Схемы соединения конденсаторов — расчет емкости

Содержание:

  1. Последовательное соединение конденсаторов
  2. Параллельное соединение конденсаторов
  3. Смешанное соединение конденсаторов
  4. Пример расчета

В данной статье приведены различные схемы соединения конденсаторов, а так же формулы их расчета с примером.

  1. Последовательное соединение конденсаторов

Если условно разделить выводы каждого из конденсаторов на первый и второй выводы последовательное соединение конденсаторов будет выполняется следующим образом: второй вывод первого конденсатора соединяется с первым выводом второго конденсатора, второй вывод второго конденсатора, соединяется с первым выводом третьего и так далее. Таким образом мы получим группу (блок) последовательно соединенных конденсаторов с двумя свободными выводами — первым выводом первого конденсатора в блоке и вторым выводом последнего конденсатора, через которые данный конденсаторный блок и подключается в электрическую цепь.

Схема последовательного соединения конденсаторов будет иметь следующий вид:

схема последовательного соединения конденсаторов

Фактически последовательное соединение конденсаторов имеет следующий вид:

последовательное соединение конденсаторов

При данной схеме соединения заряды на конденсаторах будут одинаковы:

Qобщ=Q1=Q2=Q3

где: Q1, Q2, Q3 — соответственно заряд на первом, втором, третьем и т.д. конденсаторах

Напряжение на каждом конденсаторе при такой схеме зависит от его емкости:

U1=Q/C1; U2=Q/C2; U3=Q/C3, где:

  • U1, U2, U3 — соответственно напряжение на первом, втором, третьем конденсаторах
  • C1, C2, C3 — соответственно емкости первого, второго, третьего конденсаторов

При этом общее напряжение составит:

Uобщ=U1+U2+U3+…+Un

Рассчитать общую емкость конденсаторов при последовательном соединении можно по следующим формулам:

  • При последовательном соединении двух конденсаторов:

Собщ=(C1*C2)/(C1+C2)

  • При последовательном соединении трех и более конденсаторов:

1/Собщ=1/C1+1/C2+1/C3+…+1/Cn

  1. Параллельное соединение конденсаторов

Если условно разделить выводы каждого из конденсаторов на первый и второй выводы параллельное соединение конденсаторов будет выполняется следующим образом: первые выводы всех конденсаторов соединяются в одну общую точку (условно — точка №1) вторые выводы всех конденсаторов соединяются в другую общую точку (условно — точка №2). В результате получается группа (блок) параллельно соединенных конденсаторов подключение которой к электрической цепи производится через условные точки №1 и №2.

Схема параллельного соединения конденсаторов будет иметь следующий вид:

схема параллельного соединения конденсаторов

Таким образом параллельное соединение конденсаторов будет иметь следующий вид:

параллельное соединение конденсаторов

При данной схеме напряжение на всех конденсаторах будет одинаково:

U=U1=U2=U3

Заряд же на каждом из конденсаторов будет зависеть от его емкости:

Q1=U*C1; Q2=U*C2; Q3=U*C3

При этом общий заряд цепи будет равен сумме зарядов всех параллельно подключенных конденсаторов:

Qобщ=Q1+Q2+Q3…+…Qn.

Рассчитать общую емкость конденсаторов при параллельном соединении можно по следующей формуле:

Собщ=C1+C2+C3+…+Cn

  1. Смешанное соединение конденсаторов

Схема в которой присутствует две и более группы (блока) конденсаторов с различными схемами соединения называется схемой смешанного соединения конденсаторов.

Приведем пример такой схемы:

схема смешанного соединения конденсаторов

Для расчетов такие схемы условно разделяются на группы одинаково соединенных конденсаторов, после чего расчеты ведутся для каждой группы по формулам приведенным выше.

Для наглядности приведем пример расчета общей емкости данной схемы.

  1. Пример расчета

Условно разделив схему на группы получим следующее:

1 этап расчета емкости при смешанном соединении конденсаторов

Как видно из схемы на первом этапе мы выделили 3 группы (блока) конденсаторов, при этом конденсаторы в первой и второй группе соединены последовательно, а конденсаторы в третьей группе — параллельно.

Произведем расчет каждой группы:

  • Группа 1 — последовательное соединение трех конденсаторов:

1/C1,2,3 = 1/C1+1/C2+1/C3 = 1/5+1/15+1/10=0,2+0,067+0,1 = 0,367 → C1,2,3 = 1/0,367 = 2,72 мкФ

  • Группа 2 — последовательное соединение двух конденсаторов:

С4,5 = (C4*C5)/(C4+C5)= (20*30)/(20+30) = 600/50 = 12 мкФ

  • Группа 3 — параллельное соединение трех конденсаторов:

С6,7,8 = C6+C7+C8 = 5+25+30 = 60 мкФ

В результате расчета схема упрощается:

2 этап расчета емкости при смешанном соединении конденсаторов

Как видно в упрощенной схеме осталась еще одна группа из двух параллельно соединенных конденсаторов, произведем расчет ее емкости:

  • Группа 4 — параллельное соединение двух групп конденсаторов:

С1,2,3,4,5 = C1,2,3+C4,5 = 2,72+12 = 14,72 мкФ

В конечном итоге получаем простую схему из двух последовательно соединенных групп конденсаторов:

3 этап расчета емкости при смешанном соединении конденсаторов

Теперь можно определить общую емкость схемы:

Собщ = (C1,2,3,4,5*C6,7,8)/(C1,2,3,4,5+C6,7,8) = 14,72*60/14,72+60 = 883,2/74,72 = 11,8 мкФ


Над статьёй работали:

Автор статьи: Дмитрий Комлев

Показать всех авторов сайта

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросыПишите в комментариях!

