빠른 답변: 커패시터 크기는 마이크로 패럿(uF) 단위의 정전용량, VAC 단위의 전압 정격, 물리적 케이스 크기(mm 단위 직경 및 높이)의 세 가지 연결된 수치로 정의됩니다. 에이 CBB60 커패시터 는 단상 AC 모터용으로 특별히 제작된 금속화 폴리프로필렌 필름 실행 커패시터이며, 물리적 크기는 마이크로패럿 정격에 맞춰 증가합니다. 더 많은 정전용량에는 동일한 구성 스타일 내에서 더 많은 권선 필름이 필요하기 때문입니다. 올바른 커패시터 크기를 모터에 맞추는 것은 선택 사항이 아닙니다. 크기가 너무 크거나 작은 장치는 모터 수명을 단축하고 작동 전류를 높이며 조기 커패시터 고장의 위험을 높입니다.
기술자가 "커패시터 크기"에 대해 이야기할 때 일반적으로 전기적 크기(커패시턴스 및 전압)와 물리적 크기(모터 단자 상자, 압축기 하우징 또는 팬 인클로저 내부에 맞아야 하는 캔 직경 및 높이)라는 두 가지 별개이지만 연결된 아이디어를 동시에 언급합니다. 둘 다 똑같이 중요합니다. 마이크로패럿 값은 정확하지만 케이스 크기가 잘못된 커패시터는 사용 가능한 공간에 맞지 않으며, 물리적으로 맞지만 잘못된 커패시턴스를 전달하는 커패시터는 모터를 올바르게 작동하지 않습니다.
모터 작동에 대한 정전 용량은 거의 항상 uF 또는 MFD로 표기되는 마이크로 패럿으로 표시되며 주거용 및 소형 상업용 장비의 일반적인 값은 다음과 같습니다. 1.5uF 및 100uF . 더 큰 압축기, 펌프 및 산업용 송풍기에는 35/5 uF 또는 45/7.5 uF와 같이 하나의 캔에 두 가지 값을 결합한 이중 실행 커패시터가 필요할 수 있습니다. 여기서 더 큰 숫자는 압축기에 사용되고 더 작은 숫자는 응축기 팬 모터에 사용됩니다.
전압 정격은 사이징 방정식의 후반부입니다. 모터 구동 커패시터의 일반적인 정격은 250VAC, 370VAC 및 440VAC입니다. 370V 또는 440V 커패시터는 일반적으로 250V 위치를 대체할 수 있습니다. 정격 전압이 높을수록 추가 안전 마진이 제공되기 때문입니다. 그러나 역 대체는 허용되지 않으며 정상적인 라인 전압 변동 시 절연 파괴가 발생합니다.
CBB60 명칭은 둥근 알루미늄 또는 플라스틱으로 포장된 알루미늄 캔에 들어 있는 금속화 폴리프로필렌 필름 커패시터 제품군을 나타내며 일반적으로 자가 치유 유전체 필름으로 검정색 또는 회색으로 마감됩니다. 이 구성 스타일은 에어컨, 세탁기, 물 펌프, 배기 팬 및 천장 팬을 포함한 AC 모터 작동 응용 분야에서 전 세계적으로 지배적인 선택입니다. 그 이유는 폴리프로필렌 필름이 낮은 유전 손실, 사소한 전압 스파이크 후 우수한 자가 치유 동작 및 넓은 온도 범위에 걸쳐 안정적인 정전 용량을 제공하기 때문입니다.
내부 CBB60 커패시터 , 금속화 폴리프로필렌 필름의 얇은 층을 단단한 롤에 감아 정전용량을 생성합니다. 마이크로패럿 값이 증가한다는 것은 더 많은 필름 면적을 추가한다는 것을 의미하며, 이는 물리적으로 더 넓은 롤(더 큰 직경의 캔) 또는 더 큰 롤(더 큰 캔) 또는 둘 다를 의미합니다. 이것이 CBB60 제품군 내에서 커패시턴스가 증가함에 따라 커패시터 크기가 꾸준히 증가하는 직접적인 엔지니어링 이유입니다. 1.5uF 장치는 직경 25mm, 높이 45mm의 작은 캔에 수용할 수 있는 반면, 동일한 제품군의 100uF 장치는 일반적으로 직경 약 50mm, 높이 100mm 이상의 캔이 필요합니다.
