Обобщение наиболее часто встречающихся схемы пусковых устройств

Назначение рабочих конденсаторов.

В отличие от пусковых конденсаторов рабочие конденсаторы рассчитаны на постоянное нахождение под напряжением. Конденсатор включается в схему последовательно с пусковой обмоткой, повышая крутящий момент на валу двигателя.

Схема PSC (Permanent Split Capacitor) - схема с постоянно подключенным конденсатором является самой простой, поскольку в ней отсутствует пусковое реле.

Конденсатор, постоянно находящийся под напряжением (рис. 38) является рабочим конденсатором.

С ростом емкости такой тип конденсаторов быстро увеличивается в размерах, в связи с чем их емкость ограничивается 30 мкФ).

Следовательно, схема PSC используется, как правило, в небольших электродвигателях с незначительным моментом сопротивления на валу (малые холодильные компрессоры для бытовых холодильников, электродвигатели вентиляторов небольших кондиционеров).

При подаче напряжения на схему постоянно подключенный конденсатор (Ср) дает толчок, позволяя запустить двигатель. Когда двигатель запущен, пусковая обмотка остается под напряжением вместе с последовательно включенным конденсатором, что снижает силу тока и позволяет повысить крутящий момент при работе электродвигателя.

Схема СТР изученная ранее, называется также РТС (Positive Temperature Coefficient) и используется в качестве относительно простого пускового устройства.

Она может быть усовершенствована добавлением постоянно подключенного конденсатора, как показано пунктиром на схеме рис. 39.

При подаче напряжения на схему (после остановки длительностью не менее 5 минут), сопротивление термистора СТР очень низкое и конденсатор Ср. будучи замкнутым накоротко, не влияет на процесс запуска (следовательно, момент сопротивления на валу должен быть незначительным, что требует выравнивания давлений хладагента в холодильном агрегате при остановках).

В конце запуска сопротивление СТР резко возрастает, но пусковая обмотка остается подключенной к сети через конденсатор Ср который позволяет повысить крутящийся момент при работе двигателя (например, при росте давления конденсации).

Поскольку конденсатор постоянно находится под напряжением, пусковые конденсаторы в схемах этого типа использовать нельзя.

Схема RSIR (Resistance Start Induction Run) использует пусковое реле без конденсатора (рис. 40).

Используемое в схеме пусковое реле может быть реле тока (наиболее частый случай) или реле напряжения. Результат один и тот же. Поскольку конденсатор в схеме отсутствует, пусковой момент достаточно слабый, и данная схема используется, в основном, в бытовых холодильниках с капиллярными трубами, обеспечивающими выравнивание давлений при остановках.

Схема CSIR (Capacitor Start Induction Run) аналогична схеме RSIR, в которую добавлен пусковой конденсатор (рис. 41).

Данная схема используется в случаях, когда есть опасность возрастания момента сопротивления на запуске. Повышение пускового момента на валу двигателя обеспечивается при помощи пускового конденсатора. Схема может быть использована в холодильных контурах с термостатическим ТРВ.

Схема CSR (Capacitor Start and Run) аналогична схеме CSIR, в которую добавлен рабочий конденсатор (Сm), как показано на рис. 42.

Такая схема позво­ляет обеспечить сразу и повышен­ный пусковой момент, и повышенный момент при работе двигателя.

При запуске установленные параллельно Cd и Сm, емкости которых складываются, помогают запустить двигатель, а когда запуск оканчивается и двигатель выходит на номинальный режим, конденсатор Cd исключается, и пусковая обмотка остается запитанной через конденсатор Сm.

Использование рабочего конденсатора позволяет повысить крутящий момент двигателя при его работе, например, в составе теплового насоса, у которого при эксплуатации в зимнее время года режиме значительно возрастает момент сопротивления.

Одновременно рабочий конденсатор позволяет увеличить cosφ электродвигателя, что приводит к снижению потребляемого тока (проверить это можно быстро, измерив силу тока при наличии конденсатора Сm, а затем после его отключения: можно убедиться, что после отключения Сm сила тока возрастает и уровень шума компрессора возрастает).

Для контроля электрических параметров однофазного двигателя дополнительно к ознакомлению с надписями на его корпусе необходимо использовать трансформаторные клещи с целью измерения полного потребляемого двигателем тока.

Никогда не пренебрегайте также измерением силы тока, который проходит через конденсатор(ы). S)

Многоскоростные двигатели

Принципиальная схема ступенчатого регулирования скорости вращения электродвигателя вентилятора, устанавливаемого во многих кондиционерах, приведена на рис. 43.

Принцип регулирования скорости заключается в снижении напряжения на клеммах двигателя, что уменьшает крутящий момент и приводит к падению числа оборотов.

Для этого в цепь питания двигателя с пусковой схемой типа PSC последовательно включается индуктивное сопротивление. Когда переключатель установлен в положение МС (малая скорость), на сопротивлении создается падение напряжения, которое приводит к уменьшению напряжения, питающего двигатель, в результате чего последний вращается в режиме МС. При положении переключателя БС (большая скорость) индуктивное сопротивление исключается из цепи и двигатель питается полным напряжением сети, вращаясь в режиме БС.

Задача

Однофазный двигатель с напряжением питания 220 В, Табл.1 оснащенный рабочим конденсатором с емкостью 3 мкФ, вращает крыльчатку вентилятора кондиционера

Переключатель имеет 4 клеммы: вход (В), малая скорость (МС), средняя скорость (СС), большая скорость (БС), позволяющие собрать электродвигатель с сетью таким образом, чтобы выбрать требуемое значение числа оборотов (МС, СС или БС).

Из двигателя выходят 5 проводов различного цвета: Голубой (Г), Красный (К), Черный (Ч), Желтый (Ж) и Зеленый (3).

В таблице 1 приведены величины, полученные в результате измерения сопротивлении между каждой из двух пар проводов (например, между проводами Ж и 3 сопротивление составляет 270 0м).

Выполните эскиз внутренней схемы электродвигателя.

Решение:

Самое малое сопротивление находится между Ч и З (90 Ом) - значит это основная обмотка.

Тогда вспомогательная обмотка будет между Ч (который, по видимому, соединен с общей точкой) и Ж, поскольку здесь R=180 Ом.

Первое гасящее сопротивление расположено между Ч и Г (110 Ом), второе между Г и К (также 110 0м).

Составим в соответствии с нашими предположениями внутреннюю схему электродвигателя, сверяясь с данными измерения сопротивлений в таблице 2 (между Г и Ж 290 Ом, а между Г и 3 200 Ом).

Остается включить в схему переключатель, помня о том, что максимальная скорость вращения (БС) достигается, если двигатель напрямую подключен к сети (рис. 44). И напротив, минимальное число оборотов будет обеспечено при самом слабом напряжении питания, следовательно, при наличии в цепи максимального значения гасящего сопротивления.