용됩니다. 모터의 보조 권선에 회전 자기장을 생성하여 모터가 효율적으로 시작하고 작동 할 수 있도록 도와줍니다. 그것들이 없으면, 많은 단상 모터는 자기 시작을 할 수 없을 것입니다.

전원 공급 장치 회로의 AC 커패시터

AC 커패시터는 종종 DC 필터링과 관련이 있지만 AC 전원 공급 장치 회로, 특히 PFC (Power Factor Correction)에서 역할을합니다. 이들은 모터와 같은 유도 부하를 보상하고 시스템의 전반적인 전력 계수를 개선하고 에너지 폐기물을 줄이는 데 사용될 수 있습니다. 일부 AC-AC 변환 회로에서도 사용됩니다.

팬 및 펌프 응용 분야의 AC 커패시터

HVAC 및 일반 모터 응용 프로그램과 유사하게 AC 커패시터는 다양한 산업 및 국내 환경에서 팬 및 펌프의 효율적이고 안정적인 운영에 중요합니다. 이들은 이러한 모터 구동 장치의 원활한 시작 및 지속적인 실행을 보장합니다.

AC 커패시터의 기술 매개 변수

AC 커패시터의 주요 기술 매개 변수를 이해하는 것은 주어진 응용 프로그램의 올바른 구성 요소를 선택하는 데 필수적입니다.

AC 커패시터 전압 등급

전압 등급은 커패시터가 분해하지 않고 계속 안전하게 견딜 수있는 최대 AC 전압을 나타냅니다. 회로에서 경험할 피크 AC 전압보다 전압 등급이 상당히 높은 커패시터를 선택하여 신뢰성을 보장하고 고장을 방지하는 것이 중요합니다.

AC 커패시터 커패시턴스 범위

커패시턴스 (Farads, F에서 측정 된 F, $ \\ mu $ f는 AC 커패시터에 더 일반적이지만)는 커패시터가 주어진 전압으로 저장할 수있는 충전량을 결정합니다. 필요한 커패시턴스는 적용에 따라 크게 다릅니다. 작은 값에서 필터링을위한 작은 값에서 모터 시작 및 전력 계수 보정에 대한 더 큰 값에 이르기까지 다양합니다.

AC 커패시터 주파수 호환성

AC 커패시터는 특정 주파수 범위 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 많은 일반 목적 AC 커패시터는 표준 전원 라인 주파수 (예 : 50/60 Hz)를 처리 할 수 ​​있지만, 손실을 최소화하고 적절한 작동을 보장하기 위해 더 높은 주파수 응용 프로그램에는 특수 커패시터가 필요할 수 있습니다.

AC 커패시터 온도 공차

온도 공차는 커패시터가 성능 또는 수명의 저하없이 안정적으로 작동 할 수있는 주변 온도의 범위를 지정합니다. 고온은 커패시터의 수명 및 효율에 크게 영향을 줄 수 있습니다.

AC 커패시터의 실패 및 유지 보수

모든 전자 부품과 마찬가지로 AC 커패시터는 시간이 지남에 따라 실패 할 수 있습니다. 실패 증상을 인식하고 적절한 유지 보수를 수행하는 것은 시스템 신뢰성에 중요합니다.

AC 커패시터 고장 증상

실패한 AC 커패시터의 일반적인 증상은 다음과 같습니다.

모터 허밍이지만 시작하지 않음 : 이것은 모터에서 결함이있는 시작 또는 실행 커패시터의 고전적인 증상입니다.
운동 속도 또는 효율 감소 : 약화 된 런 커패시터는 모터 성능을 줄일 수 있습니다.
소음 클릭 : 커패시터 자체의 경우 덜 일반적이지만 관련 구성 요소는 커패시터 고장으로 인해 노이즈가 발생할 수 있습니다.
과열 : 부적절한 커패시터 기능으로 인해 모터 또는 주변 구성 요소가 과열 될 수 있습니다.
시각적 신호 : 물리적으로 부풀어 오거나 새는 커패시터는 분명한 실패의 징후입니다.

멀티 미터로 AC 커패시터를 테스트하는 방법

커패시턴스 테스트 기능을 갖는 다중 미터를 사용하여 AC 커패시터를 점검 할 수 있습니다. 커패시터를 안전하게 배출 한 후 다중 미터를 커패시턴스 범위로 설정하고 커패시터 터미널에 프로브를 연결하십시오. 판독 값은 커패시터의 정격 커패시턴스에 가깝습니다. 판독 값은 상당히 낮은, 0 또는 "ol"(오버로드)이 결함이있는 커패시터를 나타냅니다. 커패시턴스 테스트가없는 멀티 미터의 경우 연속성 또는 저항 설정은 때때로 단락 된 커패시터 (제로 저항)를 나타낼 수 있지만 적절한 커패시턴스를 확인할 수는 없습니다.

AC 커패시터 교체 안내서

AC 커패시터 교체에는 몇 가지 중요한 단계가 필요합니다.

