Устройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора от понижения напряжения в сети Советский патент 1983 года по МПК F04B49/02 H02H7/09 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОдаИГАТЕЛЯ ХОЛОДИЛЬНО|0 КОМПРЕССОРА ОТ ПОНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ Изобретение относится к защите компрессоров, в частности к устройствам для защиты электродвигателей компрессоров холодильных агрегатов. Частой причиной значительного количества отказов бытовых компрессион ных холодильников во время эксплуата ции является нестабильность напряжения питающей сети. Напряжение в сетях (особенно в сельской местности) падает до 1301бО В, что намного превышает допусти мую величину. Следствием этого является перегрев обмоток электродвигате ля компрессора, местные витковые зам кания и выход электродвигателей из строя. Известно устройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора, содержащее терморегулятор и пускозащитное реле, состоящее из пус кового и теплового реле защиты, подключенных к рабочей и пусковой обмот кам электродвигателя С1. Для поддержания заданной температуры в камере холодильника коммутирующий элемент терморегулятора периодически включает и отключает электродвигатель от источника питания. Пускозащитное реле подключает пусковую обмотку электродвигателя к источнику питания только во время запуска и отключает ее после выхода электродвигателя на рабочий режим. При работе электродвигателя холодильного компрессора в условиях пониженного напряжения известное устройство не обеспечивает надежную защиту его обмоток от перегорания. Наиболее близким техническим peiueнием своей технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для защиты холодильного компрессора, содержащее терморегулятор и коммутирующие элементы в цепях рабочей и пусковой об моток приводного электродвигателя, .подключенного к источнику питания, и 3 9915 дополнительно конденсатор, схему сравнения и фазосдвитающую цепочку , вклюценную параллельно источнику питания, причем вход терморегулятора связан с выходом схемы сравнения и через конденсатор - с источником питания,. а вход схемы сравнения связан с выходом фазосдвигающей цепочки 2 }. Недостатком известного устройства является низкая надежность защиты -к электродвигателя при пониженном напряжении источника питания. Это об ясняется тем, что после запуска электродвигателя коммутирующий элемент, включенный в общую цепь рабочей и nyc-js ковой обмоток электродвигателя, поддерживается в открытом состоянии в том числе и в случае , когда напряжение источника питания ниже допустимого значения, что осуществляется сjo помощью конденсатора, обеспечиваюидего подачу разрешающего сигнала в цепь положительной обратной связи на вход терморегулятора. Электродвигатель при этом остает-25 ся подключенным к источнику питания, что приводит к перегреву и Перегоранию его обхоткк. Низкая надежность защиты электродвигателя в известном устройстве объясняется также тем, что работы схемы сравнения и управление коммутирующим элементом, включенным в общую цепь рабочей и пусковой обмоток электродвигателя, осуществляется от переменного нестабилизированного напряжения. Это приводит к нестабильной работе схемы сравнения. При колебаниях питающего напряжения схема сравнения может выдавать ложные разрешающие сигналы, при которых электродвигатель подключается к источнику питания и при напряжении, величина которого может быть меньше допустимой. I При управлении коммутирующим эле- ментом с помощью переменного напряжения для его надежного открывания необходимо иметь сравнительно большой угол открытия. Это приводит к искажению формы кривой питающего напря) ния и к уменьшению мощности иа выхо-де коммутирующего элемента, что снижает пусковой момент электродвигателя и увеличивает время его запуска, особенно при пониженном напряжении5 источника питания. Следствием этого является увеличение времени нагрева обмоток и двигателя в целом, что спо84собствует выходу электродвигателя из строя. Целью изобретения является повышение надежности защиты электродвигателя холодильного компрессора путем стабилизации опорного напряжения блока сравнения, Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора от понижения напряжения в сети, содержащее блок сравнения, функционально связанный с источником питания термореул)чтором и первым коммутирующим элементом, включенным в общую цепь рабочей и пусковой обмоток электродвигателя, второй коммутирующий элемент, включенный в цепь пусковой обмотки электродвигателя, дополнительно снабжено выпрямителем и стабилизатором постоянного напряжения, причем вход стабилизатора подключен к выходу выпрямителя, включенного параллельно источнику питания, а блок сравнения одним входом подключен к выходу стабилизатора, а другим входом - к выходу выпрямителя, выход блока сравнения подключен к входу первого KOMityтирующего элемента, подсоединенного к источнику питания через пЬследовательно соединеннь1е терморегулятор и общую цепь рабочей и пусковой обмоток электродвигателя, На чертеже представлена структурная схема устройства для защиты электродвигателя холодильного компрессора, Устройство содержит выпрямитель 1 , стабилизатор 2 постоянного напряжения, подключенный своим входом к выхоЯУ выпрямителя, схему 3 сравнения, один вход Ц которой подсоединен к выходу стабилизатора, а другой вход 5 к выходу выпрямителя, первый коммутирующий элемент 6, представляющий собой симистор, управляющий электрод 7 которого подключен к выходу схемы сравнения, один из силовых электродов соединен с одной из клемм источника питания, а другой через последовательно включенные терморегулятор 8 и рабочую обмотку 9 электродвигателя - с другой клеммой источника питания. Второй коммутирующий элемент 10 включен в цепь пусковой обмотки 11 электродвигателя, которая параллельно соединена с его рабочей обмоткой. 