大功率單相壓縮機啟動方式的研究

2013-04-01 01:10:20胡林鋒秦憲李成煥

家電科技 2013年6期

胡林鋒秦憲李成煥

（珠海格力電器股份有限公司廣東珠海 519070）

1 前言

對于大功率單相壓縮機，在一定的惡劣條件下很可能會出現壓縮機無法啟動的問題，很大的一部分原因是技術人員對各種啟動方式的了解不夠深入，為壓縮機選擇的啟動方式不合適，因此急需對各啟動方式進行試驗分析。

2 壓縮機各啟動方式的介紹

空調用單相壓縮機采用的基本上都是電容運轉感應電動機，運行過程都需要電容參與[3]，根據是否需要啟動電容以及啟動電容的并入方式，壓縮機的啟動方式有如下幾種：

（1）單運行電容啟動方式：即啟動及運行都采用一個電容，其啟動力矩較小，但是成本最低，適合于轉子壓縮機、啟動阻力較低的渦旋及活塞壓縮機，從實驗情況看，大多數壓縮機采用此方式都能夠滿足啟動要求。其原理圖如圖1。

（2）單啟動PTC+運行電容方式：即將啟動PTC跟運行電容并聯，根據啟動PTC的特性，PTC 在冷態時電組較低，啟動時低電阻導致大電流，在該電阻上的電流量與在繞組上的電流量有不同的相位，這種方式提供了啟動的力矩，當壓縮機啟動后，啟動PTC因發熱導致電阻大大增加，從而PTC斷開。因啟動PTC的接入時間比壓縮機啟動時間短，只能在壓縮機啟動初期提供力矩，能夠適當增大壓縮機的啟動轉矩，適合于需要增加部分啟動力矩的機子，其原理圖如圖2。

（3）雙啟動PTC+運行電容方式：即在單啟動PTC的基礎上再并聯一個PTC（或多個），兩個（或多個）啟動PTC并聯后將使PTC總電阻減半，從而增大電流，加大啟動力矩，而且PTC的恢復時間也會加快。其啟動力矩比單啟動PTC稍大，目前雙啟動PTC的方式用得較少，其原理圖如圖3。

（4）啟動PTC+啟動電容+運行電容方式：即將啟動PTC與啟動電容串聯在一起后再跟運行電容并聯，此啟動方式相當于加大了啟動電容，啟動力矩也將大大增加，預計能加大100%以上。但是由于PTC 正溫度系數電阻的特性，啟動后PTC會發熱，為了確保下一次的啟動特性，需要等PTC 冷卻到接近其初始溫度后，其冷卻時間一般需要2分30秒以上，對于部分空調需要停機后迅速啟動的，此時若PTC未恢復，存在壓縮機無法啟動的隱患，因此不推薦使用，其原理圖如圖4。

（5）雙啟動PTC+啟動電容+運行電容方式：兩個（或多個）啟動PTC并聯在一起后主要作用是使PTC的恢復時間加快，同時總電阻變小，總電流增大，啟動力矩相應增大，而且此方式壓縮機停機后再啟動的時間較快，原理圖如圖5。

（6）啟動繼電器+啟動電容+運行電容方式：即將啟動繼電器與啟動電容串聯在一起后再跟運行電容并聯，啟動繼電器為電壓感應型，為常閉的，由于啟動繞組間的電壓與壓縮機的運轉速度成比例，當啟動后，電機達到正常速度，啟動繼電器兩端的電壓升高迫使繼電器斷開，從而斷開啟動電容與啟動繞組的連接。此方式啟動性能跟上面第四種方式（4方案）相似，而且沒有啟動PTC的恢復時間問題，是啟動較困難的機子推薦采用的方式。但是這種啟動方式也有弊端，在低電壓下，因啟動繼電器兩端的電壓逐漸降低，將導致啟動繼電器重新恢復吸合狀態，此時啟動電容將參與運行，相當于增大了運行電容，壓縮機繞組電流將加大，可能會對壓縮機造成損壞。我們經試驗驗證此時的電流及壓縮機繞組溫度并不會明顯增大，機子經過長期試驗壓縮機也沒有出現損壞的現象，因此此方式相對是可靠的，原理圖如圖6。