1. 안전 먼저 : 항상 회로에 전원을 분리하고 처리하기 전에 커패시터를 안전하게 배출하십시오.
2. 커패시터 식별 : 기존 커패시터의 유형, 전압 및 커패시턴스에 유의하십시오.
3. 전선 분리 : 기존 커패시터에 연결된 와이어를 조심스럽게 분리하여 명확하게 표시되지 않은 경우 위치를 지적합니다.
4. 새 커패시터 설치 : 새 커패시터를 연결하여 올바른 배선을 보장합니다.
5. 커패시터를 고정하십시오 : 커패시터를 장착 브래킷에 단단히 고정하십시오.
6. 전원 복원 : 모든 것이 단단히 연결되면 전원을 복원하고 시스템을 테스트하십시오.

AC 커패시터가 왜 부풀어 오거나 누출됩니까?

부풀어 오거나 누출은 AC 커패시터 고장의 일반적인 징후, 특히 전해 커패시터에서 일반적인 징후입니다 (비극성 AC 모터 커패시터에서는 덜 일반적이지만 외부 표지판없이 내부적으로 실패 할 수 있음). 이것은 일반적으로 다음과 같이 발생합니다.

과전압 : 커패시터의 전압 등급을 초과하면 유전체 재료가 분해되어 내부적으로 가스가 생성 될 수 있습니다.
과열 : 고온에 장기간 노출되면 전해질과 유전체의 분해가 가속화 될 수 있습니다.
노화 : 시간이 지남에 따라 전해질은 건조되거나 화학적으로 분해되어 커패시턴스 및 내부 압력 축적이 감소 할 수 있습니다.
제조 결함 : 덜 일반적으로 제조 결함은 조기 실패로 이어질 수 있습니다.

AC 커패시터의 안전 및 설치

AC 커패시터와의 작업은 저장된 에너지 및 고전압의 가능성으로 인해 안전 프로토콜을 엄격하게 준수해야합니다.

AC 커패시터를 안전하게 배출하는 방법

먼저 배출하지 않고 충전 된 AC 커패시터의 터미널을 만지지 마십시오.
AC 커패시터를 안전하게 배출하려면 :

1. 전원 연결 분리 : 회로가 완전히 분리되어 있는지 확인하십시오.
2. 저항 사용 : 커패시터 터미널에 고가의 전력 저항 (예 : 20,000 옴, 5 와트)을 연결하십시오. 저항은 저장된 에너지를 열로 안전하게 소산합니다.
3. 대기 및 확인 : 커패시터가 배출하기에 충분한 시간을 허용하십시오 (일반적으로 커패시턴스 및 저항 값에 따라 몇 초에서 1 분 동안). 터미널의 AC 전압으로 설정된 전압계로 배출을 확인하여 판독 값이 0에 가깝도록 확인하십시오.
4. 절연 도구 : 커패시터와 함께 작업 할 때는 항상 절연 도구를 사용하십시오.

AC 커패시터 배선 다이어그램

AC 커패시터의 배선 다이어그램은 응용 프로그램에 따라 크게 다릅니다.

모터 용 커패시터 시작/실행 : 일반적으로 커패시터를 직렬로 직렬로 연결하고 시작 권한과 관련하여 종종 원심 스위치를 통해 런 와인딩과 평행합니다.
전력 계수 보정 : 커패시터는 종종 유도 부하에 걸쳐 병렬로 연결됩니다.

AC 커패시터를 설치하거나 교체 할 때 항상 특정 장비의 배선도 또는 신뢰할 수있는 전기 회로도를 참조하십시오.

AC 커패시터 설치 예방 조치

에너지 화 회로화 : 설치를 시작하기 전에 항상 전원이 꺼져 있는지 확인하십시오.
오래된 커패시터를 배출하십시오 : 오래된 커패시터를 안전하게 배출하기 전에 오래된 커패시터를 안전하게 배출하십시오.
올바른 교체를 선택하십시오 : 새 커패시터가 전압, 커패시턴스 및 원본의 유형과 일치하는지 확인하십시오.
적절한 극성 (해당되는 경우) : 대부분의 AC 커패시터는 분극이 아닌 반면 불확실한 경우 극성 표시를 두 번 확인하십시오.
보안 장착 : 진동과 손상을 방지하기 위해 커패시터가 단단히 장착되어 있는지 확인하십시오.
적절한 배선 : 모든 와이어를 올바르게 단단히 연결하여 전기 접촉이 양호합니다.
환기 : 커패시터 주변의 적절한 환기를 보장하여 과열을 방지하십시오.
개인 보호 장비 (PPE) : 안전 안경과 절연 장갑을 착용하십시오.

이러한 운영 원칙, 응용 프로그램, 기술 매개 변수 및 안전 원칙을 이해함으로써 개인은 AC 커패시터와 효과적으로 협력하여 수많은 전기 시스템의 신뢰할 수 있고 효율적인 작동을 보장 할 수 있습니다.