制冷設(shè)備電器及控制電路

制冷設(shè)備電器及控制電路第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

一、單相交流異步電動機二、全封閉壓縮機電動機的技術(shù)要求第一節(jié)電動機第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

單相異步電動機特點：制造方便、成本低廉、運行可靠、檢修容易、噪聲小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在電冰箱、空調(diào)器等電氣中。

（1）基本結(jié)構(gòu)一、單相交流異步電動機

兩個基本的部分組成，定子部分和轉(zhuǎn)子部分。圖示制冷設(shè)備壓縮機內(nèi)所用的電動機外形。第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

（2）工作原理

異步電動機的轉(zhuǎn)子所以能夠旋轉(zhuǎn)是由于旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子導(dǎo)體作相對運動的結(jié)果。

①旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的作用旋轉(zhuǎn)磁場，就是以一定的速度、按一定的方向不斷旋轉(zhuǎn)的磁場，如圖所示。一、單相交流異步電動機第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

（2）工作原理

異步電動機的轉(zhuǎn)子所以能夠旋轉(zhuǎn)是由于旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子導(dǎo)體作相對運動的結(jié)果。

①旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的作用旋轉(zhuǎn)磁場，就是以一定的速度、按一定的方向不斷旋轉(zhuǎn)的磁場，如圖所示。一、單相交流異步電動機第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

②單相定子脈動磁場在單相異步電動機的定子繞組通以單相交流電流，會產(chǎn)生磁場，磁場的磁通

在時間上按正弦變化，如圖所示。一、單相交流異步電動機第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、單相交流異步電動機

它是一個正弦脈動磁場，磁場的軸線在空間上固定不轉(zhuǎn)?？梢暈閮蓚€轉(zhuǎn)速相同，但旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場的合成，且每個旋轉(zhuǎn)磁場的磁道是恒定的，均等于脈動磁場磁通最大值的

1/2，即如圖所示。電動機的轉(zhuǎn)子不能自行起動，需要一個初始外力，然后在正向或反相的轉(zhuǎn)矩下轉(zhuǎn)子開始持續(xù)轉(zhuǎn)動。第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、單相交流異步電動機

③分相式單相電動機的旋轉(zhuǎn)磁場為了使電動機能自行起動，可以在這種電動機的定子繞組（或叫運行繞組）的中間加嵌一個起動繞組，使起動繞組與工作繞組在定子上有90°的空間角度。起動繞組通過一個起動繼電器與運行繞組并聯(lián)再接入單相交流電源，則單相電動機就能自行起動，當轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的75%左右時，起動繼電器把起動繞組電路切斷，而后電動機進入正常運轉(zhuǎn)。第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、單相交流異步電動機

④單相異步電動機類型限抗分相起動式RSIR電容啟動式CSIR

電容運轉(zhuǎn)式PSC

電容起動運轉(zhuǎn)式CSR

電容半導(dǎo)體并聯(lián)起動式

PAS

罩極式第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、全封閉壓縮機電動機的技術(shù)要求

電動機技術(shù)要求：1．耐制冷劑和潤滑油2．振動及沖擊3．耐高溫4．起動轉(zhuǎn)矩大，起動性能好5．對電壓波動的適應(yīng)性強6．具有專用接線引柱第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

一、起動繼電器二、保護裝置第二節(jié)?電動機起動和保護裝置第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

起動繼電器：單相電動機電路中，控制起動繞組通電和斷電的器件。起動繼電器的形式：重錘式起動繼電器、PTC起動繼電器和電容起動繼電器。

1．重錘式起動繼電器

組成：屬電流式起動繼電器，由電流線圈、重錘銜鐵、彈簧、動觸點、靜觸點、T形架和絕緣殼體等組成。第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器重錘式起動繼電器結(jié)構(gòu)圖

1.小焊片2.大焊片3.電源線支架4.蓋板5.副繞組插口6.主繞組插口7.磁力線圈8.外殼9.重錘10.磁力線圈11.動觸電12.大焊片13.靜觸點14.T形架15.靜觸點16.動觸點17.副繞組插口18.主繞組插口19.小焊片20.小彈簧

第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器重錘式起動繼電器結(jié)構(gòu)圖

1.小焊片2.大焊片3.電源線支架4.蓋板5.副繞組插口6.主繞組插口7.磁力線圈8.外殼9.重錘10.磁力線圈11.動觸電12.大焊片13.靜觸點14.T形架15.靜觸點16.動觸點17.副繞組插口18.主繞組插口19.小焊片20.小彈簧

