壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)器

1、 一般空調(diào)系統(tǒng)中都會(huì)有專(zhuān)門(mén)的元器件如壓力開(kāi)關(guān)、排氣感溫包等用于保護(hù)壓縮機(jī)，但隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，空調(diào)器的成本壓力越來(lái)越大，特別是小型家用空調(diào)，基本都沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的元器件保護(hù)壓縮機(jī)，過(guò)載保護(hù)器成了保護(hù)壓縮機(jī)的最重要和最后一道關(guān)卡。1 過(guò)載保護(hù)器的工作原理及特性1.1 過(guò)載保護(hù)器的工作原理及分類(lèi)空調(diào)用壓縮機(jī)的過(guò)載保護(hù)器一般都是采用突跳式雙金屬保護(hù)器，由加熱絲、雙金屬片和兩個(gè)靜觸點(diǎn)組成電路，串聯(lián)在壓縮機(jī)電路里。當(dāng)電路中的電流過(guò)大時(shí)，加熱絲發(fā)熱，烘烤碟形雙金屬片，當(dāng)雙金屬片發(fā)熱時(shí)就會(huì)反方向拱起，從而使觸點(diǎn)斷開(kāi)；當(dāng)壓縮機(jī)外殼或電機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，即使工作電流正常，加熱絲發(fā)熱量很小，雙金屬片也會(huì)發(fā)生變形向上彎

2、曲，脫離兩個(gè)靜觸頭，將電路切斷。這種保護(hù)器能自動(dòng)復(fù)位，具有過(guò)電流、過(guò)溫升的雙重保護(hù)作用。根據(jù)安裝方式的不同，可分為外置式和內(nèi)置式兩種:（1）外置式保護(hù)器：安裝在壓縮機(jī)外殼的密封接線柱上，緊貼上蓋，以感應(yīng)壓縮機(jī)外殼的溫度。由于從電機(jī)發(fā)熱到外殼發(fā)熱有一個(gè)傳導(dǎo)和對(duì)流的過(guò)程，由外殼發(fā)熱再到保護(hù)器動(dòng)作還有一個(gè)過(guò)程，因此，此種保護(hù)方式的準(zhǔn)確性和可靠性都相對(duì)較差，但由于其制造簡(jiǎn)單，同一個(gè)雙金屬片，通過(guò)調(diào)整螺桿高度，就可以制造出不同的保護(hù)器，且安裝維修方便、成本低，故一般應(yīng)用在小功率家用空調(diào)壓縮機(jī)上。（2）內(nèi)置式保護(hù)器：分為綁扎式和插接式，綁扎式是將保護(hù)器同電機(jī)線圈綁扎在一起，直接感應(yīng)線圈的溫度變化，反應(yīng)較快

3、并且準(zhǔn)確；插接式是將保護(hù)器插接到密封接線柱上，通過(guò)冷媒的熱傳導(dǎo)來(lái)感應(yīng)電機(jī)的溫度異常，在冷媒未發(fā)生泄露的情況下保護(hù)較準(zhǔn)確，但冷媒一旦有泄露的情況，保護(hù)性能則較差。總之，內(nèi)置式保護(hù)器對(duì)電機(jī)溫度感應(yīng)較外置式更靈敏、更準(zhǔn)確，可靠性更高，適用范圍更廣(一般的空調(diào)器壓縮機(jī)都能適用)。但由于安裝在壓縮機(jī)內(nèi)部，要求尺寸小，能適應(yīng)壓縮機(jī)內(nèi)部的高溫，高壓變化等惡劣環(huán)境，對(duì)其設(shè)計(jì)和制造等都提出了很高的要求，成本也比外置式要貴幾倍。1.2 過(guò)載保護(hù)器的工作特性過(guò)載保護(hù)器主要有三個(gè)特性:溫度特性、最小動(dòng)作電流特性和初始動(dòng)作時(shí)間特性。溫度特性：有動(dòng)作溫度和復(fù)位溫度，動(dòng)作溫度是過(guò)載保護(hù)器在不承載電流或只有信號(hào)電流通過(guò)的情況

