冰箱压缩机单相电机起动器的能耗

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1、冰箱压缩机单相电机用起动器及其能耗前言目前的冰箱压缩机电机多数采用单相异步电机。单相异步电机的起动方式有电容分相起动和电阻分相起动，电机起动后通常切断起动回路的电流，因此就要在相应回路中串联开关器件，即起动器。见图1，图2。起动器类型起动器类型按其工作方式可分为电流型和延时型两大类。电流型起动器的原理是利用电机起动时（即转子从静止开始转动时）与运行时（即以接近同步转速运转时）的绕组电流值差异（起动电流比运行电流大），通过绕组电流驱动开关（触点开关或半导体开关）的通断。绕组电流值信号的取样方式有电磁线圈、互感器和分压阻抗三种，取样信号直接驱动或通过二次电路处理后

2、驱动开关的通断。延时型起动器的工作方式是在电机通电初期让起动回路电流接通一定的时间（通常0．5~1．0秒），然后关断，在此时间内转子已经达到接近同步转速的运行转速，能够不再依赖起动回路电流而持续运转。目前常见的起动器有如下几种：重锤式起动器：属电流型起动器类。电机绕组电流通过电磁线圈驱动电磁铁，电磁铁带动机械触点开关。见图3。PTC起动器：属延时型起动器。利用PTCR的特性，起动回路电流通过PTCR使其温度上升，达到居里点温度时其阻值迅速增大，从而使起动回路电流接近关断。见图４。互感式起动器：属电流型起动器类。利用电流互感器对绕组电流值取样，取样信号经二次电路

3、处理后再驱动主开关的通断。见图5。电子式延时起动器：属延时型起动器。包含延时电路和主开关。电机接通电源时主开关导通，经过预设的时间后主开关关断。见图6。各种起动器的特点及能耗见表1。重锤式起动器产生的能耗极小，可以忽略。PTC起动器目前使用很普遍。其最主要缺点是能耗较大，特别对于一些高性能冰箱，其能耗问题会受到重视。现在部分厂商也在考虑开发低能耗的PTC起动器，技术措施是缩小PTCR芯片体积、降低PTCR芯片的动作温度。但是这些措施的发挥空间有限，能够收到的效果也就有限，因为PTCR芯片缩小后其耐电流和耐电压性能会下降，而降低其动作温度会导致复位时间延长（这可

4、能会造成电机异常停机后不能正常再起动）。目前，冰箱压缩机PTC起动器工作时的能耗最小的可以降至1.7W。互感式起动器的能耗与重锤式起动器类似，可忽略。电子式延时起动器可以有各种各样的设计，但一般会遵循两大原则：减小能耗和单线连接。单线连接是为了器件的安装方便和安全可靠。而减小能耗无疑是设计电子式延时起动器的初衷。后面将介绍万宝冷机集团广州电器有限公司设计的电子起动器。表1各种起动器的特点及能耗起动器种类优点缺点能耗市场重锤式起动器工艺成熟，供应商多，工作可靠有机械触点，通用性差，堵转时不能及时断开副绕组≤1/4W有一些市场份额PTC起动器结构简单，供应商多，通

5、用性好能耗较大，复位慢２～３W占有量最大互感式起动器成本较低通用性差；参数不稳定≤1/4W天银公司开发较早，有较多客户电子式延时起动器通用性好元件较多，成本较高≤1/4W样式多，不同设计有待市场认知和接受发展前景估计在至少５年内，仍将保持PTC起动器为主，重锤式起动器为辅的市场格局，各种设计的互感式起动器和电子式延时起动器主要用于对能耗要求较高的压缩机或冰箱。如果能设计出工作可靠，电路简单，元件较少，成本低的电子式延时起动器，将会有极好的发展前景。