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启动继电器

启动继电器是采用单相异步电动机的压缩机启动专用元件。启动继电器按与压缩机启动绕组的连接方式不同,可以分为电压式和电流式两类。启动继电器是单独部件,其作用是接通、断开吸引线圈和保持线圈电路。

简介

启动继电器是采用单相异步电动机的压缩机启动专用元件。启动继电器按与压缩机启动绕组的连接方式不同,可以分为电压式和电流式两类。

分类

电压式启动继电器

电压式启动继电器是家用空调器中最为常用的一种,主要由线圈、铁心、可动贴片、动触点、静触点以及引线端子等组成,如图所示。

电压式启动继电器的线圈与压缩机的启动绕组并联,其常闭触点(动触点与静触点相连接状态)与启动电容器串联,如图所示。

当空调器的压缩机启动后,继电器线圈两端的电压随着压缩机电机转速的升高而升高,即通过继电器线圈中的电流也随之升高,当压缩机电机的转速达到额定转速的70%~80%时,线圈上的电流使其产生电磁力吸引衔铁,将常闭触点(即将动触点)与静触点分开,启动电容失去作用,如图所示。

当压缩机断电时,电压继电器的常闭触点在弹簧的作用下自动闭合,为压缩机的再启动做好准备,如图所示。

电流式启动继电器

电流式启动继电器的线圈与压缩机电机的运行绕组串联连接,在电机启动时,运转电流通过继电器的线圈控制接点与启动绕组串联,控制启动绕组的导通与断开。其中,重锤式、PTC 和启动继电器均属于电流式启动继电器。

重锤式启动继电器

重锤式启动继电器广泛用于电阻分相式压缩机与电容器启动式压缩机,其外形结构如图所示。从重锤式启动继电器的外部可以看出其由线圈、接线柱及外壳组成。由于其结构紧凑、体积小,因此可以直接接在压缩机启动绕组和运转绕组的接线柱上,与保护器组装在同一个接线盒中。

重锤式启动继电器在未通电时,处于常开状态。如图所示为重锤式启动继电器的结构示意图,从该结构示意图中可以进一步了解重锤式启动继电器的组成部分,如衔铁、静触点、动触点和螺钉等。

当继电器刚接通电源时,只有线圈有电流通过,由于压缩机电机的转子处于静止状态因此,在启动电流流通时,电流通过启动继电器的线圈使线圈产生磁力吸引衔铁向上运动,动触点与静触点闭合。动触点与静触点闭合后,压缩机的启动绕组便开始接通,压缩机开始工作。

PTC启动继电器

PTC启动继电器适应电压范围宽,能提高压缩机电机启动转矩,被广泛用于电阻分相式启动继电器和电容启动、电容运转启动继电器的压缩机。PTC启动继电器是一种新型的启动继电器。它具有独特的温度电阻特性,即当温度达到某一特定范围(居里点)时,其阻值会发生突变,称为PTC特性。

PTC启动继电器的工作过程如下:在电机刚接通交流电源瞬间时,PTC元件的温度较低,电阻值较小(仅几十个欧姆)。启动绕组的电路处于接通状态,它与运行绕组一起在电机绕组中产生旋转磁场,使电机转子启动运转。由于启动过程中的电流是正常运行时的4~6倍,故PTC元件在启动过程中迅速发热升温。当温度升高到居里点温度时,PTC元件的电阻突然增大,达到数万欧姆。此时,启动绕组可近似地视为断路。而电机已进入正常运行。

半导体 PTC启动继电器,由于无触点和运动部件。因此,工作时无电弧放电现象,无噪音可靠性高,使用寿命长,对电压波动的适应性强,与压缩机匹配范围广,因此在电冰箱中被广泛应用,并且有可能逐步代替重力式启动继电器。

选择PTC启动继电器时,耐压要大于320V以上,要根据压缩机在最高操作电压下的最大电流来选择PTC的电阻值。其PTC动作时间也要与压缩机启动时间相对应,以保证压缩机有足够的加速时间。一般冷态启动压缩机,所选PTC的启动时间要大于0.15s,因它无吸合与释放电流要求,能适应较大功率范围的压缩机。但又由于PC的热惯性,停机后必须间隔3~5min后才能再次启动,若在高电阻20kΩ下启动压缩机,此时启动绕组相当于开路不能启动,但运行绕组则已通过大电流,导致压缩机绕组发热,甚至烧毁压缩机。

水银启动继电器

由于水银启动继电器的线圈与压缩机运行绕组串联,启动和运行时有电流通过,故亦属于电流式启动继电器。水银启动继电器的结构如图所示,它由线圈、插棒式铁芯、水银和两个电极等组成。

启动继电器圆简外部缠有电流线圈,圆筒内部有插棒式铁芯和水银,并充有防止氧化的。启动继电器的电流线圈与压缩机的运转绕组串联,通电前插棒铁芯因自重处在启动继电器下部,水银与两个电极不接触,因此①、②端子不导通。当压缩机接通电源,即电流线圈③、④通电后,插棒铁芯在电磁力的作用下带着同时上升,使两个电极与水银接触而导通,启动绕组接通电源,压缩机启动。与此同时,被提起的水银从插棒铁芯底部的孔中流出,水银液面下降,使两个电极再次断开,压缩机进入正常运行状态。水银启动继电器的连接线路如图所示。

常见故障

(1)电源电压、压缩机电机正常,启动继电器过载,过热保护器触点跳开。

(2)电源电压、压缩机电机正常,冰箱通电后压缩机嗡响,吸合电流在 5A 以上,经过3秒种启动触点不断开,尔后热保护接点断开。

(3)电源电压、压缩机电机正常,冰箱通电后压缩机一点响声也没有,吸合电流为0A,经过3秒钟,热保护触点断开。

参考资料