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冰箱壓縮機起動電路分析及起動器代換

 戰(zhàn)鷹漢鴻 2023-07-13 發(fā)布于江蘇

    電冰箱壓縮機所配用的起動器分為:單臂觸點式(又稱整體式)、電流垂錘式(電流繼電器式)、PTC(鈦酸鋇)式和電壓繼電器式等。

一、起動器及其代用。電流垂錘式起動器的吸力取決于通過的電流大小和繞組的匝數(shù),并有可連續(xù)起動的帶觸點開關。其主要參數(shù)是吸合電流和釋放電流。在維修缺件時可根據(jù)電流線圈的“安匝”數(shù)改繞。但必須達到在帶負載條件下,當電源電壓偏低(如180伏)時垂錘能吸合;偏高時(如240伏)能釋放的要求方可裝上使用。這種起動器在起動過于頻繁或電源電壓波動太大的情況下較易燒壞;特別是它采用尼龍骨架時,常因發(fā)熱變形而無法工作。這是在選用零件時須考慮的因素。 
    PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻英文縮寫。PTC材料在遠低于居里點溫度下體積電阻率很低。當溫度上升到某一溫度(居里點)時,材料的體積電阻率就急劇上升,冰箱中即利用其特性作無觸點開關來實現(xiàn)壓縮機起動。它的安裝位置不受限制,最大優(yōu)點是無噪音、無火花、對電源無干擾,電壓適應范圍和配用壓縮機的適應范圍較寬。以日本松下公司所產的FN系列冰箱壓縮機為例:該系列中的FN51Q10G至FN11Q24G等六個型號的冰箱壓縮機均采用PEIF20-330型PTC起動器。這六種壓縮機的制冷量由123瓦/時至267瓦/時;工作電流為0.94安至1.7安。這種起動器的缺點是在連續(xù)起動或熱態(tài)情況下,會出現(xiàn)起動困難甚至不能起動的現(xiàn)象。因為它是陶瓷燒結件,故易被擊穿或碎裂。 
    維修人員在檢修時通常拿著上述兩種起動器在耳邊搖晃,若有響聲,便表示PTC件已碎裂不能使用;電流垂錘式起動器有聲則表明吸放靈活,基本可以使用,若無聲則是壞的。 
    由于PTC起動器使用廣泛,下面介紹使用和維修中代換注意事項。 
    1、專用型,如華光牌壓縮機配用的JTX-519F型和松下壓縮機配用的PEIF18—330等PTC起動器是專為某牌號壓縮機配套的如圖1,外殼上只有一片接線端子(又稱插片),該插片直接與壓縮機電機繞組的“M”  (運行)端連接。代用時,適用于原配壓縮機功率的±20%范圍,但所配壓縮機繞組的S、C、M三根接線柱的排列必須與PTC件原設計配用位置一致。 
    2、(兩腳)通用型。這種型式的PTC起動器是為適應不同牌子壓縮機電機的“S”  (起動)、“M”端接線柱位置排列各異而設計的。PTC芯片兩極與整個器件的兩接線端子相連,便于靈活使用,外形如圖2。  

    就目前國產和進口壓縮機而言,壓縮機電機三根接線柱的排列可歸納如圖3四種。當維修缺件時,只要選擇標稱功率在壓縮機功率±20%范圍內的這類起動器便可代替。代用時,先用萬用表R×1檔分辨出“M”端接線柱位置,然后插上此起動器。并在連接“M”柱的接線端子上接上電源中的一極,以接電源“N”極為好。而電源的“L”極經過溫控器和過載保護器后插到壓縮機電機的“C”端接線柱,便完成代換了,即“M”端接線柱在哪一側,則電源接該側端子。 
    3、  (三腳)通用型(圖4)。如廣東省開達電氣器件公司所產的MZ-01系列PTC起動器,這種型號是鑒于電機設計需要或因電源電壓偏低、壓縮機熱態(tài)起動性能下降等原因而須在壓縮機電機起動繞組串接電容器以提高電機起動轉矩而設計制造的。外形的特點是有三片接線端子。三片插線端子中“2”、  “3”兩腳是接電容器的。它能在接電容器的同時,滿足電機接線柱排列各異的壓縮機需要。使用時的連接方式如圖5。在不需要接電容器時,可用一根帶絕緣套的導線把“2”、  “3”兩端子短接(如圖6,這類起動器的適應性更強)。 

二、起動電路性能對比及電容器的選配。我們所見的電冰箱壓縮機起動電路歸納如圖7至圖11。它們分別稱為:“電流垂錘式”、“電流垂錘式串電容器”、“PTC式”、“PTC串接電容器”和“PTC并接電容器”等。為便于讀者比較它們之間的性能,筆者的實測數(shù)據(jù)如兩表所示。  

    數(shù)據(jù)誤差難免,但從表中可見串接適當容量電容器在起動繞組的起動形式最好,其起動轉矩較大而起動電流較少。至于PTC與電容器并聯(lián)后串在副繞組的形式工作狀況是:起動時是PTC起動式;起動后是電容運轉式。其優(yōu)點是運轉性能較好且功率因數(shù)甚高,特別適用于旋轉式壓縮機和電機。 
    在實踐中,串接電容器比并接的機會多得多。那么,選配多大容量的電容為最佳呢?筆者的做法是:在相同或稍大的高壓壓力負載下,人為用調壓器逐漸調低供給壓縮機的電壓。如圖12,選擇不同容量的電容器使之在電壓偏低條件下能“干脆”地起動者為佳。本文所列兩表均選用“華光牌”FN51Q型壓縮機并分別配用3304·MM5-198型電流垂錘式起動器、  “日立”PTC起動器和“開達”MZ-01E型PTC起動器(三腳、配起動電容器)作測試手段。下表所列的是在不同的高壓壓力負載條件下采用不同的起動器及配用不同容量電容器時壓縮機的最低起動電壓。  

    從表中數(shù)據(jù)看出,PTC起動器的最低起動電壓較電流垂錘式和PTC并電容器形式要低。而PTC配用不同容量電容器時的最低起動電壓可通過實踐取得。電壓偏低時能起動的配搭其起動轉矩最大,也適合電壓偏低地區(qū)之用,可謂一舉兩得。 
    總的來說,除了歐洲產的個別型號壓縮機電機因原來配用電阻值較小的PTC起動器,致改配國產PTC件代用時會出現(xiàn)起動困難外。在多數(shù)情況下,只要選擇兩種型號的PTC起動器便可滿足80W~150W電冰箱壓縮機的代用了。出現(xiàn)起動困難時,可參照上述用串接適當容量電容器的方法予以改善。

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