D) Обобщение наиболее часто встречающихся схем пусковых устройств

В документации различных разработчиков встречается множество схем с несколько экзотическими названиями, которые мы сейчас разъясним. Воспользовавшись этим случаем, мы пополним наши знания и увидим роль рабочих конденсаторов.

Для лучшего понимания дальнейшего материала напомним, что в отличие от пусковых конденсаторов рабочие конденсаторы рассчитаны на постоянное нахождение под напряжением и что конденсатор включается в схему последовательно с пусковой обмоткой, позволяя повысить 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 находясь под напряжением (см. рис. 53.38) должен быть рабочим конденсатором. Поскольку с ростом емкости такой тип конденсаторов быстро увеличивается в размерах, их емкость ограничивается небольшими значениями (редко более 30 мкФ).

Следовательно, схема PSC используется, как правило, в небольших двигателях с незначительным моментом сопротивления на валу (малые холодильные компрессоры для капиллярных расширительных устройств, обеспечивающих выравнивание давлений при остановках, вентиляторные двигатели 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 ограничивает сипу тока и позволяет повысить крутящий момент при работе двигателя.

[.I <"inu^i/-hA"3LJl-lc: ОПС:1^ТОппД1/1ГДТРПМ

2) 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. 53.39.

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 при остановке).

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

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

3) Схема RSIR (Resistance Start Induction Run) использует пусковое реле без конденсатора (см. рис. 53.40).

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 небольших домашних холодильниках с капиллярным расширительным устройством, обеспечивающим выравнивание давлений при остановках.

4) Схема CSIR (Capacitor Start Induction Run) анапогична схеме RSIR, в которую добавлен пусковой конденсатор (см. рис. 53.41).

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,

5) Схема CSR (Capacitor Start and Run) аналогична схеме CSIR, в которую добавлен рабочий конденсатор (Спп), как показано на рис. 53.42.

Такая схема позво­ляет обеспечить сразу и повышен­ный пусковой мо-

мент и повышенный момент при работе двигателя.

При запуске установленные параллельно Cd и Спп, 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 Ст.

Использование рабочего конденсатора позволяет повысить крутящий момент двигателя при его работе, например, в составе теплового насоса, у которого в зимнем режиме может заметно возрасти степень сжатия (а следовательно, и момент сопротивления).

Одновременно рабочий конденсатор позволяет увеличить cos(p двигателя, что приводит к снижению потребляемого тока (проверить это можно очень быстро, измерив силу тока при наличии конденсатора Ст, а затем после его отключения: можно убедиться, что после отключения Ст полная сила потребляемого тока растет и зачастую компрессор начинает сильнее гудеть).

Вспомним, что 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 вентиляторного двигателя, устанавливаемого во многих кондиционерах, приведена на рис. 53.43.

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.

53.2. УПРАЖНЕНИЕ 2

Переключатель имеет 4 клеммы: Вход (В), Малая скорость (МС), Средняя скорость (СС), Большая скорость (БС), позволяющие скоммутировать двигатель с сетью таким образом, чтобы выбрать требуемое значение (МС, СС или БС) числа оборотов.

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

В таблице 53.1 приведены величины, полученные в результате измерения сопротивлении между каждой из двух пар проводов (например, между проводами Ж и 3 сопротивление составляет 270 0м).

Нарисуйте внутреннюю схему двигателя.

Ответ:

Тогда вспомогательная обмотка будет между Ч (который, по видимому, соединен с общей точкой) и Ж, поскольку здесь Р=1800м.

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

Набросаем согласно нашему предположению внутреннюю схему двигателя, сверяясь с данными измерения сопротивлений в таблице 53.2 (например, между Г и Ж должно быть 290 0м, а между Г и 3 200 0м).

Остается только включить в схему переключатель, помня о том, что максимальная скорость вращения (БС) достигается, если двигатель напрямую подключен к сети (см. рис. 53.44).. И напротив, минимальное число оборотов будет обеспечено

при самом слабом напряжении питания, следовательно при задействовании максимального значения гасящего сопротивления.

7) Однофазные двигатели с двумя направлениями вращения.

Такие двигатели, редко встречающиеся в настоящее время, могут однако использоваться в качестве привода открытых компрессоров. Чтобы изменить направление вращения двигателя, достаточно крест-накрест поменять точку соединения пусковой и основной обмоток.

В качестве примера на схеме рис. 53.45 показано, как конец пусковой обмотки стал началом, а начало -концом.

Заметим, что в этом случае направление прохождения тока по пусковой обмотке изменилось на противоположное, что позволяет дать в момент запуска импульс магнитного поля в обратном направлении.

Наконец, отметим также двухпроводные двигатели с «витком Фраже» или с «фазосдвигающим кольцом». широко используемые для привода небольших вентиляторов с низким моментом сопротивления (как правило, лопастных). Эти двигатели очень надежные, хотя и имеют малый крутящий момент, и при их включении в сеть отсутствуют какие-либо особые проблемы, поскольку они имеют всего два провода (конечно, плюс заземление).