Устройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора от понижения напряжения в сети

(72) Авторы изобрете Заявитель Всесоюзный научно конструкторский и тельский эксперим ектробытовых маши сследов титут э и приборов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХОЛОДИЛЬНОГО КОМПРЕССОРА ОТ ПОНИЖЕНИЯНАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ д терморе менты в моток и .подключ Изобретение относится к защите компрессоров, в частности к устройствам для защиты электродвигателей компрессоров холодильных агрегатов.Частой причиной значительного ко ицества отказов бытовых компресс ных холодильников во время эксплуат ции является нестабильность напряже ния питающей сети,Напряжение в сетях (особенно в сельской местности) падает до 130" 1 бО В, что намного превышает допуст мую величину. Следствием этого явля ется перегрев обмоток электродвигателя компрессора, местные витковые замыкания и выход электродвигателей изстроя.Известно устройство для защитыэлектродвигателя холодильного комп"рессора, содержащее терморегулятор ипускозащитное реле, состоящее из пукового и теплового реле. защиты, под"ключенных к рабочей и пусковой обмоткам электродвигателя 1 3. 2Для поддержания заданной температуры в камере холодильника коммутиру" ющий элемент терморегулятора периоди" чески включает и отключает электродви. гатель от источника питания, Пуско- защитное 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 уст" ройство не обеспечивает надежную защиту его обмоток от перегорания.Наиболее близким техническим решением своей технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для защиты холо ильного компрессора; содержащеегулятор и коммутирующие элецепях рабочей и пусковой об"риводного электродвигателя, енного к источнику питания, и99154 дополнительно конденсатор, схему сравнения и фаэосдвигающую цепочку, включенную параллельно источнику питания, причем вход терморегулятора.связан с выходом схемы сравнения и через конденсатор " с источником питание,. а вход схемы сравнения связан с выходом фазосдвигающей цепочки 1 2 ).Недостатком известного устройства является низкая надежность защиты- электродвигателя при пониженном на" пряжении источника питания, Это обьясняется тем, что после запуска элект родвигателя коммутирующий элемент, включенный в общую цепь рабочей и пус"5 ковой обмоток электродвигателя, под" держивается в открытом состоянии в том числе и в случае, когда напряже- ние источника питания ниже аопчсти" мого значения, цто осуществляется с помощью конденсатора, обеспецивающе" го подачу разрешающего сигнала в цепь положительной обратной связи на вход терморегулятора.Электродвигатель при этом остает" ся подключенным к источнику питания, что приводит к перегреву и перегоранию его обмотки,.Низкая надежность защиты электро" двигателя в известном устройстве объясняется также тем, что работы схемы сравнения и управление коммутирующим элементом, включенным в общую цепь рабоцей и пусковой обмоток электродвигателя, осуществляется от переменного нестабилизированного напряжения.35 Это приводит к нестабильной работе схемы сравнения. При колебаниях питающего напряжения схема сравнения мо" жет выдавать ложные разрешающие сигналы, при которых электродвигатель подключается к источнику питания и при напряжении, величина которого может быть меньше допустимой.При управлении коммутирующим эле" ментом с помощью переменного напряже" ния для его надежного открывания необходимо иметь сравнительно большой угол открытия, Это приводит к иска" жению формы кривой питающего напряже О ния и к уменьшению мощности на выхо де коммутирующего элемента, что снижает пусковой момент электродвигате" ля и увеличивает время его запуска, особенно при пониженном напряжении источника питания. Следствием этого является увеличение времени нагрева обмоток и двигателя в целом, что спо" 8 4собствует выходу электродвигателя иэ строя.Целью изобретения является павы" шение надежности защиты электродвига" теля холодильного компрессора путем стабилизации опорного напряжения блока сравнения . Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора от понижения напряжения в сети, содержа" щее блок сравнения; функционально свя занный .с источником питания терморе" гулятором 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 ста" билизатора, а другим входом " к выходу выпрямителя, выход блока сравнения подключен к входу первого комму" тирующего элемента, подсоединенного к истоцнику питания через пбследовательно соединенные терморегулятор и общую цепь рабочей и пусковой обмоток электродвигателя. На чертеже представлена структур"ная схема устройства для защиты элект"родвигателя холодильного компрессора. Устройство содержит выпрямитель 1, стабилизатор 2 постоянного напряже" ния, подключенный своим входом к выхо" ду выпрямителя, схему 3 сравнения, один вход 4 которой подсоединен к вы" ходу стабилизатора, а другой вход 5- к выходу выпрямителя, первый коммути" рующий элемент 6, представляющий со" бой симистор, управляющий электрод 7 которого подключен к выходу схемы сравнения, один иэ силовых электро" дов соединен с одной из клемм источ" ника питания, а другой церез последо-. вательно включенные терморегулятор 8 и рабочую обмотку 9 электродвигате" ля " с другой клеммой источника питания. Второй коммутирующий элемент 10 включен в цепь пусковой обмотки 11 электродвигателя, которая параллельно соединена с его рабочей обмоткой.5 9915Устройство для защиты электродви"гателя холодильного компрессора работает следующим образом.