5gg Устройство для задиты электродвигателя холодильного компрессора работает следующим образом. При подключении устройства к источнику питания выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 1 поступает на вход стабилизатора 2 постоянного напрйжения, Выпрямленное стабилизированное напряжение с выхода стабилизатора поступает на вход Л схемы сравнения 3 . На вход 5 схемы сравнения напряжение поступает -непосредственно с выхода выпрямителя 1, Уровень постоянного стабилизированного напряжения на входе сравнения устанавливают-пропорциональным величине минимально ДСИ1УСТИМОГО для Надежного запуска электродвигателя напряжения источника питания. У|эовень выпрямленного напряжения на входе 5 схемы сравнения пропорционален величине переменного напряжения источника питания, Когда потенциал входа 5 выше потенциала вхо да k, схема сравнения 3 выдает разрешающий сигнал на отпирание коммутирующего элемента 6. Коммутирующий элемент 6 из закрытого состояния переходит в открытое состояние. При этом напряжение источника питания через открытый коммутирующий элемент 6 и терморегулятор 8 поступает на пусковую 11 и рабочую 9 обмотки электродвигателя. Происходит запуск электродвигателя, после которого пусковая обмотка 11 с помощью коммутирующего элемента 10 отключается от источника питания„ После достижения заданной температуры внутри камеры холодильника термо регулятор 8 отключает рабочую обмотку 9 электродвигателя от источника питания. Электродвигатель отключается. При снижении напряжения источника питания ниже допустимого для нормального запуска электродвигателя значения потенциал на входе 5 схемы сравнения 3 будет ниже потенциала на входе , При этом схема сравнения выдает запрещающий сигнал, под воздействием которого первый коммутирующий элемент 6 запирается. Электродвигатель холодильного компрессора отключается от источника питания независимо от со стояния терморегулятора 8, т.е. независимо от температуры внутри какеры холодильника. Таким образом, предлагаемое.устрой ство для защиты электродвигателя хоjeлодильного компрессора обеспечивает запуск электродвигателя компрессора только в том случ.ае, если напряжение источника питания не ниже допустимого для нормального запуска значения и температура внутри камеры холодильника, контролируемая терморегулятором, преш 1сила заданное значение. Устройство немедленно отключает работающий электродвигатель, как тольКО напряжение источника питания станет ниже допустимого значения, это происходит независикю от состояния терморегулятора, т.е. независимо от температуры внутри камеры холодильника. Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является более высокая надежность защиты электродвигателя холодильного компрессора, что объясняется следующим. В устройстве благодаря, применению выпрямителя управление первым коммутирукщим элементом осуществляется постоянным напряжением, что исключает потери мощности переменного напряжения в коммутирующем элементе. При этом пусковой момент электродвигателя не Снижается, а время запуска предлагаемого электродвигателя по сравнению с известным уменьшается, особенно при пониженном напряжении источника питания. При этом уменьшается время нагрева обмоток электродвигателя, что уменьшает вероятность выхода электродвигателя из строя. В устройстве опорный сигнал на вход схемы сравнения подается в виде стабилизированного постоянного напряжения. Это обеспечивает высокую стабильность работы схемы сравнения, при которой исключается выдача ложных разрешащих сигналов и подключение электродвигателя к источнику питания, величина которого меньше допустимой, что исключает перегрев и перегорание обмоток электродвигателя, li Повышение надежности дащиты электродвигателя холодильного компрессора с помощью предлагаемого устройства дает ожидаемое удлинение срока слу)кбы компрессионного холодильника в среднем на 9 месяцев. Формула изобретения Устройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора от 79 понижения напряжения & сети, содержащее блок сравнения, функционально свя занный с источником питания терморегулятором и первым коммутирующим элементом, включенным в общую цепь рабочей и пусковой обмоток электродвигателя, второй коммутирующий элемент, включенный в цепь пусковой обмотки электродвигателя, отлич ающе.ее я, тем, что, с целью повышения на- i дежности защиты путем стабилизации опорного напряжения блока сравнения, оно дополнительно снабжено выпрямителем и стабилизатором постоянного напряжения, причем вход стабилизатора подключен к выходу выпрямителя, включенного параллельно источнику пита tS8ния, а блок сравнения одним входом подключен к выходу стабилизатора, а другим входом - к выходу выпрямителя, выход блока сравнения подключен к входу первого коммутирующего элемента, подсоединенного к источнику питания через последовательно соединенные терморегулятор и общую цепь рабочей и пусковой обмоток электродвигателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лепаев Д.А. Бытовые электроприборы. М,, Легкая индустрия, 1979, с. 281. 2.Авторское свидетельство СССР ,№ 742623, кл, F В «+9/02, 1976,