压缩机无功耗启动原理精要.doc

无功耗启动 目前，随着资源的不断消化，各行业的节能要求越来越高。同样冰箱的能效要求也日趋提高，而压缩机的能效是影响冰箱高效的最主要的因素。因此，冰箱能效的提升也就意味着冰箱压缩机能效的提升。而无功耗启动器被很多高效压缩机所青睐，因为无功耗启动器相比普通PTC启动器节约了电能2~3.5W，从而提高了压缩机的COP值，达到冰箱节约电能的的效果。本次我司申报的能效“领跑者”产品正是使用了无功耗启动器来提高冰箱能效等级的。 一、启动器的工作原理 1.1普通PTC启动器工作原理 PTC组件是掺入微量稀土元素，用陶瓷工艺法制成的铬酸钡型的热敏电阻。在常温下呈低阻抗，即接在电路中成通路状态，当通过的电路使组件本身发热后，阻抗急剧上升，呈断路状态。由于PTC组件的热惯性，每次启动后，需间隔4~5min，等组件降温后才能再次启动。PTC启动器的温度—电阻特性如图1所示。 在压缩机启动时，PTC热敏电阻阻值小，副绕组处于通路状态，热敏电阻通过较大的电机副绕组启动电流，PTC的温度因本身的焦耳热而上升，当超过居里点TN（即电阻急剧增加的温度点），电阻急剧增大，当电阻增大道极大值是，副绕组电路相当于断开，但还有一个很小的维持电流，并有2~3.5W的损耗，使得PTC元件的温度维持在居里点TN值以上。当电机停止运行后，PTC元件温度不断下降，约3~4分钟其电阻值降到TN以下，这时又可以重新启动，这一时间正好是电冰箱所规定的两次开机间的停机时间。 1.2无功耗启动器工作原理 无功耗电子启动器是采用如图2所示设计电路来达到压缩机启动完成后启动电路与副线圈完全断开的目的，保证了副绕组电路无电流通过。 无功耗启动器与普通启动器的最大区别在于副线圈支路中串联了一个运行电容，在压缩机启动完成后，在电机运行过程中，根据电容特性，当电容经充电完成后，电容与副线圈构成的支路相当于开路，从而实现了无功耗启动。除此之外，该电路设计还对压缩机在启动时可能产生的主副绕组相位及阻抗不匹配状态具有一定的调节功能，同时又由于无功耗启动器采用的是热敏电阻作为压缩机电机的相位调整，在做压机开停实验时，有时PTC温度没有完全恢复，不能连续启动。 二、无功耗启动器的优点 无功耗启动器的优点主要包括以下几点： 1、压缩机电机启动完成后，启动器无功率消耗。 2、启动压缩机电机所需启动时间，本线路可以自动调节： 1）压缩机本身所需要的启动时间不同； 2）压缩机在冷态及热态情况下的启动时间不同； 3）压缩机负载的压力大小所需启动时间的不同； 4）在低电压与高电压情况下的动作时间不同。 3、据目前各压缩机生产厂家的不同型号的压缩机在电机主副线圈的相位匹配上不必作任何改动。 4、压缩机原来配套的保护器无需参数改动。 5、在各种环境条件下均具有良好的启动性能。 6、使用寿命长，可靠性高。 7、抗电磁干扰，无电磁辐射。 8、如果冰箱除霜器系统借用压缩机电机线圈做回路，启动器同样适用。 9、根据压缩机特定的要求，可以用于带运转电容、带启动电容，也可以对不带运转电容及启动电容的一般压缩机进行启动。 三、无功耗启动器的测试方法 无功耗启动器的测试步骤（参见图4）： 1、先断开开关K1，将调压器调至所需电压值。 2、闭合开关K2（不闭合会损坏毫安表“mA”）。 3、闭合开关K1，压缩机会迅速启动——安培表“A”指针会摆动后迅速回落（安培表摆动如有波动或停顿属正常动作）。 4、等安培表（A）指针回落后，断开开关K2，这时毫安表（mA）应该无电流指示，该产品合格。 5、断开开关K1，调节调压器到压缩机所需的启动电压（低压起动或高压起动）等待20~30s后可再做起动试验。（在启动前请先闭合开关K2） 注意：当电源电压低于压缩机可启动的最低电压值时，压缩机不能启动，安培表指针不会回落，但启动器一直处于启动状态。这时开关K2不能断开（如果断开同样会损坏毫安表“mA”），但启动器不会损坏。 四、配套压缩机后对无功耗起动器的电流测定 图5为无功耗启动器连接压缩机后的示意图，以本连接方式为实例，测量配套压缩机后的无功耗启动器的电流测定： I1=总电流 I2=主线圈电流 I3=启动时流经启动器的电流 I4=运行电容电流 I5=副线圈电流 启动时：I1=I2+I3+I4 启动完成后：I1=I2+I4（I4=I5） 运转时：I3≈0 启动器实际功率消耗在微瓦级 五、注意事项 1、严格按说明书指定的连接方法接入，否则电机不能启动。(但如果接错对本产品不损坏) 2、启动后关机再启动相隔时间大于45s（45s包括运转时间在内）。见下图： 3、寿命试验以通电10s断电35s来做。（在正常电压220V±10%情况下） 4、根据不同规格的压缩机请选择不同型号的无功耗电子式起动继电器。 图1：PTC启动器温度特性图 0 20 90 110 150 22