啟動繼電器是采用單相異步電動機的壓縮機啟動專用元件。啟動繼電器按與壓縮機啟動繞組的連接方式不同,可以分為電壓式和電流式兩類。啟動繼電器是單獨部件,其作用是接通、斷開吸引線圈和保持線圈電路。
簡介
啟動繼電器是采用單相異步電動機的壓縮機啟動專用元件。啟動繼電器按與壓縮機啟動繞組的連接方式不同,可以分為電壓式和電流式兩類。
分類
電壓式啟動繼電器
電壓式啟動繼電器是家用空調器中最為常用的一種,主要由線圈、鐵心、可動貼片、動觸點、靜觸點以及引線端子等組成,如圖所示。
電壓式啟動繼電器的線圈與壓縮機的啟動繞組并聯,其常閉觸點(動觸點與靜觸點相連接狀態)與啟動電容器串聯,如圖所示。
當空調器的壓縮機啟動后,繼電器線圈兩端的電壓隨著壓縮機電機轉速的升高而升高,即通過繼電器線圈中的電流也隨之升高,當壓縮機電機的轉速達到額定轉速的70%~80%時,線圈上的電流使其產生電磁力吸引銜鐵,將常閉觸點(即將動觸點)與靜觸點分開,啟動電容失去作用,如圖所示。
當壓縮機斷電時,電壓繼電器的常閉觸點在彈簧的作用下自動閉合,為壓縮機的再啟動做好準備,如圖所示。
電流式啟動繼電器
電流式啟動繼電器的線圈與壓縮機電機的運行繞組串聯連接,在電機啟動與運轉時,運轉電流通過繼電器的線圈,控制接點則與啟動繞組串聯,控制啟動繞組的導通與斷開。其中,重錘式、PTC 和汞啟動繼電器均屬于電流式啟動繼電器。
重錘式啟動繼電器
重錘式啟動繼電器廣泛用于電阻分相式壓縮機與電容器啟動式壓縮機,其外形結構如圖所示。從重錘式啟動繼電器的外部可以看出其由線圈、接線柱及外殼組成。由于其結構緊湊、體積小,因此可以直接接在壓縮機啟動繞組和運轉繞組的接線柱上,與保護器組裝在同一個接線盒中。
重錘式啟動繼電器在未通電時,處于常開狀態。如圖所示為重錘式啟動繼電器的結構示意圖,從該結構示意圖中可以進一步了解重錘式啟動繼電器的組成部分,如銜鐵、靜觸點、動觸點和螺釘等。
當繼電器剛接通電源時,只有繼電器線圈和運行繞組中有電流通過。由于壓縮機電機的轉子處于靜止狀態,啟動電流很大,因此在啟動電流流通時,電流通過啟動繼電器的線圈使線圈產生磁力吸引銜鐵向上運動,動觸點與靜觸點閉合。動觸點與靜觸點閉合后,壓縮機的啟動繞組便開始接通,壓縮機開始工作。
PTC啟動繼電器
PTC啟動繼電器適應電壓范圍寬,能提高壓縮機電機啟動轉矩,被廣泛用于電阻分相式啟動繼電器和電容啟動、電容運轉啟動繼電器的壓縮機。PTC啟動繼電器是一種新型的啟動繼電器。它具有獨特的溫度電阻特性,即當溫度達到某一特定范圍(居里點)時,其阻值會發生突變,稱為PTC特性。
PTC啟動繼電器的工作過程如下:在電機剛接通交流電源瞬間時,PTC元件的溫度較低,電阻值較小(僅幾十個歐姆)。啟動繞組的電路處于接通狀態,它與運行繞組一起在電機繞組中產生旋轉磁場,使電機轉子啟動運轉。由于啟動過程中的電流是正常運行時的4~6倍,故PTC元件在啟動過程中迅速發熱升溫。當溫度升高到居里點溫度時,PTC元件的電阻突然增大,達到數萬歐姆。此時,啟動繞組可近似地視為斷路。而電機已進入正常運行。
半導體 PTC啟動繼電器,由于無觸點和運動部件。因此,工作時無電弧放電現象,無噪音可靠性高,使用壽命長,對電壓波動的適應性強,與壓縮機匹配范圍廣,因此在電冰箱中被廣泛應用,并且有可能逐步代替重力式啟動繼電器。
選擇PTC啟動繼電器時,耐壓要大于320V以上,要根據壓縮機在最高操作電壓下的最大電流來選擇PTC的電阻值。其PTC動作時間也要與壓縮機啟動時間相對應,以保證壓縮機有足夠的加速時間。一般冷態啟動壓縮機,所選PTC的啟動時間要大于0.15s,因它無吸合與釋放電流要求,能適應較大功率范圍的壓縮機。但又由于PTC元件的熱慣性,每次啟動后需隔4~5分鐘,等元件降溫后才能再次啟動。若在高電阻20kΩ下啟動壓縮機,此時啟動繞組相當于開路不能啟動,但運行繞組則已通過大電流,導致壓縮機繞組發熱,甚至燒毀壓縮機。
水銀啟動繼電器
由于水銀啟動繼電器的線圈與壓縮機運行繞組串聯,啟動和運行時有電流通過,故亦屬于電流式啟動繼電器。水銀啟動繼電器的結構如圖所示,它由線圈、插棒式鐵芯、水銀和兩個電極等組成。
啟動器圓筒外部纏有電流線圈。圓筒內部有插棒式鐵芯和水銀,并充有防止氧化的氬。啟動繼電器的電流線圈與壓縮機的運轉繞組串聯,通電前插棒鐵芯因自重處在啟動繼電器下部,水銀與兩個電極不接觸,因此①、②端子不導通。當壓縮機接通電源,即電流線圈③、④通電后,插棒鐵芯在電磁力的作用下帶著汞同時上升,使兩個電極與水銀接觸而導通,啟動繞組接通電源,壓縮機啟動。與此同時,被提起的水銀從插棒鐵芯底部的孔中流出,水銀液面下降,使兩個電極再次斷開,壓縮機進入正常運行狀態。水銀啟動繼電器的連接線路如圖所示。
常見故障
(1)電源電壓、壓縮機電機正常,啟動繼電器過載,過熱保護器觸點跳開。
(2)電源電壓、壓縮機電機正常,冰箱通電后壓縮機嗡響,吸合電流在 5A 以上,經過3秒種啟動觸點不斷開,爾后熱保護接點斷開。
(3)電源電壓、壓縮機電機正常,冰箱通電后壓縮機一點響聲也沒有,吸合電流為0A,經過3秒鐘,熱保護觸點斷開。
參考資料 >