Работа герметичных компрессоров

оглавление >>  

   Схемы электрического включения герметичных компрессоров определяются типом электродвигателя, примененного для привода компрессора, а также параметрами питающей сети. Для привода компрессоров, предназначенных для подключения к однофазной сети, используются асинхронные конденсаторные двигатели. Асинхронный конденсаторный двигатель имеет на статоре две обмотки. Одну из обмоток, пусковую, включают непосредственно в однофазную сеть, а другую, рабочую, включают через рабочий конденсатор.


Схема включения конденсаторного двигателя с рабочей емкостью наиболее распространена в бытовых кондиционерах (см. рис.)
1 — электродвигатель; 2 — внутренняя электрическая защита (тепловая, токовая); 3,4 — обмотки пусковая и рабочая соответственно; Ср — конденсатор рабочий; R, С, S — выводы обмоток; L — фаза; N — рабочий нуль.

 

Рабочий конденсатор создает фазовый сдвиг между токами в пусковой и рабочей обмотках статора и остается включенным на протяжении всего периода работы двигателя.

Необходимо помнить, что измерять сопротивление обмоток электродвигателя таких компрессоров следует после остывания компрессора. Иначе можно сделать неверный вывод о наличии обрыва в обмотках.


Для повышения пускового момента параллельно рабочему конденсатору включают конденсатор, называемый пусковым (см. рис.). По окончании пуска этот конденсатор отключается.
На рисунке: 1 — компрессор; 2 — реле пусковое; 3 — реле тепловой (токовой) защиты; 4, 5 — обмотки пусковая и рабочая соответствен.но; Сп — конденсатор пусковой; Rш — резистор шунтирующий.

 

   Герметичные компрессоры для трехфазной сети используют в качестве привода трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора. Для запуска таких компрессоров применяют метод непосредственного включения электродвигателей в сеть, который благодаря своей простоте получил наибольшее распространение для электродвигателей компрессоров мощностью до 7,5 кВт. Однако он имеет один существенный недостаток: в момент подключения двигателя к сети в обмотке статора возникает большая пусковая сила тока, в 5...7 раз превышающая значение номинальной силы тока двигателя. Значительный бросок силы тока в питающей сети может вызвать заметное падение напряжения.

В цепи питания трехфазного двигателя, являющегося приводом ротационного, спирального компрессоров, всегда устанавливают реле контроля чередования фаз для предотвращения обратного вращения.

Для предотвращения автоматического повторного включения такие защиты, как токовая защита, внутренняя тепловая защита, датчик высокого давления и т. п., включаются по схеме с самоудержанием.

Электрические цепи подразделяются на рабочие цепи и цепи защиты. Для обеспечения функционирования рабочих цепей предназначены: пусковое реле, пусковой конденсатор, рабочий конденсатор, шунтирующий резистор.

Пусковое реле служит для подключения пускового конденсатора параллельно рабочему на время запуска электродвигателя компрессора. Обмотка реле включена параллельно вспомогательной обмотке электродвигателя, контакты реле нормально замкнуты. При достижении 75% частоты вращения электродвигателя реле срабатывает и отключает пусковой конденсатор.

В бытовых кондиционерах используется два типа пускового реле: тепловое и реле напряжения. Тепловое реле реагирует на теплоту, выделяемую при прохождении тока через провод. Эти реле снабжены двумя парами контактов для включения пусковой и рабочей обмоток электродвигателя соответственно.

Для проверки работоспособности реле его отключают от питания и отсоединяют фазный провод на клемме на выходе реле и соединяют его с клеммой на входе. С помощью токовых клещей замеряют силу тока в нулевом проводе, подключенном к компрессору. Для этого включают компрессор и немедленно отсоединяют провод на реле от входной клеммы. Если компрессор продолжает работать, а сила тока приближается к номинальной, то, значит, реле неисправно и его заменяют. Если компрессор работает при номинальной силе тока, но останавливается в течение 1...2 мин, то реле неисправно и его заменяют.

Пусковое реле напряжения электромагнитного типа содержит катушку из проволоки, намотанной на сердечник. Реле имеет нормально замкнутые контакты, которые размыкаются при втягивании сердечника в катушку. Реле может заклинить при закрытом или открытом положении контактов. Пусковое реле, заклинившее в закрытом положении, осуществляет пуск электродвигателя, но защитное реле при этом часто включает и выключает электродвигатель.

Пусковой конденсатор устанавливается в пусковой цепи и подключается параллельно рабочему конденсатору только в момент пуска. Условием работоспособности конденсатора служит его емкость. Если емкость меньше номинальной на 20 %, то конденсатор следует заменить.

Рабочий конденсатор включен последовательно с рабочей обмоткой электродвигателя компрессора. Он постоянно включен в рабочую цепь. Рабочий конденсатор повышает КПД компрессора и создает достаточный крутящий момент для запуска электродвигателя с постоянно расщепленной фазой. Если емкость рабочего конденсатора имеет отклонение от номинала более чем на ±10 %, то его заменяют.

