Dlaczego sprężarki chłodnicze zatrzymują się, gdy są szybko wyłączane i włączane; lub dlaczego muszę czekać trzy minuty przed ponownym uruchomieniem klimatyzatora?

Wszystkie klimatyzatory, z którymi pracowałem, mają na nich następujące słowa:

Przed ponownym uruchomieniem poczekaj trzy minuty.

W przypadku zbyt szybkiego wyłączenia i ponownego włączenia sprężarki klimatyzatora silnik sprężarki zatrzymuje się z charakterystycznym szumem zamiast pracować, a PTC wyłącza się, aby zatrzymać sprężarkę lub wyłącznik wyłącza się całkowicie. To samo dzieje się, gdy robi się to samo w lodówce (a przez to w każdym urządzeniu, które wykorzystuje chłodzenie kompresyjne).

Dlaczego sprężarki chłodnicze zatrzymują się po wyłączeniu i szybkim włączeniu?

Sprężarka spręża chłodziwo po jednej stronie zamkniętej pętli. Jeśli wyłączysz sprężarkę, nadal strona obciążona zamkniętej pętli jest pełna płynu chłodzącego pod ciśnieniem. Chłodziwo pod ciśnieniem znacznie utrudnia uruchomienie silnika. Silnik rozpoczynający się od 0 obr / min będzie chciał pobierać duże ilości prądu. Przy dodatkowym obciążeniu silnika (chłodziwo pod ciśnieniem) silnik pobiera nadmierny prąd i nie przewraca się.

Sprężarki są prawdopodobnie nieszczelne i dlatego pozwalają stronie ciśnieniowej powoli zmniejszać ciśnienie, aż osiągnie równe ciśnienie między dwiema stronami. Jeśli odczekasz 3 minuty, spodziewane jest wyrównanie się ciśnień i praktycznie nie ma obciążenia przy ponownej próbie uruchomienia silnika.

Sprężarka pracująca z dużą prędkością ma jedną stronę zamkniętej pętli pod ciśnieniem, a więc jest pod obciążeniem, ale w takim przypadku ma już pęd, aby ją utrzymać. Ponadto przy dużej prędkości silnik nie potrzebuje tak dużo prądu, aby kontynuować wirowanie.

Oto wykres przedstawiający moment obrotowy silnika indukcyjnego i prąd w funkcji prędkości, aby pomóc zilustrować, dlaczego tak się dzieje.

Odpowiedzi dotyczące narastającej presji są prawidłowe, ale jest jeszcze jeden aspekt, o którym jeszcze nie wspomniano. Aby silnik indukcyjny wytworzył moment obrotowy, musi posiadać w sobie pole magnetyczne, które obraca się z określoną prędkością (zwaną prędkością synchroniczną). Załóżmy, że określony silnik jest skonfigurowany do pracy z prędkością synchroniczną 600 obr / min od prądu 60 Hz. Pole magnetyczne będzie wówczas miało sześć biegunów północnych i sześć biegunów południowych w okręgu. Kiedy „gorący” drut jest dodatni, cewki będą próbowały napędzać pole magnetyczne, tak aby bieguny północne znajdowały się w pozycjach o godzinie 12, 2, 4, 6, 8 i 10, podczas gdy bieguny południowe znajdowały się na 1 , 3, 5, 7, 9 i godzina 11. Kiedy „gorący” drut ma wartość ujemną, cewki będą próbowały napędzać pole, tak aby bieguny były przeciwne. Jeśli silnik obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara przy prędkości nieco poniżej 600 obr./min, a konkretny biegun znajdował się w pozycji godziny 3 w pewnym momencie, to 1/120 sekundy później ten biegun będzie prawie w pozycji godziny 4, a cewki silnika postaram się go pociągnąć do końca. Gdyby silnik obracał się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, wówczas biegun, który w pewnym momencie był na godzinie 3, byłby prawie w pozycji na godzinie 2, gdy cewki próbowały go pociągnąć do końca. Zauważ, że cewki nie dbają o to, w którą stronę obraca się silnik - w tym celu polegają na jej pędzie. wtedy biegun, który był w pewnym momencie o godzinie 3, byłby prawie w pozycji o godzinie drugiej, gdy cewki próbowały go pociągnąć do końca. Zauważ, że cewki nie dbają o to, w którą stronę obraca się silnik - w tym celu polegają na jej pędzie. wtedy biegun, który był w pewnym momencie o godzinie 3, byłby prawie w pozycji o godzinie drugiej, gdy cewki próbowały go pociągnąć do końca. Zauważ, że cewki nie dbają o to, w którą stronę obraca się silnik - w tym celu polegają na jej pędzie.

