Пусковые и рабочие конденсаторы К78-17

Анонс: Наиболее популярные сегодня способы запуска и поддержки работы электродвигателей. Металлизированные пленочные конденсаторы и пусковые и рабочие конденсаторы К78-17.

На текущий момент запуск и поддержка работы (сдвига фаз) электродвигателя с любым исполнительным механизмом (упрощенно) может быть выполнены одним из двух, наиболее популярных способов:

• первый – «традиционно» с помощью пусковых и рабочих конденсаторов (сленг – моторные), формализованных в действующих ГОСТ IEC 60252-1 и ГОСТ IEC 60252-2 2011 года (а также ГОСТ IEC 61071-2014, но только в части терминологии силовых конденсаторов).
  Справка: запуск и микропроцессорное управление электродвигателя программно-логическим контроллером (ПЛК) через переключение симисторов электродвигателей с интегрированными пусковыми/рабочими конденсаторами относится к этому же «традиционному» варианту, но более дорогому по стоимости;
• второй – через комплектный преобразователь (сленг – преобразователь частоты) и в этом случае сам электродвигатель является частью электропривода с регулируемой скоростью (по ГОСТ IEC 61800-9-2-2021), а пленочные металлизированные и/или электролитические конденсаторы используются во входных, выходных фильтрах, звене постоянного тока, в качестве накопителей инверторов комплектных преобразователей.

Причем «моторные» конденсаторы, как и «косинусные» (для повышения коэффициента мощности) не подключаются к электродвигателю и это регламентировано ГОСТ Р МЭК/ТС 60034-17-2009 (см. п. 13 стандарта).

Металлизированные пленочные конденсаторы.

Сегодня для пусковых и рабочих конденсаторов электродвигателей (и не только) наиболее востребованной стала конструкция из полимерных пленок (диэлектрика) с металлизацией (вакуумным напылением) поверхности (участков-сегментов) слоем токопроводящего металла. Упрощенно это обусловлено тем, что керамические конденсаторы слишком громоздкие и дорогие в типичных номиналах конденсаторов для электродвигателей (220–440 В переменного тока; 5–7 мкФ), а потери энергии в алюминиевых электролитических конденсаторах слишком велики, им характерны полярность, существенные риски химико-термической деградации и, соответственно, сравнительно небольшой срок службы до отказа.

Металлизированные пленочные конденсаторы, как правило, самовосстанавливающиеся после локального пробоя, компактные, недорогие и имеют хороший пакет электрических характеристик (в целом определяется диэлектриком, материалом заполнения, соединением конденсаторных элементов в сборке). Вместе с тем, есть проблемы и у пленочных металлизированных конденсаторов и главные из них – сравнительно большие потери (до 0,3 Вт/кВА) и значительные риски пробоя токами гармоник высоких амплитуд при возникновении резонанса.

Металлизированные пленочные конденсаторы (упрощенно) состоят из двух полимерных пленок, металлизированных с одной стороны и намотанных на изолирующую оправку. Толщина пленки составляет несколько микрометров, а слой металлизации - нескольких десятков нанометров цинка или алюминия. Два конца обмотки напыляются мелкими частицами расплавленного металла для обеспечения электрического контакта с внешней цепью.

Металлопленочные конденсаторы имеют много преимуществ: они не поляризованы; их паразитная индуктивность и последовательное сопротивление обычно невелики и, что более важно, им не характерны полные отказы из-за способности к самовосстановлению. В основном электрические свойства пленочных конденсаторов зависят от используемого полимерного диэлектрика-полимера: полипропилена (РР); поликарбоната (РС); полиэтилентерефталата (РЕТ); полиэтиленнафталат (PEN); полифенименсульфида (PPS).

Полипропилен обычно используется в конденсаторах силовой электроники из-за его высокой диэлектрической прочности и очень низкого тангенса угла диэлектрических потерь, а основным недостатком РР является относительно низкая рабочая температура. РЕТ и PEN имеют лучший порог температуры, но их высокий тангенс угла диэлектрических потерь ограничивает использование в сегментах сети, устройствах, оборудовании с низким током. PPS может быть решением для силовых электронных устройств, эксплуатируемых при высоких температурах, но стоимость таких конденсаторов существенно выше сборок на базе полипропиленовой пленки.

К общим проблемам пленочных металлизированных конденсаторов вне зависимости от типа диэлектрика относят:

• высокотемпературную деградацию полимера, что увеличивает потери, причем процесс имеет кумулятивный характер и приводит к пробою, а иногда и возгоранию конденсатора;
• деградацию слоя металлизации, вызывающую падение емкости, причем скорость процесса возрастает при увеличении влажности и наличия в окружающей среде солей кислот;
• пробой из-за больших значений токов (при запуске, токов гармоник), что может привести к сильным термическим и или электромеханическим напряжениям в элементах сборки и особенно в месте соединения с торцами металлизированной намотки.

Пусковые и рабочие конденсаторы К78-17.

Пусковые и рабочие конденсаторы К78-17 Северо-Задонского конденсаторного завода – специальные разработки низковольтных металлизированных пленочных конденсаторов на базе полипропилена в герметизированном цилиндрическом корпусе с заливкой самотвердеющим эпоксидным компаундом (сленг – сухие).

К78-17 поставляются в различных модификациях, в том числе:

• с разрядным устройством (резистором)в версиях К78-17 е-3 на напряжение 250 В и К78-17 г-3 на напряжение 450 В;
• с плоским днищем, винтом дна и жесткими или гибкими выводами в виде клемм, проволоки, болта (шпильки);
• в климатическом исполнении УХЛ и В (всеклиматические) для эксплуатации в диапазоне температур от -60 до +85 градусов Цельсия (для К78-17 н-2 от -60 до +105 градусов Цельсия);
• в классе защиты P0 (P1 для К78-17 е-3 на напряжение 250 В и К78-17 г-3 на напряжение 450 В) и классе эксплуатации В (наработка 10000 часов с уровнем интенсивности отказов не более 3% по ГОСТ IEC 60252-1-2011);
• с гарантией от завода по сроку сохраняемости электрических параметров не менее 15 лет.

ООО «Северо-Задонский конденсаторный завод» для обеспечения технологического суверенитета РФ реализует в разработке, производстве конденсаторов концепцию экосистемного проекта «Продукция будущего» (утв. Распоряжением Правительства N 3113-р 07.11.2023), где определена необходимость гибкого производства под потребности Заказчика (и ремонт по состоянию). Т.е. возможна, как поставка серийных модификаций К78-17 со складов компании, так и изготовление на заказ, причем в очень сжатые сроки и с проверками в соответствии с нормами, требованиями и методиками ГОСТ IEC 60252-1-2011, ГОСТ IEC 60252-2-2011 и с учетом положений ГОСТ IEC 61071-2014, ГОСТ 1282-88 и ГОСТ IEC 60335-1-2015.