При подключении устройства к источнику питания выпрямленное напряжениес выхода выпрямителя 1 поступает. навход стабилизатора 2 постоянного на"пряжения, Выпрямленное стабилизированное напряжение с выхода стабилизаторапоступает на вход 4 схемы сравнения 3 щНа вход 5 схемы сравнения напряжениепоступает непосредственно с выходавыпрямителя 1, Уровень постоянногостабилизированного напряжения на вхо"де 4 схемы сравнения устанавливают 1 зпропорциональным величине минимальнодопустимого для надежного запускаэлектродвигателя напряжения источника питания. Уровень выпрямленного напряжения на входе .5 схемы сравнения 2 впропорционален величине переменногонапряжения источника питания . Когда .потенциал входа 5 выше потенциала вхо"да 4, схема сравнения 3 выдает разрешающий сигнал на отпирание коммутиру" ующего элемента 6,Коммутирующий элемент б из закрытого состояния переходит в открытое1состояние, При этом напряжение источника питания через открытый коммути"рующий элемент б и терморегулятор 8поступает на пусковую 11 и рабочую 9обмотки электродвигателя, Происходитзапуск электродвигателя, после которого пусковая обмотка 11 с помощьюкоммутирующего элемента 10 отключает"ся от источника питания,После достижения заданной темпера"туры внутри камеры холодильника терморегулятор 8 отключает рабочую обмотку 9 электродвигателя от источникапитания. Электродвигатель отключает"ся.При снижении напряжения источникапитания ниже допустимого для нормального запуска электродвигателя значения потенциал на входе 5 схемы срав"нения 3 будет ниже потенциала на входе 4, При этом схема сравнения выдаетзапрещающий сигнал, под воздействием50которого первый коммутирующий эле"мент 6 запирается. Электродвигательхолодильного компрессора отключаетсяот источника питания независимо от со"стояния терморегулятора 8, т.е. независимо от температуры внутри камерыхолодильника.Таким образом, предлагаемое устройство для защиты электродвигателя хо 48 . 6лодильного компрессора обеспечивает запуск электродвигателя компрессора только в том случае, если напряжение источника питания не ниже допустимого для нормального запуска значения и температура внутри камеры холодиль ника, контролируемая терморегулято" ром, превысила заданное. значение.Устройство немедленно отключает работающий электродвигатель, как толь. ко напряжение источника питания ста" нет ниже допустимого значения, это происходит независимо от состояния терморегулятора, т.е. независимо от температуры внутри камеры холодильника. Преимуществом предлагаемого уст" ройства по сравнению с известным является более высокая надежность защиты электродвигателя холодильного компрес сора, что объясняется следующим,В устройстве благодаря. применениювыпрямителя управление первым комму"тирующим элементом осуществляется по"стоянным напряжением, что исключаетпотери мощности переменного напряже"ния в коммутирующем элементе. Приэтом пусковой момент электродвигате"ля не снижается, а время запуска пред"лагаемого электродвигателя по сравне"нию сизвестным уменьшается,. особеннопри пониженном напряжении источникапитания. При этом уменьшается времянагрева обмоток электродвигателя, чтоуменьшает вероятность выхода электро"двигателя из строя,В устройстве опорный сигнал на входсхемы сравнения подается в виде стабилизированного постоянного напряже"ния,Это обеспечивает высокую ста"бильность работы схеме сравнения, прикоторой исключается выдача ложныхрвзрешающих сигналов и подключениеэлектродвигателя к источнику питания,величина которого меньше допустимой,что исключает перегрев и перегораниеобмоток электродвигателя.Повышение надежности защиты элект"родвигателя холодильного компрессорас помощью предлагаемого устройствадает ожидаемое удлинение срока службыкомпрессионного холодильника в сред"нем на 9 месяцев. Формула изобретенияУстройство для защиты электродвигателя холодильного компрессора от991518 понижения напряжения в сети, содержащее блок сравнения, функционально связанный с источником питания терморе"гулятором и первым коммутирующим эле"ментом, включенным в общую цепь рабо"чей и пусковой обмоток электродвига"теля, второй коммутирующий элемент,включенный в цепь пусковой обмоткиэлектродвигателя, о т л и ч а ю щ е "е с я, тем, что, с целью повышения на-10дежности защиты путем стабилизацииопорного напряжения блока сравнения,оно дополнительно снабжено выпрямителем и стабилизатором постоянного на"пряжения, причем вход стабилизатора 15подключен к выходу выпрямителя, включенного параллельно источнику питания, а блок сравнения одним входомподключен к выходу стабилизатора, адругим входом " к выходу выпрямителя,выход блока сравнения подключен квходу первого коммутирующего элемен"та, подсоединенного к источнику питания через последовательно соединенныетерморегулятор и общую цепь рабочейи пусковой обмоток электродвигателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Лепаев Д,А, Бытовые электроприборы. М "Легкая индустрия", 1979с 281,2. Авторское свидетельство СССРМ 7 Й 2623) кл. Г 01 В Й 9/02, 1976./5ктная,ауш Рйг Заказ 158 3ВНИИПИпо3. Ей,иал ПП Составитель ВТехред О.НееТираж 15сударственногоам изобретенийква ЖР4Патент", г. комитета СССРи открытийская наб.3 йород, ул. Про ономаренко