第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器工作原理圖

1.接電源2.重錘式電流繼電器3.蝶形熱過載保護裝置4.電動機5.溫控器第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

工作過程：吸合電流和釋放電流，圖中的A、B兩點。第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

接通電源瞬間，運行繞組和繼電器的電流線圈接入，產(chǎn)生較大起動電流。隨著起動電流逐漸增大，超過起動繼電器吸合電流“A”點時，磁力線圈產(chǎn)生足夠的磁力吸動重錘銜鐵，帶動T形架上移，起動繼電器的動、靜觸點閉合，接通起動繞組的電路。當兩個繞組通電后，使定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子獲得轉(zhuǎn)動力矩開始旋轉(zhuǎn)。而運行繞組中的電流隨著電動機轉(zhuǎn)速的升高而下降，當電動機的轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的70%~80%時，運行繞組中的電流降到起動繼電器釋放電流值“B”點以下，起動繼電器線圈所產(chǎn)生的電磁力已經(jīng)無法使重錘銜鐵繼續(xù)保持吸合狀態(tài)，重錘銜鐵下落復(fù)位，繼電器的動、靜觸點被斷開，起動繞組從電路中斷開而不工作。電動機進入正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

特點：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可連續(xù)起動、可靠性好，但可調(diào)性差，電源電壓波動較大時，會出現(xiàn)觸點不釋放或接觸不良等造成觸點燒損。第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

2．PTC

起動繼電器

PTC

是正溫度系數(shù)熱敏電阻又稱為半導(dǎo)體起動器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器外形圖第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

PTC起動特性：正常室溫下電阻值很小，開始施加電壓時通過大電流元件發(fā)熱，溫度上升電阻值急劇增加。

當達到臨界溫度（居里點或臨界點）電阻值會增大到數(shù)千倍。電阻溫度曲線和電流變化曲線如圖所示。第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、起動繼電器

臨界點可根據(jù)不同用途，通過調(diào)整原料配方來滿足不同的溫度要求。

PTC

起動繼電器的工作原理如圖。

特點：成本低、結(jié)構(gòu)簡單、壓縮機的匹配范圍廣、對電壓波動的適應(yīng)性強。起動時無噪聲、無電弧、無磨損，耐振動、耐沖擊，不怕受潮生銹，性能可靠、壽命長，可以避免觸頭不平及觸頭粘連等，但不能連續(xù)起動。第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、保護裝置

是壓縮機電動機的安全保護裝置，按功能可分為過電流保護器和過熱保護器。

按結(jié)構(gòu)可分為以雙金屬片制成的條形或碟形保護器和PTC保護器。

1．碟形過載保護器

具有過電流保護及過熱保護雙重功能，與起動繼電器組合在一起。組成：碟形雙金屬片、動、靜觸點、端子、電熱絲、調(diào)節(jié)螺釘、鎖緊螺母等，如圖所示。第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、保護裝置

工作原理：當電動機電流過大時，電熱絲發(fā)熱量增大，碟形雙金屬片受熱變形向上彎曲翻轉(zhuǎn)，如圖b所示，動、靜觸點斷開，切斷電源，起到對過載電流的保護作用。斷電后雙金屬片溫度下降，恢復(fù)正常位置，觸點閉合，使電源接通。當電流正常，而壓縮機運行轉(zhuǎn)時間過長，電動機繞組溫度升高，致使壓縮機殼溫也隨之過高，至少達90℃時，碟形雙金屬片也同樣會受熱彎曲變形而切斷電源。第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、保護裝置

當機殼溫度下降后，雙金屬片恢復(fù)正常位置，使觸點閉合，接通電源，壓縮機重新起動運行，從而起到對電動機過熱的保護作用。所以過載保護器有過電流和過溫升兩種保護功能。第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、保護裝置

2．內(nèi)埋式過載保護器

結(jié)構(gòu)如圖：

將其裝在電動機的定子繞阻中，直接感受電動機定子繞阻內(nèi)的溫度變化，其工作原理與前述碟型過載保護器基本相同。第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

一、溫度控制器二、電加熱器及除霜裝置第三節(jié)?溫度控制器、電加熱器及除霜裝置第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、溫度控制器

溫度控制器（又稱溫度開關(guān)或溫度繼電器）：制冷系統(tǒng)中用來調(diào)溫、控溫的裝置，作用是通過調(diào)節(jié)，設(shè)定所需的控制溫度，使制冷系統(tǒng)在選定的某一溫差范圍內(nèi)運行，控溫過程如圖所示。第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、溫度控制器