CBB60 커패시터는 원형(원통형) 및 타원형 케이스 스타일로 제조됩니다. 타원형 본체는 동일한 용량의 둥근 캔이 주변 판금을 제거할 수 없는 압축기 터미널 박스와 옥상 응축 장치 패널 내부의 좁은 공간에 맞도록 특별히 개발되었습니다. 타원형 장치는 주어진 커패시턴스 및 전압에서 원형 장치와 동일한 전기 정격을 갖지만 해당 설치 공간은 직경별 높이가 아닌 너비별 두께별 높이로 다르게 측정됩니다.
아래 표에는 팬, 펌프 및 소형 압축기 애플리케이션에 판매되는 원형 모터 구동 커패시터에 대해 가장 널리 재고가 있는 전압 정격인 450VAC에서의 일반적인 원형 케이스 CBB60 치수가 나열되어 있습니다. 실제 치수는 제조업체마다 몇 밀리미터씩 약간씩 다르므로 대량 주문하기 전에 항상 특정 공급업체의 데이터시트를 기준으로 물리적 장착 간격을 확인해야 합니다.
| 정전용량(uF) | 직경(mm) | 높이(mm) | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| 2.5 | 25 | 45 | 천장 선풍기, 테이블 선풍기 |
| 6 | 30 | 50 | 배기팬, 소형 워터펌프 |
| 15 | 35 | 65 | 세탁기 모터 |
| 25 | 40 | 70 | 분할 AC 콘덴서 팬 |
| 50 | 45 | 85 | 우물 펌프, 소형 압축기 |
| 100 | 50 | 105 | 산업용 송풍기, 대형 펌프 모터 |
적절하게 제조된 모든 모터 실행 커패시터는 캔에 직접 4가지 정보(uF 단위의 정전 용량, VAC 단위의 전압 정격, 작동 온도 범위 및 안전/기관 마크)를 인쇄합니다. CBB60 장치의 라벨에는 일반적으로 "35uF 450VAC 50/60Hz"에 가까운 값이 표시되고 그 뒤에 -25C ~ 70C 또는 -40C ~ 85C와 같은 온도 코드가 표시됩니다. 구입하기 전에 이 내용을 올바르게 읽으면 가장 흔히 발생하는 두 가지 현장 오류, 즉 연결된 모터에 대해 잘못된 정전 용량을 구입하는 것과 공급 장치에 비해 너무 낮은 정격 전압을 구입하는 것을 방지할 수 있습니다.
대부분의 CBB60 커패시터는 문자 J로 표시된 플러스 또는 마이너스 5%의 허용 오차를 가지고 있지만 일부 경제형 라인은 K로 표시된 플러스 또는 마이너스 10%를 사용합니다. 인쇄된 정격보다 10% 이상 드리프트한 커패시터는 일반적으로 고장난 것으로 간주되며 재사용보다는 교체해야 합니다. 왜냐하면 작은 유효 정전 용량으로 인해 연결된 모터가 더 높은 구동 전류를 끌어오고 측정할 수 있을 만큼 더 뜨겁게 작동하기 때문입니다.
커패시터 크기 선택은 이전 커패시터가 아닌 모터 명판에서 시작됩니다. 이전에 설치된 커패시터가 이미 잘못된 교체일 수 있기 때문입니다. 명판의 마이크로패럿 값이 있는 경우 명시된 허용 오차 내에서 일치해야 합니다. 일반적인 팬 및 펌프 모터에서 흔히 볼 수 있듯이 명판에 커패시터 값이 나열되어 있지 않으면 크기 조정은 수십 년간의 현장 데이터를 바탕으로 구축된 표준 참조 범위를 사용하여 모터 마력 및 전압을 따릅니다.
단상 모터에 대해 널리 사용되는 현장 지침은 대략 다음과 같습니다. 25~35와트마다 1uF 230V 공급 시 모터 출력. 단, 이 수치는 모터 설계에 따라 달라지므로 항상 제조업체가 명시한 값을 대체하기보다는 시작 추정치로 취급해야 합니다.
