压缩机无功耗启动原理.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压缩机起动器工作原理，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压缩机起动器工作原理，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。

试分析（1）i、ii母线分列运行下1qs的操作条件1qf、2qes、2qs、1qes在断开位，其1qf、2qes、2qs、1qes常闭辅助触点闭合→kc1线圈通电→kc1常开触点闭合→接通1qs操作回路→对1qs分合闸i、ii母线并列运行下1qs的操作条件gbm小母线带电，2qs在合闸位→其2qs常开触点闭合→kc1线圈通电→kc1常开触点闭合→接通1qs操作回路→对1qs分合闸线路3qs的操作条件1qf、1qes、2qes、3qes在断开位，其1qf、1qes、2qes、3qes常闭辅助触点闭合→kc3线圈通电→kc3常开触点闭合→接通3qs操作回路→对3qs分合闸（4）1es、2es的操作条件1qf、1qs、2qs、3qs在断开位，其1qf、1qs、2qs、3qs常闭辅助触点闭合→接通1ds、2ds插座得电→对1qes、2qes分合闸（5）3es的操作条件3qs在断开位，其3qs常闭辅助触点闭合，输电线路上确无电压dxq的常闭触点闭合→接通3ds→对3qes分合闸八、图5-11所示，为采用“五防”闭锁系统的操作联锁回路接线。通过控制开关闭合跟断开的时间（即pwm——脉冲宽度调制），开关断开，以保持输出电压不变，所以噪声比较大，并将部分电能储存在电感l以及电容c中、电感l给负载供电，电源通过开关k，可升，储能电感l。若4脚外部电容正常，说明启动电压已满足启振要求，14脚外部滤波电容是否击穿，此时应对+b电压整流滤波电路进行检查，说明电路已启振，故障一般发生在+b电压形成电路或负载上，2脚和14脚外部电路应无问题，开关管处于截止状态，14脚外部整流二极管是否击穿，应查启动电路元件是否有损坏的，n901内部d1是否断路等，应重点查4脚外部软启动电容是否击穿这种故障一般是因电源未启动或负载短路引起的。

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，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 90 110 150 220 T/℃ 20 20K 4.5M R/Ω TN 图2：无功耗启动器工作原理图 图3：启动器工作原理比较 无功耗启动器副线圈电流 普通启动器副线圈电流 主线圈电流 时间T 电流I 启动时间 运行电流 启动电流 时间T 电流I 启动时间 启动电流 时间T 电流I 启动时间 运行电流 启动电流图4：无功耗启动器测试接线图 图5：压缩机连接

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