Система защиты компрессора холодильной установки Советский патент 1985 года по МПК F25B49/00 F04B49/06 

1

Изобретениеотносится к холодильной технике, в частности к системам защиты компрессоров холодильных установок от гидравлического удара.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности компрессора путем дополнительной его защиты от гидравлического удара.

Данное техническое решение дает свёрхсуммарный эффект, заключающийся в том, что биполярный транзистор, резистор, датчик перегрева и их особое соединение между собой и с датчиком жидкости не использовались для получения возможности защиты компрессора от гидравлического удара.

Если бы следовать традиционным путем, то должна быть создана отдельная система защиты от гидравлического удара, поэтому вторым элементом сверхсуммарного эффекта следует счит.ать получение возможности защиты и от гидравлического удара модернизацией уже существующей системы защиты по другому параметру, что значительно проще, не говоря о том, что введение нескольких элементов против новой системы относительно упрощает конструкцию.

В предлагаемом устройстве используется свойство хладагента R 22 миеть в жидком состоянии относительно высокую электрическую проводикоеть..

На фиг. 1 показана общая схема предлагаемого устройства; на фиг,2 принципиальная схема датчика термореле; на фиг. 3 - общая схема варианта устройства для защиты от гидроудара сальникового компрессора.

Система защиты содержит компрессор 1 со встроенным электродвигателем 2, имеющий всасьгеающий трубопровод 3 с вентилем 4.

Датчик 5 перегрева обмоток электродвигателя 2 вьтолнен в виде последовательно соединенных трех позисторов (РК1, РК2, РКЗ), обеспечивающих сигнал для срабатывания термореле при повышении температуры обмоток встроенного электродвигателя 2 сверх максимально допустимого значения. Позисторы вмонтированы в обмотки заводом-изготовителем двигателя.

Датчик 6 жидкости для защиты компрессора от гидроудара может быть

983422

выполнен в виде изолированных друг от друга и от корпуса компрессора 1 контактов 7 и 8, которые могут быть выполнены в виде ламелей, сеточек

5 и т.п. Датчик 6 жидкости устанавливается на стороне всасывания компрессора 1.

Датчик 5 перегрева обмоток 6 жидкости, биполярный транзистор 9

to (VT1) и подстроечный резистор 10 (RP1) являются комплексным датчиком для термореле 11 защитыдвигат теля компрессора. Этот датчик содержит также разъемы 12, 13, 14 и 15,

15 причем разъемы 12 и 15 используются для подключения комплексного датчика к термореле 11, а разъемы 13 и 14 - для подключения датчика 6 жидкости к другим элементам датчика тер20 мореле 11.

Устройство содержит также блок 16 управления, в котором содержится пускатель компрессора 1, соединенный с электродвигателем 2 через разъёмы 25 17, 18, 19 и 20 в клеммнике 21 компрессора 1. И этом же клеммнике расположены разъемы 12 и 15, которые обычно предусматриваются для подключения стандартного датчика термо30 реле (датчика перегрева обмоток) к термореле 11. Поскольку в датчике термореле используется полярный элемент (биполярный транзистор Т1), при подключении датчика к TepMoperfe

2J 11 через клеммник 21 компрессора 1 с помощью разъемов 12 и 15 необходимо соблюдать полярность, которая определяется для термореле 11 измерением напряжения на его клеммах

40 при подключении к нему питания, а для датчика термореле - типом проводимости использованного транзистора. В датчике термореле, приведенном на фиг. 2, использован транзистор

45 структуры П-р-п и у клемм, входящих в разъемы 12 и 15, показана требуемая полярность подключения,

8случае использования транзистора структуры р-п-р полярность подклюjQ чения должна быть изменена на обратную..

Как видно из фиг.2, транзистор

9соединен коллектором с датчиком 5 перегрева. Последний соединен

55 своим вторым выходом с подстроечным резистором 10 и через клемму, входящую в разъем с термореле 11. Эмиттер транзистора 9 также со3

единен через клемму разъема 15 с термореле 11 и, кроме того, через клемму, входящую в разъем 13 - с датчиком 6 жидкости, которьш на фиг.2 условно не показан. Второй вывод датчика 6 жидкости через клемму, входяп ую в разъем 14, соединен с базой транзистора 9 и вторым выводом подстроечного резистора 10.