1．機械式溫度控制器特點：結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、可靠，組裝、調(diào)試修理方便。（1）工作原理組成：感溫元件、波紋管（或彈性金屬膜片）、毛細管和波動開關(guān)機構(gòu)。工作原理如圖。第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、溫度控制器

（2）機械式溫控器類型（3）機械式溫控器的調(diào)試根據(jù)設(shè)計需要，溫控器的主要技術(shù)參數(shù)在裝配時預(yù)調(diào)好，在預(yù)調(diào)的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)溫控器的調(diào)節(jié)旋鈕進行進一步的細調(diào)，且可根據(jù)溫度要求進行自動控制。溫度調(diào)節(jié)旋鈕上標有“弱”、“中”、“強”或“1”、“2”、“3”等數(shù)字標記字樣，如圖所示。順時針轉(zhuǎn)動，箭頭所示數(shù)字增大，表示溫度變低，“強冷”檔溫控器開關(guān)呈常閉狀態(tài)，使壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn)制冷，不能自動控溫。普通型、半自動化霜型、定溫復(fù)位型和風門溫控型。第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、溫度控制器

2．電子式溫度控制器采用的感溫元件（傳感器）是熱敏電阻，具有負電阻溫度特性。根據(jù)惠斯登電橋原理制成，如圖是惠斯登電橋。第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、溫度控制器控制原理：根據(jù)橋式電路制成的熱敏電阻式溫度控制器，就是將惠斯登電橋的一個熱敏電阻橋路作為感溫元件，直接放在適當?shù)奈恢?，三極管的發(fā)射極和基極接在電橋的一個對角線上。當熱敏電阻受到溫度變化的影響時，其阻值就發(fā)生相應(yīng)的變化。通過平衡電橋來改變通往三極管的電流，再經(jīng)放大來控制壓縮機運轉(zhuǎn)繼電器的開啟，實現(xiàn)對制冷設(shè)備的溫度控制。第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、溫度控制器

控制部分的原理示意圖，如圖所示。圖中RT——熱敏電阻，RP——溫度調(diào)節(jié)電位器，K——控制壓縮機起動的繼電器。特點：溫度控制范圍大（一般-40~40℃），通斷溫度線性較好，感溫靈敏度較高，體積較小。第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置

1．電加熱器常見結(jié)構(gòu)：絲狀（鎳鉻材料）、線狀（電熱絲纏繞）、管狀（電熱絲裝入銅管）和片狀（加熱絲粘在鉛箔上）等。冷暖兩用電熱型柜式空調(diào)器中的安裝位置示意圖如圖所示。一般分為化霜加熱器、防凝露加熱器、溫度補償加熱器和防凍加熱器幾種。第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置

（1）化霜加熱器直冷式電冰箱冷凍室中，電熱管直接粘貼在蒸發(fā)器表面上成為化霜加熱器。（2）防凝露加熱器防止凝露。（3）溫度補償加熱器分為冷藏室低溫補償加熱器、風門溫控補償加熱器和化霜溫控補償加熱器。（4）防凍加熱器雙門直冷式電冰箱中，冷凍室、冷藏室蒸發(fā)器中間連接部分設(shè)管道加熱器。第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置雙門間冷式電冰箱化霜加熱器，如圖所示。

1.蒸發(fā)器化霜加熱器2.風扇扇葉孔圈加熱器3.排水管加熱器4.接水盤加熱器第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置防凍加熱器結(jié)構(gòu)如圖。

1.鋁箔（厚度為0.06

mm）2.粘接劑3.塑料外皮加熱線（2.5mm~3.0mm）第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置

2．除霜裝置

空調(diào)除霜裝置是一個除霜控制器，結(jié)構(gòu)與溫度控制器相同，安裝在室外換熱器附近，檢測盤管周圍的空氣溫度。

電冰箱的除霜方式有人工化霜、半自動化霜和全自動化霜三種。（1）人工化霜優(yōu)點：操作簡單，省電，缺點：時間不易掌握。第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置特點：結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠；但開始時，需要人工操作。化霜時間較長，箱內(nèi)溫度波動較大。冰箱半自動電加熱快速化霜電路如圖所示。第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三二、電加熱器及除霜裝置（2）半自動化霜機械式半自動化霜溫控器結(jié)構(gòu)原理圖。1.化霜按鈕2.溫度高低調(diào)節(jié)凸輪3.溫度控制板4.化霜平衡彈簧5.主架板6.主彈簧7.溫差調(diào)節(jié)螺釘8.快跳活動觸點9.固定觸點10.溫度范圍高低調(diào)節(jié)螺釘11.化霜溫度調(diào)節(jié)螺釘