4、下，使其動(dòng)靜觸點(diǎn)分離的溫度，當(dāng)保護(hù)器感測(cè)的溫度值達(dá)到動(dòng)作溫度時(shí)，保護(hù)器就會(huì)斷開(kāi)；當(dāng)保護(hù)器感測(cè)的溫度降低到復(fù)位溫度時(shí)，保護(hù)器就會(huì)重新閉合。最小動(dòng)作電流特性:在一定的溫度下, 過(guò)載保護(hù)器在某一個(gè)電流值就會(huì)跳開(kāi),將壓縮機(jī)電機(jī)的電流切斷,其電流-溫度曲線如圖1所示。初始動(dòng)作時(shí)間特性:常溫下,過(guò)載保護(hù)器在不同電流下有不同的動(dòng)作時(shí)間,其時(shí)間-電流曲線如圖2所示。2. 過(guò)載保護(hù)器對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)的保護(hù)效果空調(diào)壓縮機(jī)工作于高溫、高壓的冷媒和潤(rùn)滑油的混合環(huán)境中，因此其本身的材料都能承受一定的高溫和高壓，一般空調(diào)用壓縮機(jī)的耐溫為120或130。如果超過(guò)耐溫上限，對(duì)壓縮機(jī)的損害包括泵體的損壞、電機(jī)的燒毀或兩者兼而有之，

5、因此，需壓縮機(jī)進(jìn)行保護(hù)的情況包括堵轉(zhuǎn)、過(guò)熱及高壓，空調(diào)系統(tǒng)在某些異常工況下也會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)以上三種情況。在空調(diào)系統(tǒng)無(wú)專(zhuān)門(mén)元器件針對(duì)如上異常進(jìn)行保護(hù)時(shí)，過(guò)載保護(hù)器就成了壓縮機(jī)的最后一道保護(hù)關(guān)卡，能否準(zhǔn)確及時(shí)的動(dòng)作對(duì)壓縮機(jī)起著至關(guān)重要的作用。綜合空調(diào)系統(tǒng)的異常種類(lèi)及過(guò)載保護(hù)器的工作原理，對(duì)異常情況下過(guò)載的保護(hù)作用進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。對(duì)于小型家用空調(diào)而言，在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中過(guò)載保護(hù)器無(wú)法起到保護(hù)作用的情況主要發(fā)生在沒(méi)有電流聯(lián)動(dòng)的情況下，包括冷媒不足、高壓縮比、冷卻不足及冷媒過(guò)多，冷卻不足同冷媒不足時(shí)的表現(xiàn)相類(lèi)似，因此后面將主要針對(duì)冷媒不足、冷媒過(guò)多和高壓縮比三種情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2.1 冷媒不足

6、時(shí)過(guò)載保護(hù)器的保護(hù)作用驗(yàn)證選取兩套空調(diào)系統(tǒng)，其壓縮機(jī)過(guò)載分別為內(nèi)置和外置，在室內(nèi)32/23，室外48/-工況下進(jìn)行不放冷媒、放50%冷媒和放62%冷媒實(shí)驗(yàn)，觀察缺少冷媒后過(guò)載保護(hù)器能否對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，在冷媒不足的情況下，過(guò)載保護(hù)器動(dòng)作時(shí)的排氣溫度均已達(dá)到140以上，按照10溫差計(jì)算，電機(jī)繞組的溫度應(yīng)該在150以上，而一般壓縮機(jī)的耐熱等級(jí)為E級(jí)或B級(jí)，耐溫為120或130，漆包線的耐熱等級(jí)為H級(jí)，溫度為150，也就是說(shuō)，盡管過(guò)載保護(hù)器動(dòng)作了，但并未起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用，此時(shí)已經(jīng)對(duì)壓縮機(jī)造成了傷害。放掉50%冷媒時(shí)，內(nèi)外置過(guò)載保護(hù)器動(dòng)作時(shí)的排氣溫度比較接近，只是