중앙 에어컨 및 열 펌프 응축 장치는 단일 이중 실행 커패시터를 사용하여 하나의 캔에서 압축기와 실외 팬 모터를 모두 제공하는 경우가 많습니다. 이 장치에는 C(공통), HERM(압축기/밀폐) 및 FAN으로 표시된 3개의 단자가 있으며 40/5uF 또는 55/7.5uF와 같은 두 개의 정전 용량 값으로 레이블이 지정되어 있습니다. 큰 숫자는 항상 압축기 회로에 해당하고 작은 숫자는 팬 회로에 해당합니다. 연결을 반대로 해도 커패시터가 손상되지는 않지만 두 모터 중 하나가 올바르게 시작되지 않습니다.
| 압축기(uF) | 팬(uF) | 대략. 케이스 직경(mm) | 대략. 케이스 높이(mm) |
|---|---|---|---|
| 25 | 3 | 45 | 75 |
| 35 | 5 | 50 | 85 |
| 45 | 7.5 | 50 | 95 |
| 55 | 7.5 | 55 | 100 |
캔 직경과 높이 외에도 커패시터 크기 선택에는 장착 하드웨어 호환성도 포함됩니다. CBB60 커패시터는 여러 가지 장착 스타일로 제공되며, 사용 가능한 브래킷에 대한 장착 스타일이 일치하지 않는 것은 전기 정격이 올바른 경우에도 필드 반환 불만의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다.
커패시터 크기와 정격 수명은 열을 통해 연결됩니다. 필름의 모든 마이크로패럿은 AC 리플 전류 하에서 소량의 내부 손실을 생성하며, 해당 손실은 캔 표면을 통해 소멸되어야 합니다. 해당 응용 분야에 비해 크기가 작은 커패시터는 더 높은 상대적 리플 전류 밀도에서 작동하고 더 빨리 노화되는 반면, 올바른 크기의 장치는 동일한 열 부하를 더 많은 필름 표면 영역에 분산시키고 동일한 사용 조건에서 더 오래 지속됩니다.
제조업체 테스트 데이터는 일반적으로 CBB60 커패시터를 다음과 같이 평가합니다. 2,000~3,000시간 최대 정격 온도에서 연속 작동이 가능하며, 커패시터가 최대 리플 전류에서 지속적으로 전원이 공급되지 않는 일반적인 주거용 듀티 사이클에서 실제 서비스 수명이 8~15년까지 연장됩니다. 주변 온도는 큰 영향을 미칩니다. 정격 최대치보다 10C 상승할 때마다 예상 커패시터 수명은 일반적으로 약 절반으로 감소하는 것으로 추정됩니다. 이는 직사광선에 설치된 실외 응축 장치 커패시터가 동일한 크기 및 정격의 실내 장치보다 더 일찍 고장나는 경향이 있는 이유입니다.
모터에 맞지 않는 크기의 커패시터는 소리 없이 고장나는 경우가 거의 없습니다. 아래 증상은 일반적으로 잘못된 교체품이 설치된 후 며칠에서 몇 주 이내에 나타납니다.
| 증상 | 크기 조정 오류 가능성 있음 |
|---|---|
| 모터가 웅웅거리지만 시동되지 않음 | 모터 용량이 너무 낮음 |
| 모터가 뜨거워지고 전류 소모가 높아집니다. | 모터에 비해 정전용량이 너무 높음 |
| 몇 주 안에 부풀어 오르거나 통풍이 될 수 있습니다. | 공급에 비해 전압 정격이 너무 낮음 |
| 시작 시 반복적으로 귀찮은 트립이 발생함 | 압축기와 팬 값 간의 잘못된 이중 실행 분할 |
일반적으로 대부분의 장치에 이미 내장된 ± 5~10% 허용 오차 범위 내에서 약간의 증가는 허용됩니다. 해당 범위를 상당히 초과하면 작동 전류와 모터 열이 증가하므로 모터가 여전히 시동되더라도 권장되지 않습니다.
더 많은 용량을 위해서는 더 많은 필름이 필요하기 때문에 동일한 제조업체의 제품 라인 및 전압 정격 내에서는 일반적으로 그렇습니다. 그러나 케이스 크기는 정격 전압과 제조업체의 내부 권선 밀도에 따라 달라지므로 공급업체가 동일한 마이크로패럿 값을 갖는 두 커패시터의 캔 크기가 눈에 띄게 다를 수 있습니다.