Aby uruchomić taki silnik, konieczne jest takie ustawienie rzeczy, aby zamiast po prostu przechodzić między dwiema aktywnymi pozycjami, przechodzi między trzema lub czterema. Zazwyczaj można to zrobić przez dodanie kondensatora i dodatkowych cewek, aby na jednej fazie linii silnik był początkowo ciągnięty w kierunku 12:00, 2:00 itd., Ale wkrótce potem do 12:10, 2:10 itd. Następnie w następnej fazie zostanie przesunięty w kierunku 1:00, 3:00 itd., A następnie 1:10, 3:10 itd. Ponieważ 12:10 jest nieco bliżej 1:00 niż 11:00, faza, która próbuje zbliżyć się do liczb parzystych, zastosuje niewielki moment zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Ten moment obrotowy będzie jednak znacznie mniejszy niż ten, który mógłby powstać, gdyby silnik już wirował ze znaczną prędkością.

Silniki szczotkowe prądu stałego napędzane danym napięciem wytwarzają maksymalny moment obrotowy podczas rozruchu lub zatrzymania. Podobnie z silnikami indukcyjnymi AC, które są napędzane wieloma „silnymi” fazami. Jednak większość silników sprężarkowych zasilanych prądem domowym wytwarza prawie zerowy moment obrotowy przy prędkościach bliskich zeru. Kiedy nie ma przeciwciśnienia, silniki nie muszą wytwarzać dużego momentu obrotowego, aby rozpocząć ruch; gdy się poruszają, przeciwciśnienie wzrośnie, ale wzrośnie również ich zdolność do wytwarzania momentu obrotowego. Jednak krótko po zatrzymaniu sprężarki nie będzie w stanie wytworzyć znaczącego momentu obrotowego (ponieważ nie obraca się), ale nie będzie w stanie się poruszać bez wytworzenia znaczącego momentu obrotowego (z powodu wcześniej istniejącego przeciwciśnienia).

Należy zauważyć, że możliwe jest zaprojektowanie zespołów silnika indukcyjnego napędzanych prądem domowym tak, aby miały wysoki moment rozruchowy, ale na koszt silnika duży wpływ będzie miał wymagany wymagany moment rozruchowy. Jeśli aplikacja zazwyczaj nie wymaga wysokiego momentu rozruchowego, nie ma powodu, aby wydawać dodatkowe pieniądze na silnik, który może go wytworzyć.

Większość silników lodówek ma dodatkowe uzwojenie tylko do rozruchu.

Jest on początkowo zasilany przez rezystor PTC, który w stanie zimnym pozwala na przepływ dużego prądu w uzwojeniu początkowym.

PTC wkrótce rozgrzewa się, a dzięki zwiększonej rezystancji zmniejsza prąd uzwojenia rozruchowego do nieznacznej wartości. Ciągły, ale zmniejszony prąd utrzymuje PTC w gorącym stanie o wysokiej rezystancji podczas pracy silnika.

Podczas próby ponownego uruchomienia niedawno uruchomionego silnika rezystancja jest nadal zbyt wysoka. Dopiero po kilku minutach chłodzenia rezystancja, a tym samym prąd rozruchowy, wraca do wymaganej wartości.

Bardzo gorąca sprężarka (zablokowana) z PTC w pobliżu może wymagać więcej niż normalnych kilku minut na ostygnięcie.

Potrzebne jest opóźnienie czasowe, aby obciążenie oderwało się wystarczająco, aby zmniejszyć początkowy moment obrotowy silnika. Nie dzieje się tak, jeśli silnik jest 3-fazowy jak na niektóre duże ciężarówki. Nie dzieje się tak również w przypadku sprężarek napędzanych silnikiem Diesla.

Zdarza się to w przypadku jednofazowych silników indukcyjnych, które wykorzystują rozrusznik kondensatorowy - jeśli zwora silnika nie zacznie natychmiast robić postępów pod kątem 90 stopni (w celu dopasowania do kąta fazowego kondensatora / 2. cewki), zwora silnika powróci do pozycję spoczynkową, a następnie spróbuj ponownie i nie osiągnij punktu 90 stopni. Powtarza się to do momentu wyłączenia silnika i odczekania 3 minut (lub dłużej), aż siła / obciążenie sprężania nieco zanikną.

Jeśli sprężarka utrzyma ciśnienie przez czas nieokreślony, silnik nie uruchomi się ponownie, ale uważam, że sprężarki będą nieco nieszczelne.