Не нашли на сайте ответа на интересующий Вас вопросЗадайте его на форуме! Наши специалисты обязательно Вам ответят.

↑ Наверх

5
https://elektroshkola.ru/elektrotexnicheskie-raschety/sxemy-soedineniya-kondensatorov-raschet-emkosti/

10 комментариев

  1. Спасибо большое за статью! В ней вы очень доходчиво показали как рассчитывать емкость при разных соединениях конденсаторов. А как быть с напряжениями? Если, допустим, электролитические конденсаторы (1000 мкФ х 400В) соединены последовательно, какое напряжение на них можно подать? 800 вольт? Как например получить конденсатор на 600, 700 вольт и возможно ли это? Заранее благодарен за ответ!

    0
    1. Здравствуйте, Сергей.
      «Если, допустим, электролитические конденсаторы (1000 мкФ х 400В) соединены последовательно, какое напряжение на них можно подать? 800 вольт?»
      В идеальном случае, да, 800 В. Но в реальности, так как присутствует разброс параметров конденсаторов (в частности емкости), напряжение может быть и меньше и больше. Последовательным соединением можно получить и 600 В и 700 В, опять же в идеальном случае. Для практических «бытовых» целей, при последовательном соединении, я бы рекомендовал применять конденсаторы, рассчитанные на общее напряжение, прикладываемое к цепочке конденсаторов.

      0
  2. Схема соединений конденсаторов для однофазного ас.электродвигателя на 500-3000-8000 об/мин. Что лучше Конденсаторы,сопротивления или димммер

    0
    1. Здравствуйте, Михаил. Плохо понятен ваш вопрос. Для каких целей вы спрашиваете чем лучше конденсаторы,сопротивления или димммер? Какую задачу хотите решить?

      0
  3. Дополнение: У соседа в гараже нашелся старенький весь облезлый станочек Гном типа бормашинки никаких данных на него нет. чем запускать и как неизвестно. Если найдете пож схемку соединений всех элементов

    0
  4. Подскажите пожалуйста, три конденсатора 1 uF — 1 MOhm, и один 2.2 nF для трехфазного аппарата.
    соединены следующим образом: Черный на первый контакт первого К., Синий на первый контакт второго К., Коричневый на первый контакт третьего К., Белый на первый контакт четвертого К. (2,2nF). Вторые контакты трех конденсаторов соединены с красным, который в свою очередь соединен со вторым контактом четвертого К. Как это работает и есть ли готовые сборки, простите я не разбираюсь, а ремонтировать аппарат некому, сборка сгорела и купить такую же деталь я не могу, поэтому, прошу пояснить подробно, не откажите в любезности.

    0
    1. Здравствуйте!
      «три конденсатора 1 uF — 1 MOhm»
      MOhm — это мегаом, т.е. это единица измерения сопротивления, а не ёмкости, а значит Вы говорите о резисторах, а не о конденсаторах.
      Кроме того, во избежание путаницы, лучше задать этот вопрос, на форуме с приложением фото, схемы и т.п., что бы специалисты отвечая на вопрос могли увидеть о чем идет речь.
      (https://elektroshkola.ru/forum/)

      0
      1. Да, я понимаю, но резисторов в сборке я не нашел, по ссылке на форум не нашел эспрессомашины 🙁

        0
  5. Здравствуйте.Подскажите-хочу купить для циркулярки двигатель с параметрами:3 фазы…50 Герц..220В…6.2 А..1.5 квт…2760 об.мин.-достаточно ли будет только рабочего конденсатора?Для запуска двигателя без нагрузки?Или еще пусковые нужны?И если хватит только рабочего конденсатора-с какими параметрами нужен конденсатор для такого двигателя?

    0
    1. Здравствуйте! Для двигателей запускаемых без нагрузки допускается пусковой конденсатор не ставить, но я бы все равно рекомендовал его поставить, что бы не возникло ситуации когда Вам для старта придется диск пилы руками крутить.
      Что касательно емкости конденсатора — Вы ее можете рассчитать с помощью нашего онлайн-калькулятора:
      https://elektroshkola.ru/kalkulyatory/onlajn-raschet-emkosti-kondensatora-dlya-elektrodvigatelya/
      Или подобрать конденсатор самостоятельно по инструкции в этой статье:
      https://elektroshkola.ru/elektrodvigateli/podklyuchenie-elektrodvigatelya-380v-na-220v/

      0

Оставьте комментарий:

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *