AC コンデンサと DC コンデンサ: HVAC 専門家向けに主な違いを説明

HVAC 交換市場でよくある購入ミスは、部品の定格が AC または DC のどちらであるかを無視して、古いコンデンサのラベルにあるマイクロファラッドと電圧の数値だけを一致させることです。 AC コンデンサと DC コンデンサの質問に対する簡単な答えは、AC コンデンサは無極性であり、電流が連続的に反転するように設計されているのに対し、DC コンデンサは有極性があり、逆電圧が端子に達すると故障するということです。間違ったファミリーを選択すると、コンデンサが数日以内にベントしたり、膨らんだり、破裂したりする可能性があり、多くの場合、リレーやモーターが巻き上げを開始します。

販売代理店、技術者、修理工場にとって、この区別は学術的な詳細ではありません。空調および冷凍装置のすべてのファン モーター、コンプレッサー、コンデンサー ファンは交流で動作するため、交換部品は AC 定格のモーター コンデンサーである必要があります。 AC コンデンサと DC コンデンサの構造の違い、電圧の解釈、故障モードを理解することで、コストのかかるコールバックや安全でない設置を防ぐことができます。

コンデンサの内部: 極性と誘電構造

AC コンデンサと DC コンデンサの決定的な違いは、極性の処理方法です。 AC 回路では、電圧の方向が 1 サイクルあたり 2 回反転します。これは、50 Hz または 60 Hz の主電源で 1 秒あたり 100 回または 120 回です。その回路内のコンデンサは、その動作寿命全体にわたって、半サイクルごとに完全な極性反転を許容する必要があります。

DC 電解コンデンサは方向に敏感です

DCコンデンサの多くはアルミ電解タイプです。これらにはアノードとカソードが含まれており、アノード箔上の薄い酸化物層が誘電体として機能します。この酸化層は、電圧が正しい方向に印加された場合にのみ形成され、安定した状態を保ちます。そのため、ケースにはマイナス端子のストライプが付いています。部品が逆に接続されているか、AC にさらされている場合、酸化層が破壊され、漏れ電流が急増し、電解液が加熱して蒸発し、非常に短時間でコンデンサが膨張、膨張、または破裂します。

ACフィルムコンデンサは対称形です

対照的に、AC コンデンサは誘電体として金属化ポリプロピレン フィルムを使用します。酸化物層も電解質もないため、考慮すべきアノードまたはカソードはありません。構造は対称的であるため、コンデンサはストレスなく AC 電源の正弦波反転を処理できます。フィルム構造は、AC コンデンサに自己修復特性も与えます。局所的な絶縁破壊が発生すると、欠陥の周囲の金属被覆が蒸発し、コンデンサは静電容量の損失が無視できる程度で動作し続けます。これが、高品質の AC 実行コンデンサが密閉型コンプレッサーの使用時間で 60,000 定格時間に達することができるのに対し、同じ熱環境にある DC 電解コンデンサはそのずっと前にドライアウトしてしまう理由です。

ACコンデンサとDCコンデンサ:主な違いの概要

電圧列に 1 つのトラップが表示されます。 450VAC コンデンサは 450VDC コンデンサと同じではありません。 AC の数値は RMS 定格であり、正弦波のピークは約 1.414 倍です。印刷された電圧番号が AC ファミリと DC ファミリ全体で一致するという理由だけで交換品を選択すると、まさに早期故障が発生します。

HVAC システムで AC コンデンサが使用される場所

空調および冷凍では、AC コンデンサは、運転と始動という 2 つの異なる仕事を実行します。

連続使用用のランコンデンサ

運転コンデンサはモーター回路内に永久に残り、始動巻線と直列に接続されます。始動トルクを向上させ、電流を安定させ、力率を改善し、エネルギー消費を削減します。住宅用および小規模商用システムでは、最も一般的な実行コンポーネントはコンプレッサー用の CBB65 シリーズ コンデンサであり、 CBB60モーターランニングコンデンサー 凝縮器ファン、蒸発器ファン、ウォーターポンプ用。これらの部品は 450VAC で 30 µF ±5% の定格を持ち、高温の屋外キャビネットでの連続動作に耐える必要があります。

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高い始動トルクを実現する始動コンデンサ

起動コンデンサは起動時にのみ回路に切り替えられます。これらは大きな位相シフトと高い始動トルクを提供し、リレーによって切断されます。の CD60 モーター始動コンデンサー は、この役割の標準代替品であり、過熱することなく繰り返される短期間の電流サージを吸収するように設計されています。

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コンデンサの機能と配置の広範な概要については、を参照してください。 HVAC システムで使用される主な AC コンデンサのタイプ .

