Kapasitor lari adalah kapasitor AC non-polarisasi yang tetap berada dalam rangkaian belitan bantu motor satu fasa selama motor berjalan. Tugasnya adalah menciptakan pergeseran fasa berkelanjutan antara arus utama dan arus bantu, yang menghasilkan medan magnet berputar di dalam motor dan menjaga rotor tetap berputar dengan torsi tetap. Tanpa kapasitor yang berfungsi dengan baik, motor masih dapat berputar pada awalnya tetapi akan cepat kehilangan torsi, panas berlebih, atau tersandung karena kelebihan beban.
Panduan ini menjelaskan cara kerja kapasitor yang dijalankan, apa saja parameter pemilihan utama, cara mengujinya, dan kegagalan apa yang paling umum terjadi pada sistem HVAC, lemari es, mesin cuci, dan pompa.
Kapasitor run adalah kapasitor AC, artinya tidak terpolarisasi dan dapat menangani arus bolak-balik di kedua arah. Konstruksi intinya mencakup dua elektroda film berlapis aluminium atau seng yang dipisahkan oleh film dielektrik, digulung menjadi bentuk silinder atau oval, dan disegel dalam wadah plastik atau aluminium.
Berbeda dengan kapasitor start, yang menghasilkan ledakan torsi besar hanya dalam beberapa detik, kapasitor run tetap terhubung selama pengoperasian normal. Biasanya dinilai untuk layanan berkelanjutan, dan kapasitansinya jauh lebih kecil dibandingkan kapasitor awal.
Pada motor satu fasa pada umumnya, kapasitor run mensuplai belitan bantu dengan arus terdepan sekitar 90 derajat di depan arus belitan utama. Perbedaan fasa inilah yang menciptakan pola medan magnet dua fasa pada stator dan menghasilkan putaran halus pada kecepatan yang diinginkan.
Untuk memahami prinsip kerja, bayangkan satu fasa motor dengan belitan utama dan belitan bantu ditempatkan secara fisik pada jarak 90 derajat. Ketika belitan utama diberi energi langsung dari catu daya, ia menghasilkan medan magnet yang berdenyut. Namun, belitan bantu dihubungkan melalui kapasitor run. Impedansi kapasitor menyebabkan arus pada belitan bantu memimpin tegangan, dan oleh karena itu memimpin arus pada belitan utama kira-kira 90 derajat.
Karena kedua belitan sekarang membawa arus yang berbeda fasa, gabungan medan magnet di dalam stator tidak lagi sekadar berdenyut dalam satu arah. Sebaliknya, ia berputar mengelilingi poros motor. Rotor, sebagai konduktor sangkar tupai, bereaksi terhadap medan putar ini dan mengikutinya, menghasilkan torsi.
| Fitur | Mulai kapasitor | Jalankan kapasitor |
|---|---|---|
| Kisaran kapasitansi | 100 uF hingga 400 uF | 3 uF hingga 60 uF |
| Tipe dielektrik | Elektrolit | Film (polipropilena) |
| Siklus tugas | Intermiten (detik) | Berkelanjutan (dinilai seumur hidup) |
| Pergeseran fase | Semburan besar untuk torsi awal | Pergeseran berkelanjutan untuk torsi yang berjalan |
| Gejala kegagalan | Motor tidak mau hidup | Motor berjalan lemah, terlalu panas |
Nilai kapasitansi yang tepat mempengaruhi besarnya pergeseran fasa. Jika kapasitansi terlalu kecil, arus belitan bantu tidak akan cukup tergeser, dan motor akan kesulitan mencapai kecepatan penuh. Jika kapasitansi terlalu besar, belitan bantu dapat menarik arus berlebih, menyebabkan panas berlebih dan kegagalan isolasi dini.
Memilih kapasitor run pengganti memerlukan kesesuaian empat spesifikasi utama. Ini adalah kapasitansi, peringkat tegangan, frekuensi, dan kelas suhu.
| Parameter | Kisaran tipikal | Mengapa itu penting |
|---|---|---|
| Kapasitansi (uF) | 3 uF hingga 60 uF | Menentukan pergeseran fasa dan torsi berjalan |
| Peringkat tegangan | 250 V hingga 500 V | Harus melebihi tegangan operasi puncak motor |
| Frekuensi | 50Hz / 60Hz | Reaktansi kapasitif berubah seiring frekuensi |
| Kelas suhu | 85 C atau 105 C | Kelas yang lebih tinggi bertahan dalam kompartemen motor yang panas |
Peringkat tegangan sangat penting. Kapasitor yang dijalankan yang terkena tegangan lebih tinggi dari nilai pengenalnya akan cepat rusak. Sebagai aturan praktis, pilihlah kapasitor dengan tegangan pengenal minimal 1,5 hingga 2 kali tegangan pengenal motor. Untuk motor 230 V, itu berarti minimal 370 V, meskipun 450 V umum digunakan untuk aplikasi tekanan tinggi.