Настройка устройства производится после его монтажа в компрессоре до закрытия кожуха. Для этого устройство через клеммник 21 компрессора 1 подключается к термореле 11 с соблюдением полярности, и к последнему подводится питание. Настройка производится при холодных, обмотках статора (при температуре окружающего воздуха около 25 С) и отсутствии жидкого хладагента (R22). Подстроечным резистором 1.0 устанавливается ток базы биполярного- транзистора 9, обеспечивающий открытое состояние последнего, что контролируется отсутствием срабатывания термореле 11, вызванного повышенным сопротивлением в цепи датчика 5 перегрева. После такой настройки датчик термореле в дальнейшей регулировке и техническом обслуживании не нуждается и может быть герметически закрыт в кожухе компрессора.

Система работает следующим образом. .

При повышении температуры обмото встроенного двигателя компрессора 1 до максимально допустимого значения резко повышается сопротивление познсторов РК1, РК2, РКЗ датчика 5 перегрева, поскольку при температуре, близкой к классификационной (т.е. заданной максимальной температуре обмоток)5 позисторы имеют релейные характеристики. При этом происходит срабатывание термореле 11 из-з увеличения сопротивления в цепи датчика вьшю значения срабатывания.

Поскольку позисторы РК1, РК2, РКЗ включены последовательно с биполярным транзистором 9, его проходное сопротивление суммируется с сопротивлением позисторов, поэтому задержки срабатывания защиты-не происходит. Наоборот, при плюсовой погрешности срабатьшания термореле 11 добавочное сопротивление биполярного транзистора 9 уменг шает эту погрешность за счет срабатывания при темпе8342

ратуре, более близкой к заданной. |При минусовой погрешности термореле срабатывание может произойти при температуре обмоток на 1-2 С ниже,

чем при обычном подключении позисторов PKI, РК2, РКЗ к термореле, поскольку транзистор 9 открыт и его проходное сопротивление невелико, по крайней мере меньше допустимой

0 погрешности срабатывания термореле, составляющей для термореле типа ТРЭ-2, например - 240 Ом, что в пересчете на температуру составляет . Такая погрешность является

5 вполне приемлемой.

Если же температура обмоток . встроенного двигателя низкая, то низко и сопротивление между клеммаг да разъемов 12 и 15, подключенными к

0 термореле 11, что недостаточно для срабатывания последнего.

Если же в зазор между контактаьти 7 и .8 попадает жидкий хладагент (R22),. благодаряего относительно

5 высокой электропроводности, сопротивление между этими контактами и, соответственно, между клеммами разъемов 13 и 14 резко уменьшится, что вызовет запирание транзистора 9.

Q Поэтому суммарное сопротивление между клеммами разъемов 12 и 15 будет достаточно больпшм, чтобы вызвать . срабатывание термореле 11, которое через блок 16 управления отключает электродвигатель 2 компрессора 1

5 и останавливает компрессор для предотвращения гидравлического удара в нем, хотя сопротивление позисторов РК1, FK2, РКЗ осталось низким. Влиянием подстроечного резистора 10 па работу датчика термореле можно пренебречь, поскольку его сопротивление, которое зависит от статического коэффициента передачи по току транзистора 9 и в среднем на два порядка вьшю, чем суммарное сопротивление позисторов. Необходимая чувствительность датчика жидкости зависит от допустимого для защищаемого компрессора количества

0 всасываемого жидкого хладагента и может быть изменена изменением места расположения датчика 6 жидкости, площади контактов 7 и 8 и зазора «1ежду ними.

5

Возможно использование предлагаемой системы и в компрессорах, не имеющих защиты электродвигателя

от перегрева, в частности в сальниковых. В таком случае она может быть выполнена без позисторов РК1-РК2, РКЗ и вместо них установлен один резистор 22 (), как показано на фиг.З.

При этом, хотя система не защищает двигатель 2 компрессора 1 от перегрева обмоток , его функция защиты компрессора 1 от гидравлического удара сохраняется. f f f

fuS. 1

СИСТЕМА ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРА ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, содержащая термореле с датчиком перегрева и блок управления электродвигателем компрессора, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности компрессора путем дополнительной его защиты от гидравлического удара, система дополнительно содержит датчик наличия жидкости, установлен- , ньй на стороне всасьшания компрессора, биполярный транзистор с базой, коллектором и эмиттером и резистор, причем база биполярного транзистора соединена с резистором и с одним из выводов датчика наличия жидкости, коллектор транзистора соединён с одним из выводов датчика перегрева, второй (9 вывод которого соединен с вторым выводом резистора и входом термореС ле, а эмиттер транзистора - с вторым входом термореле и вторым выводом датчика наличия жидкости.