DC コンデンサの役割 – そして DC コンデンサが AC タイプの代替にならない理由

DC コンデンサは、電源、可変周波数ドライブ、インバーター、電子制御基板の内部にあります。彼らの仕事には、整流された AC を安定した DC に平滑化し、DC リンク バスにエネルギーを蓄積し、高周波ノイズをフィルタリングすることが含まれます。これらの役割は不可欠ですが、完全にシステムの DC 側に存在します。

DC 電解コンデンサは物理的に AC モーター回路では動作できません。最初の逆半サイクルで絶縁破壊プロセスが始まり、コンポーネントは数分以内に、場合によっては劇的に故障します。 DC リンクで AC フィルム コンデンサを使用する逆置換は、フィルムが無極性であるため破壊的ではありませんが、AC 定格部品は DC バスのリップル電流と放電ダイナミクスに対して最適化されておらず、AC ラベルから DC 耐電圧を推測することはできません。どちらの交換も専門的な修理には当てはまりません。

間違ったコンデンサが取り付けられた場合に何が起こるか

故障モードは異なりますが、選択を誤ると機器のダウンタイムが発生します。

• AC モーター回路の DC コンデンサ: 極性が反転すると、酸化層が破壊され、漏れ電流が増加し、電解液が沸騰し、缶がベントまたは破裂します。これは数分以内に発生する可能性があり、リレー、コンタクタ、またはモーターの始動巻線を損傷する可能性もあります。
• 電圧定格が不十分な AC コンデンサ: 誘電応力が設計限界を超え、内部温度が上昇し、静電容量が下方にドリフトし、缶が膨らみます。密閉された金属ケースでは、最終的には破裂する可能性があります。
• 間違ったマイクロファラッド値: 低すぎるとトルクが低下し、モーターが過熱したり始動できなくなる可能性があります。高すぎると、消費電流が増加し、巻線温度が上昇し、モーターの寿命が短くなります。
• DC アプリケーションで使用される AC コンデンサ: 直ちに破壊するものではありませんが、この部品はリップル電流プロファイルと DC 電圧ダイナミクスについて定格が定められていないため、過熱や寿命の短縮を引き起こします。

専門的なアプローチは、AC および DC コンデンサ ファミリを互換性のないものとして扱い、元のコンポーネントの電気定格と物理的サイズを一致させることです。

回路に適したコンデンサを選択する方法

選択は、回路タイプ、静電容量、電圧、温度、ソース品質の 5 つのチェックによって行われます。

1. 回線の種類を確認してください。 負荷がコンタクタまたはリレーを介して主電源に接続されているモータの場合は、AC コンデンサを選択します。電子回路または DC リンクの場合は、DC コンデンサを選択し、その極性マークを尊重してください。
2. マイクロファラッドの値を一致させます。 元のコンデンサに印刷されている値を使用してください。 HVAC 回路では、実行コンデンサの一般的な許容誤差は ±5% です。摩耗を補償するために 30 µF の部品を 35 µF の部品に交換することは容認できません。
3. 電圧定格を満たすかそれを超えています。 AC モーター コンデンサの場合は、同じ公称電圧、またはその次の標準ステップを選択します (コンプレッサーの動作コンデンサの場合は 370 VAC から 440 VAC に移行するなど)。
4. 温度クラスと身体的適合性を確認してください。 屋外コンデンサーユニットはコンデンサーを高い周囲温度にさらすため、高温での使用に耐える定格の部品を選択し、寸法が元のブラケットと一致していることを確認してください。
5. 仕様を文書化したサプライヤーから入手します。 交換市場では、公差が緩いバッチや評価が過大評価されているバッチは既知のリスクです。誘電体、電圧クラス、および安全性定格を明記できるサプライヤーは、より信頼できます。

評価の一致と一般的なサイジングエラーの詳細なチュートリアルについては、以下をお読みください。 コンデンサの定格を回路要件に適合させるための実践的なガイド .

HVAC 交換用の信頼できる AC コンデンサの調達

交換用コンデンサを大量に購入する販売店や修理業者は、出荷から次の出荷まで一貫した仕様を必要とします。寧国 Kingcool Import and Export Co., Ltd.は、Kingcool ブランドの下で事業を展開し、HVAC および冷凍のアフターマーケットに重点を置いています。コンデンサ製品ラインには、CBB60、CBB61、CBB65R1/R2/R3、CD60、CH85、RC-410、および SPP5/SPP6 タイプが含まれており、モーター運転、モーター始動、マイクロ波、および力率のアプリケーションをカバーします。

コンプレッサーの修理作業に関しては、 CBB65R1 AC実行コンデンサ 多くの住宅用および小規模商業用コンデンシング ユニットの直接代替品カテゴリです。現場でコンデンサが故障した場合、技術者は元のコンデンサと同じ静電容量、電圧クラス、端子配置を必要とします。 Kingcool は、スプリット システム エアコンで一般的に使用される物理フォーマットを備えた 250VAC および 450VAC クラスでこれらを供給します。

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流通業者、卸売業者、またはサービス会社が、文書化された AC 定格と一貫した品質を備えたコンデンサの在庫を構築したいと考えている場合、 Kingcool の輸出チームにお問い合わせください ターゲットの静電容量と電圧範囲に合わせて調整します。同社は、一般的なコンデンサ障害シナリオの交換ガイダンスも発行しているため、技術的な購入者は注文前に選択内容を確認できます。