Toleransi biasanya berada dalam kisaran 5 persen atau dalam 10 persen. Meskipun penyimpangan kecil sebesar 1 hingga 2 uF sering kali dapat diterima, penyimpangan yang lebih besar dapat menyebabkan kinerja motorik buruk. Selalu verifikasi skema atau label kapasitor lama sebelum memesan.
Kapasitor run digunakan di hampir setiap motor induksi arus bolak-balik satu fasa yang perlu beroperasi secara otomatis. Aplikasi yang paling dikenal meliputi:
Dalam setiap kasus, kapasitor yang dijalankan bukanlah penolong sementara. Ini adalah komponen permanen dari rangkaian listrik motor. Jika gagal, motor mungkin masih hidup dari momentum jika tidak ada beban, tetapi saat diberi beban, motor akan melambat, bersenandung keras, atau membuat pelindung beban berlebih termal tersandung.
Menguji kapasitor yang berjalan sangatlah mudah jika Anda memiliki multimeter digital dengan pengaturan kapasitansi. Tapi keselamatan adalah aturan pertama. Selalu kosongkan kapasitor dengan menghubungkan terminalnya dengan resistor atau obeng berinsulasi. Kapasitor yang terisi daya dapat menimbulkan kejutan yang menyakitkan dan bahkan berbahaya.
Untuk wawasan tambahan, gunakan fungsi kontinuitas ohmmeter. Kapasitor non-polarisasi akan menunjukkan resistansi rendah sesaat, kemudian naik seiring pengisian daya. Jika tetap nol, kapasitor mengalami korsleting. Jika tetap di tak terhingga, koneksi internal terputus.
Kapasitor yang dijalankan adalah salah satu komponen yang paling sering diganti dalam perbaikan HVAC dan peralatan. Mode kegagalan yang paling umum adalah:
Gejala-gejala berikut biasanya menunjukkan kapasitor tidak berfungsi:
| Gejala | Apa yang dilakukan motor tersebut |
|---|---|
| Senandung terus-menerus tetapi tidak ada permulaan | Tidak ada bidang berputar yang dibuat |
| Dimulai dengan lambat atau terhenti | Torsi tidak mencukupi karena kapasitansi rendah |
| Motor menjadi panas | Arus berlebih pada belitan bantu |
| Perjalanan motor kelebihan beban | Kapasitor isolasinya pendek atau melemah |
| Suara mendengung terdengar | Pergeseran fase oscillates erratically |
Saat mengganti kapasitor yang sedang berjalan, cocokkan nilai kapasitansi dengan tepat atau sedekat yang tersedia. Perbedaan lebih dari 2 uF dapat mengubah performa motor. Berikut langkah praktisnya:
Dalam hal pengkabelan, kapasitor yang dijalankan memiliki dua terminal. Satu terminal terhubung ke belitan bantu, dan terminal lainnya terhubung ke saluran listrik. Pada kapasitor ganda, terminal umum melayani kompresor dan motor kipas. Selalu mengacu pada diagram pengkabelan pabrikan dan periksa kembali apakah nilai tegangan kapasitor berada di atas tegangan saluran yang diukur selama pengoperasian normal.
Tidak. Kapasitor yang dijalankan tidak dirancang untuk menangani lonjakan arus sangat tinggi yang diperlukan selama pengaktifan. Jika digunakan sebagai kapasitor start, akan cepat rusak. Kapasitor awal bersifat elektrolitik dan memiliki kapasitansi yang jauh lebih tinggi.
Gulungan bantu akan menarik arus lebih banyak dari yang dirancang, membuat motor bekerja lebih panas dan mengurangi efisiensinya. Dalam kasus yang parah, belitannya bisa terbakar.
Kebanyakan kapasitor berkualitas memiliki masa pakai desain 10 hingga 15 tahun, namun fluktuasi panas dan voltase dapat mempersingkat masa pakainya. Jika motor berada di lokasi yang panas, wajar untuk memeriksa kapasitor setiap 2 hingga 3 tahun.
Ya, selama nilai kapasitansinya cocok. Peringkat tegangan yang lebih tinggi berarti kekuatan dielektrik yang lebih tinggi, yang tidak akan membahayakan motor jika digunakan uF yang sama.
Suhu lingkungan yang tinggi meningkatkan tekanan internal dan mempercepat penuaan dielektrik. Sebagian besar sistem HVAC mengalami kegagalan kapasitor tertinggi selama puncak musim pendinginan.
Karena kapasitor yang dijalankan adalah komponen berbiaya rendah namun penting, beberapa kebiasaan sederhana dapat meningkatkan keandalan:
Kapasitor yang dijalankan dengan baik tidak hanya membuat motor tetap berjalan tetapi juga meningkatkan faktor daya, mengurangi getaran, dan menurunkan konsumsi energi. Dalam banyak kasus, mengganti kapasitor yang sudah tua telah mengembalikan motor ke pengoperasian yang dapat diandalkan.