동일한 전기 등급의 타원형 케이스 CBB60 커패시터는 일반적으로 원형 캔이 물리적으로 맞지 않는 경우 직접 대체품으로 사용할 수 있으며, 리드가 적절하게 절연되고 고정된 경우 원래 브래킷 외부에 확장된 리드가 있는 커패시터를 원격 장착하는 것도 허용되는 현장 관행입니다.
예. 작동 커패시터는 모터 회로가 꺼진 후에도 저장된 전하를 유지할 수 있으며, 분리하거나 브래킷에서 제거하기 전에 절연 저항 도구를 사용하여 단자를 통해 방전해야 합니다.
무게 차이는 일반적으로 캔 재질(알루미늄과 더 가벼운 수지로 채워진 하우징)과 필름 권선의 밀도에서 비롯됩니다. 무게만으로는 전기 성능을 신뢰할 수 있는 지표가 아니며 커패시터 품질을 판단하는 데 사용해서는 안 됩니다.
폴리프로필렌 필름이 저렴한 비용으로 널리 보급되기 전에는 종이 유전체 또는 오일 충전 커패시터가 모터 작동 임무를 수행하는 경우가 많았습니다. 이러한 설계에는 실질적인 단점이 있었습니다. 종이 유전체는 시간이 지남에 따라 습기를 흡수하여 누출 전류를 증가시키고 결과적으로 캔 내부의 열 폭주를 야기한 반면, 오일로 채워진 장치는 더 무겁고 대규모로 제조하는 데 더 많은 비용이 들었으며 씰이 저하되면 누출 위험이 있었습니다. 금속화 폴리프로필렌 필름은 자연적으로 수분 흡수에 강하고, 넓은 온도 변화에 걸쳐 기계적으로 안정적이며, 국부적인 유전체 파괴 후 자가 치유되는 유전체를 제공함으로써 대부분의 문제를 한 번에 해결했습니다.
자가 치유 동작은 주어진 커패시터 크기가 정격 허용 오차 내에서 유지되는 기간에 직접적인 영향을 미치기 때문에 특별한 주의가 필요합니다. 필름의 미세한 약점에 순간적인 전압 스파이크가 발생하면 해당 지점을 둘러싸고 있는 매우 얇은 기화 금속 층이 아주 작은 이벤트로 연소되어 권선의 총 정전 용량을 실질적으로 줄이지 않고 결함을 격리합니다. 종이 또는 표준 오일 유전체로 제작된 커패시터에는 이러한 특성이 없으므로 구형 커패시터의 결함은 사소한 국지적 사건이 아닌 전체 단락으로 확대될 가능성이 훨씬 더 높습니다. 이것이 1990년대 이후 거의 모든 모터 구동 애플리케이션에서 CBB60 스타일 구조가 기존 유전체 유형을 대체한 근본적인 이유 중 하나입니다.
폴리프로필렌 필름에 증착된 금속층의 두께는 제조업체가 의도적으로 조정하는 변수입니다. 금속층이 얇을수록 결함 지점을 기화하는 데 필요한 에너지가 줄어들기 때문에 자가 치유 동작이 향상되지만 권선의 등가 직렬 저항도 높아져 리플 전류 하에서 내부 가열이 증가합니다. 두꺼운 금속층은 저항과 발열을 낮추지만 자가 치유 현상을 덜 억제합니다. 평판이 좋은 CBB60 제조업체는 각 특정 케이스 크기에 대한 목표 전압 및 정전용량 정격과 이러한 상충 관계의 균형을 맞춥니다. 이는 커패시터 크기를 순전히 기하학적 계산으로 처리할 수 없는 이유 중 하나입니다. 370V 장치의 내부 필름 사양은 동일한 정전용량에서 450V 장치의 단순히 축소 버전이 아닙니다.
CBB 지정은 더 광범위한 금속화 폴리프로필렌 커패시터 제품군을 포괄하며, 모터 응용 분야용 부품을 소싱하는 구매자는 때때로 비슷해 보이지만 다른 임무에 맞게 설계된 인접한 부품 제품군을 접하게 됩니다. 이러한 차이점을 이해하면 공급망 전반에서 크기 조정이나 애플리케이션 불일치가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
| 유형 | 일반적인 경우 | 주요 임무 | 공통 정전 용량 범위 |
|---|---|---|---|
| CBB60 | 원형 또는 타원형 알루미늄 캔 | 지속적인 모터 구동 | 1.5~100uF |
| CBB61 | 편평한 직사각형 수지 블록 |
|