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啓動繼電器

鎖定
啓動繼電器是採用單相異步電動機的壓縮機啓動專用元件。啓動繼電器是單獨部件,其作用是接通、斷開吸引線圈和保持線圈電路。在電冰箱、空調器這類小型製冷設備中,製冷壓縮機多采用單相分相式異步電動機,啓動繼電器的作用是幫助電動機啓動,啓動完成後自動斷開副繞組,避免燒壞副繞組線圈。 [1] 
中文名
啓動繼電器
外文名
Start the relay
性    質
一種物理學元件
類    別
物理學、電學

啓動繼電器簡介

啓動繼電器是單相分相式感應電機實現自動啓動的控制元件。電冰箱壓縮機啓動時,電機運行繞組通電;啓動結束轉入正常運行時,啓動繼電器將啓動繞組電源切斷。21世紀電冰箱常用的啓動繼電器有整體式啓動繼電器、重錘式啓動繼電器和VIE半導體啓動繼電器等幾種類型。

啓動繼電器電流式啓動繼電器

電流式啓動繼電器的線圈與壓縮機電機的運行繞組串聯連接,在電機啓動與運轉時,運轉電流通過繼電器的線圈,控制接點則與啓動繞組串聯,控制啓動繞組的閉合與斷開。重錘式、PTC和水銀啓動繼電器均屬於電流式。 [2] 
(1)重錘式啓動繼電器
重錘式啓動繼電器的實物外形如圖1所示。
圖1:重錘式啓動繼電器 圖1:重錘式啓動繼電器
圖2 圖2
重錘式啓動繼電器主要由線圈、銜鐵、動觸點、靜觸點和接線端子等組成,其結構與接線方式如圖2所示。
繼電器的控制接點平時處於常開狀態,剛接通電源時,只有繼電器線圈和運行繞組中有電流,由於轉子是靜止的,啓動電流很大,使繼電器線圈吸引銜鐵向上動作,動、靜觸點閉合,接通啓動繞組,壓縮機開始旋轉。隨着轉速的升高,電流減小,銜鐵靠自重而落下,觸點斷開,啓動動作完成。 [2] 
(2)PTC啓動繼電器
PTC元件為正温度係數熱敏電阻,它是摻入微量稀土元素,用特殊工藝製成的
圖3 圖3
鈦酸鋇型的半導體。空調器用的PTC熱敏元件在冷態時的阻值只有十幾歐姆,即在壓縮機啓動電路中開始呈通路狀態。壓縮機啓動時電流很大,使PTC熱敏元件的温度很快升至居里點(一般為100℃~140℃)以後,其阻值急劇上升呈斷路狀態。PTC熱敏電阻的這一特性使之作為無觸點啓動繼電器廣泛應用在小型空調器壓縮機中,其實物外形如圖3所示。
圖4 圖4
在實際應用中,PTC啓動繼電器與啓動電容並聯後再與壓縮機啓動繞組串聯,其連接線路如圖4所示。
在壓縮機剛接通電源瞬間,PTC啓動繼電器的阻值很小,在電路中呈通路狀態,啓動繞組中通過的電流很大,使壓縮機產生很大的啓動轉矩。與此同時,由於PTC元件的阻值急劇增大,斷開啓動繞組,使壓縮機進入正常運轉狀態。 [2] 
PTC啓動繼電器結構簡單,無觸點和運動件,故性能可靠。由於PTC元件的熱慣性,每次啓動後需隔4~5分鐘,等元件降温後才能再次啓動。
(3)水銀啓動繼電器
由於水銀啓動繼電器的線圈與壓縮機運行繞組串聯,啓動和運行時有電流通過,故亦屬於電流式啓動繼電器。水銀啓動繼電器的結構如圖5左所示,它由線圈、插棒式鐵芯、水銀和兩個電極等組成。
圖5 圖5
在啓動器圓筒外部纏有電流線圈,圓筒內部有插棒式鐵芯和水銀,並充有防氧化的氬氣。啓動器電流線圈與壓縮機的運轉繞組串聯,通電前插棒鐵芯因自重處在啓動器下部,水銀與兩個電極不接觸,因此①、②端子不導通。當壓縮機接通電源,即電流線圈③、④通電後,插棒鐵芯在電磁力的作用下帶着水銀同時上升,使兩個電極與水銀接觸而導通,啓動繞組接通電源,壓縮機啓動。與此同時,被提起的水銀從插棒鐵芯底部的孔中流出,水銀液麪下降,使兩個電極再次斷開,壓縮機進入正常運行。水銀啓動繼電器的連接線路如圖5右所示。 [2] 

啓動繼電器電壓式啓動繼電器

圖5 圖5
電壓式啓動繼電器是家用空調器中最常採用的啓動繼電器,由線圈、鐵芯、可動鐵片、可動觸頭、固定觸頭及引線端子等組成,如圖5所示。
圖7 圖7
電壓式啓動繼電器的線圈與壓縮機啓動繞組並聯,常閉觸點與啓動電容串聯,如圖7所示。
壓縮機啓動後,繼電器線圈兩端的電壓隨着壓縮機電機轉速的增大而增加。當
電機的轉速達到額定轉速的70%~80%時,線圈上的電壓使之產生電磁力吸引銜鐵,使常閉觸點斷開,啓動電容失去作用;當壓縮機斷電時,常閉觸點在彈簧的作用下自動閉合,為壓縮機的再啓動作好準備。 [2] 

啓動繼電器常見故障

啓動繼電器發生故障時,會使壓縮機運轉失調、啓動電容器啓動後不能從電路上切斷或開機前常閉觸點斷開後壓縮機不能啓動。過載保護繼電器發生故障時,會使空調器不能正常運轉,造成的原因是繼電器線頭鬆動、脱落,接觸點磨損或熔焊、過髒、凹凸不平,線圈短路或斷路等。 [2] 
對使用啓動繼電器的壓縮機,當聽到壓縮機有“嗡嗡”聲而不能啓動時,應檢查啓動繼電器觸點是否良好。繼電器的主要故障是復位彈簧片彈力減弱,啓動時觸頭閉合而難於跳開。可調整啓動電流調節螺釘,若調節螺釘不易擰動,可用平鉗將彈簧向外扳動,直到調至正常。 [2] 
參考資料
  • 1.    李佩禹編著.《家用電器的微電腦控制》:人民郵電出版社,1998年:64
  • 2.    吳疆等編著.《看圖學修空調器》:人民郵電出版社,2006年:87-89