7、外置過(guò)載的動(dòng)作時(shí)間比內(nèi)置的長(zhǎng)了5min，但保護(hù)效果是相同的。但當(dāng)放掉62%的冷媒時(shí)，內(nèi)置過(guò)載的排氣溫度仍在140以上，并未有明顯的升高，動(dòng)作時(shí)間也無(wú)加長(zhǎng)，說(shuō)明在冷媒不足加重后內(nèi)置過(guò)載能起到同之前相同的保護(hù)效果，而外置過(guò)載則動(dòng)作時(shí)間明顯加長(zhǎng)，排氣溫度明顯增高，無(wú)法起到同之前相同的保護(hù)作用，對(duì)壓縮機(jī)的傷害程度隨著冷媒不足量的加大而加大。2.2 冷媒過(guò)多時(shí)過(guò)載保護(hù)器的保護(hù)作用驗(yàn)證冷媒過(guò)多帶來(lái)最直接的影響就是壓縮機(jī)回液，過(guò)量回液會(huì)帶來(lái)潤(rùn)滑油稀釋、排油量增加及液擊的風(fēng)險(xiǎn)，壓縮機(jī)會(huì)因潤(rùn)滑不好造成磨損甚至卡死或因濕壓縮而造成損壞，特別是長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的損害是非常大的，因此在系統(tǒng)冷媒過(guò)多時(shí)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行保護(hù)

8、是必要的。分別選取高溫和低溫兩種工況進(jìn)行冷媒過(guò)多實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證冷媒過(guò)多后排氣溫度和電流的變化情況，在額定電壓和額定頻率下，僅更改系統(tǒng)冷媒的充注量，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，冷媒過(guò)多時(shí)壓縮機(jī)電機(jī)因冷卻效果好，吸氣溫度和排氣溫度都有所下降，過(guò)載保護(hù)器不會(huì)因溫度而進(jìn)行保護(hù)；電流因冷媒增加而有所增加，但增加幅度不大，達(dá)不到保護(hù)器動(dòng)作的電流值。因此，冷媒過(guò)多情況下過(guò)載保護(hù)器無(wú)法起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。2.3 高壓縮比時(shí)過(guò)載保護(hù)器的保護(hù)作用驗(yàn)證空調(diào)用壓縮機(jī)的壓縮比范圍在35之間，一般不會(huì)超過(guò)6，壓縮比過(guò)大會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)內(nèi)部閥片、軸承等元件的損壞?？照{(diào)系統(tǒng)的高壓縮比情況一般出現(xiàn)在低溫工況，此時(shí)系統(tǒng)高壓不

9、高，但低壓很低，導(dǎo)致壓縮比很高，分別進(jìn)行三種室外工況下的測(cè)試，觀察系統(tǒng)壓縮比情況及過(guò)載保護(hù)器能否正常保護(hù)。從表4可知，在非低溫工況，壓縮比都沒(méi)有超過(guò)5，而在室外溫度降到-15時(shí)，雖然高壓較非低溫工況還要低，但由于低壓急劇下降，導(dǎo)致壓縮比大幅度的升高，壓縮機(jī)內(nèi)部壓縮腔等的溫度也會(huì)升高，而此時(shí)因壓縮機(jī)的吸氣量減少導(dǎo)致電流變小，排氣溫度及電機(jī)繞組溫度因吸氣溫度低及冷媒量少的原因也不高，因此過(guò)載保護(hù)器不會(huì)動(dòng)作，說(shuō)明此時(shí)壓縮機(jī)內(nèi)機(jī)械元件的高溫盡管惡劣但無(wú)法通過(guò)保護(hù)器來(lái)體現(xiàn)出來(lái)，也就無(wú)法得到有效的保護(hù)，只有通過(guò)低壓保護(hù)才能有效控制。3 結(jié)論（1）壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)器配置方式不同對(duì)壓縮機(jī)的保護(hù)作用是不同的，內(nèi)置保護(hù)器較外置保護(hù)器靈敏度高，對(duì)壓縮機(jī)的保護(hù)作用比較大；（2）在冷媒不足時(shí)，無(wú)論是