制冷壓縮機是空調器、電冰箱的主要關鍵部件,有“心臟”之稱。我國從八十年代開始陸續引進
技術和
設備,
生產能力已經達到2000萬臺左右。由于在使用過程中要求具有高可靠性和安全性,給壓縮機保護器提出了較高的要求。
1 作用 保護器串聯在壓縮機線路中,及時跟蹤壓縮機的
溫度變化,并根據電流的變化,對壓縮機提供準確可靠的保護。
目前在制冷壓縮機中廣泛應用的主要是突跳式雙金屬保護器。它具有結構簡單,工作可靠,使用方便,成本低等優點。
2 類型 根據安裝方式和功能不同有如下幾種:
2.1 根據安裝方式的不同,可分為兩種:
2.1.1 外裝式保護器 安裝在壓縮機外殼的密封接線柱上。因此,感應壓縮機外殼的溫度,準確性,工作可靠性相對較差,適用范圍有一定的局限性。但由于其安裝維修方便,成本低,故一般應用在電冰箱壓縮機和小功率(一般為小于1PH的功率)家用空調壓縮機。
2.1.2 埋入式保護器 安裝在壓縮機外殼內腔的(綁扎在)馬達線圈上或(接插在)密封接線柱上。因此工作準確,可靠性高,適用范圍廣(從電冰箱壓縮機到一般的空調器壓縮機都能適用)。但由于安裝在壓縮機內部,要求尺寸小,能適應壓縮機內部的高溫,高壓變化等惡劣環境。因此,對其
設計和制造等提出了很高的要求,如密封性要求達到1×10-9標準大氣壓s。目前,廣泛應用于空調壓縮機上。
2.2 根據功用的不同,可分為三種。
2.2.1 過熱保護器 因各種原因而導致壓縮機溫度超過其允許的工作范圍時該保護器能自動切斷電路使壓縮機停止工作。待壓縮機溫度下降到設計的范圍又自動接通電路,因此能確保壓縮機工作在一個允許的溫度范圍內,不會出現“燒機”或工作壽命的下降。
2.2.2 過載保護器 ①主要作用是由于工作狀態異常,如長期過載、電網電壓升高或下降等情況而影響壓縮機性能或導致“燒機”時,保護器能根據設計的要求在規定的時間內切斷電路,即所謂的“電流特性”。 ?、诋攭嚎s機發生機械咬合或起動間隙時間過短等原因導致堵轉,如不及時切斷電路,即產生“燒機”。該保護器能在規定的電流下、在規定的時間內(即所謂的“時間特性”)切斷電路,避免
事故的發生。
2.2.3 過熱過載保護器 該保護器集上述兩種產品的功能于一體,因此對保護器的設計和配套提出了較高的要求,但使壓縮機結構簡化,可靠性得到提升,因此得到了廣泛的應用。
3 國內、外生產應用情況
3.1 外裝式保護器 ?、匐姳鋲嚎s機外裝保護器。該產品的生產以美國TI公司為典型產品的生產實現了自動化規模生產,
工藝成熟,
質量穩定。另外如日本YAMADA公司等。但在生產
裝備、技術水平等諸方面尚存在差異。 自八十年代以來,國內先后引進了電冰箱壓縮機保護器生產線或關鍵設備。同時,依靠自行開發的技術和工藝
裝備進行生產、并達到相當規模的廠家也為數不少。經過十幾年的摸索,目前在生產的技術水平和產品品質等方面也趨于成熟,并在價格方面有較大的優勢。 ②空調器壓縮機外裝保護器。在國內的生產歷史已有十多年,但未能形成大批量生產。雖然近幾年國內空調器壓縮機生產線大量引進生產,但該保護器仍依賴進口解決。 目前國內有關保護器生產廠家已將目光瞄準了該產品,并紛紛投入力量開發研制,并有被空調壓縮機廠家采用的跡象。
3.2 埋入式保護器 該產品在國內研制開發已有一段時間,并積累了一定的
經驗,但由于種種原因未能形成大批量生產。因此嚴重滯后于空調壓縮機的國產化要求。目前世界上生產該產品的有美國德州儀器公司、日本(株)生方制作所等。
4 新型保護器的介紹 隨著制冷壓縮機生產的不斷
發展,給保護器又提出了新的要求,并出現了一些有獨特功能的保護器,較好地滿足了壓縮機生產的需要。
4.1 可熔性不復位保護器 在一般情況下,保護器能使壓縮機免遭破壞,但發生以下情況時就無法達到保護的目的:①當某些永久性的故障,如壓縮機機械咬合,而保護器又超過其工作壽命時。②由于頻繁的故障導致保護器超過工作壽命。③由于保護器本身的質量問題而導致無法斷開時。上述情況如不強制切斷電路必將發生更大的事故,甚至可能引起壓縮機爆炸等危害人身安全的事故。 可熔性(外裝式和埋入式)保護器的出現較好地滿足了這一要求。該保護器在上述情況時,即可根據特定的設計,永久性斷路,即相當“熔斷絲”的作用,使壓縮機得到可靠的保護,避免了壓縮機“爆炸”事故的發生。該產品約于1997年陸續得到推廣應用,取得良好效果。
4.2 接插埋入式保護器 以往埋入式保護器大多數是以綁扎式附在馬達定子繞組上,以準確感知其溫度的變化,但是安裝極不方便,給壓縮機自動線生產帶來影響,成本也較高。為了改善上述狀況,一種直接插在密封端子上的接插式保護器較好地解決了上述問題。該保護器感應的是壓縮機的排氣等綜合溫度,既具有外裝式安裝的方便性,同時又具備埋入式工作的可靠性,造價也相對較低。
4.3 過熱過載功能于一體的埋入式保護器 過熱和過載保護器一般在外裝式中有較早的應用,而埋入式保護器過去一般只具備過載功能,而過熱保護則由相應的保護器承擔。雖然功能分明,但降低了壓縮機整機的可靠性,增加成本,因此,目前設計應用的多為過熱過載型。 隨著變頻式空調壓縮機的出現,對保護器的要求也有所變化。如,只需提供過熱保護功能的保護器即可。此種保護器有外裝式,接插埋入式,綁扎埋入式等形式,但從實際情況看,采用接插埋入式應是比較合理有效的方法。
應當指出的是:對于已安裝了埋入式保護器的壓縮機而言,由于對工作電壓過高或過低,起動間隙時間過短等異常工作狀況有了可靠(二重)保護。從這個意義上說,空調器生產廠家如果是為了保護壓縮機而進行電壓檢測,起動間隙時間設定等功能的設置是不必要的。
5 結論 綜上所述,在選用保護器時,如果從保護的性能考慮,宜采用埋入式保護器;但從經濟性和使用維修的方便性來說,外裝式保護器仍不乏優勢。因此,如果對現有的外裝式保護器進行設計上的改進,使之達到內置式保護器的功效,是極有可能性和必要性的,也定能為市場所接受。