Шунтирующий резистор включается параллельно пусковому конденсатору. После запуска компрессора пусковой конденсатор отключается и остается в заряженном состоянии. В момент следующего включения пусковой конденсатор практически мгновенно разряжается через контакты пускового реле и рабочий конденсатор. Наибольшим сопротивлением в этой цепи обладают контакты пускового реле. Выделяемое на них тепло может стать достаточным для сварки контактов. При сварке контактов пускового реле отключение пускового конденсатора станет невозможным, что приведет к выходу его из строя и к пробою изоляции обмотки электродвигателя. Для предотвращения столь серьезных последствий предназначен шунтирующий резистор, на который разряжается пусковой конденсатор после его отключения.

Защиту компрессоров кондиционеров обеспечивают цепи защиты, которые содержат следующие элементы: реле тепловое (токовое), реле перегрузки, реле внутренней тепловой защиты в управляющей цепи, реле тепловой защиты в цепи питания, реле контроля чередования фаз.

Защита устанавливается на верхнюю часть герметичного корпуса компрессора (имеет внешний вид «таблетки») и отключает компрессор при перегреве или при превышении допустимой силы тока. Выпускаются несколько типов подобных элементов. Одни имеют в своем составе нагреватель и биметаллическую пластину, другие содержат только биметаллическую пластину, которая изгибается при нагревании и размыкает контакты в электрической цепи компрессора. Нагрев происходит от корпуса компрессора или вследствие значительной силы тока, протекающего через пластину (или нагреватель). После остывания биметаллическая защита возвращается в исходное положение, замыкая контакты. Реле включается в цепь асинхронного конденсаторного двигателя таким образом, что при срабатывании отключает питание от вывода (клеммы) С, являющейся точкой соединения рабочей и пусковой обмоток.

Тепловая (токовая) защита компрессора   Токовую защиту обеспечивает реле перегрузки, предназначенное для аварийного отключения компрессора в случае превышения допустимой силы тока в цепи его питания. Причинами превышения силы тока могут быть заклинивание компрессора, замыкание обмоток, низкое питающее напряжение. Защитные реле перегрузки, монтируемые снаружи компрессора, выпускают трех модификаций: с двумя клеммами, с тремя клеммами, с четырьмя клеммами. Для проверки реле с двумя клеммами токовыми клещами определяют пусковую и рабочую силу тока электродвигателя компрессора. Амперметр должен показать мгновенный скачок силы тока, превышающий в 4...6 раз номинальный ток электродвигателя компрессора, который затем снижается до заданной величины. Если ток не уменьшается, а отключение электродвигателя происходит защитным реле, то оно исправно. На рис.: 1 — компрессор; 2 — реле тепловой (токовой) защиты; 3,4 — обмотки пусковая и рабочая соответственно.

 

Защитные реле с тремя клеммами применяют в электрической схеме компрессора, когда желательна защита не только рабочей, но и пусковой обмоток.

Защитные реле с четырьмя клеммами используют для защиты мощных компрессоров. Эти реле могут быть с биметаллическим элементом или со спиралью. Они имеют два соединения с цепью управления. Если величина силы тока, протекающего через электродвигатель компрессора, выше номинальной, то биметаллический элемент или спираль нагреется, цепь управления размыкается, компрессор останавливается.

Поскольку при снижении тока реле автоматически возвращается в исходное состояние, то этот элемент включается в цепь обмотки пускателя по схеме с самоудержанием.

Внутренняя тепловая защита трехфазного электродвигателя в управляющей цепи   Реле внутренней тепловой защиты в управляющей цепи устанавливается непосредственно на выводы обмотки трехфазного электродвигателя компрессора (см. рис.). В качестве термочувствительного элемента используется биметаллическая пластина. Как правило, внутренняя тепловая защита используется вместе с токовой защитой, которая практически мгновенно реагирует на значительные скачки тока. Внутренняя тепловая защита обладает большей инерционностью и предназначена для предотвращения постепенного перегрева обмоток электродвигателя при неисправностях компрессора или элементов гидравлического контура. На рис.: 1 — электродвигатель компрессора; 2 — реле внутренней тепловой защиты; W, U, V — выводы обмоток.

Ротационные, спиральные компрессоры предполагают вращение вала приводного электродвигателя только в одном направлении. Для исключения ошибочного подключения компрессора к трехфазной сети и, как следствие, обратного вращения применяется реле контроля чередования фаз.

Реле контроля чередования фаз имеют еще одну функцию — это контроль значений всех фазных напряжений. Допускается одновременное отклонение фазных напряжений не более чем на 10%, а разница в значениях напряжений фаз (перекос) должна составлять менее 5 %. Несбалансированности напряжений следует уделять особое внимание, поскольку дисбаланс, например, в 5 % увеличивает тепловыделение на обмотках электродвигателя на 50 %.

© CLIMAT-PROF (2002 - 2016) — Продажа, монтаж и обслуживание кондиционеров и систем вентиляции