電冰箱電氣連接

第三章電冰箱的電氣控制系統(tǒng)電冰箱的控制系統(tǒng)能保證控制系統(tǒng)按人們預(yù)先設(shè)定的要求自動(dòng)運(yùn)行.按控制功能的不同,電冰箱的控制系統(tǒng)可以分為溫度控制、化霜控制、啟動(dòng)與保護(hù)控制、除霜、防凍加熱和照明裝置等幾部分。一、溫度控制器（溫控器）在電冰箱上都有溫度控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)溫控器）。用它來(lái)保證箱內(nèi)溫度在某一范圍內(nèi)恒定。電冰箱上的溫控器有很多種，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尺寸、控制方法也有差異。按控制的方法可以分為電觸點(diǎn)式和風(fēng)門(mén)式兩種；按采用的感溫元件又可分為蒸氣壓力式和熱敏電阻式兩種。（一）機(jī)械電觸式溫控器

這是在家用電冰箱上用的最多的一種溫控器。這種溫控器都是通過(guò)它的電觸點(diǎn)來(lái)控制壓縮機(jī)的開(kāi)或停，保持電冰箱內(nèi)溫度恒定的。1.結(jié)構(gòu)各種機(jī)械電觸點(diǎn)式溫控器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不一定相同，但都可以看成是有感溫元件、機(jī)械機(jī)構(gòu)、電觸點(diǎn)及調(diào)溫機(jī)構(gòu)四部分組成。感溫元件由感溫腔和感溫管組成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，里面充上感溫劑。按感溫腔的形狀，可分為波紋管式和膜盒式兩種。感溫管的外徑約2mm，內(nèi)部是空心的，總長(zhǎng)度約700—850mm。感溫腔的容積較大，安裝是將感溫管貼在蒸發(fā)器的表面。不同的溫控器，主要是它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)不同，其主體部分是一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)。溫控器中的電觸點(diǎn)是一個(gè)快跳型的觸點(diǎn)。閉合或開(kāi)啟均在瞬間完成。為了使控制的溫度可以調(diào)整，溫控器都有調(diào)溫機(jī)構(gòu)。使用者通過(guò)旋動(dòng)調(diào)節(jié)軸，帶動(dòng)溫度調(diào)節(jié)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，可以改變壓縮機(jī)開(kāi)或停的動(dòng)作溫度。2.工作原理機(jī)械電觸點(diǎn)式溫控器的工作原理：當(dāng)冰箱的溫度升高時(shí)，感溫管和感溫腔內(nèi)感溫劑的溫度也會(huì)升高，使感溫劑的壓力增大。這時(shí)感溫腔便要產(chǎn)生膨脹，主要體現(xiàn)為它向外鼓出，這一變形產(chǎn)生的力作用到杠桿上，將使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)杠桿還受到彈簧的拉力，這一拉力將杠桿作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于此主住彈簧的力是一定的，而感溫腔的形變將隨溫度的升高而增大。所以當(dāng)溫度升高到某一個(gè)值時(shí)，這個(gè)變形也將增大到某一個(gè)值，這是由于感溫腔行變力的力矩大于彈簧拉力的力矩，所以杠桿作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)電觸點(diǎn)的快跳活動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸頭迅速閉和。因?yàn)殡娪|點(diǎn)是壓縮機(jī)串聯(lián)的，所以壓縮機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷系統(tǒng)工作，箱內(nèi)溫度逐漸下降。隨著電冰箱內(nèi)的溫度的降低，感溫劑的壓力減小，感溫腔便要回縮，使它作用在杠桿上的力逐漸減少。當(dāng)溫度下降到某一個(gè)值時(shí)，感溫腔的行變力也相應(yīng)減少某一個(gè)數(shù)值。此時(shí)，由于這個(gè)作用在杠桿上的逆時(shí)針力矩小于彈簧產(chǎn)生的順時(shí)針力矩，所以杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭迅速分離。因溫控器電觸點(diǎn)的斷開(kāi)，而使壓縮機(jī)斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在制冷系統(tǒng)停止工作后，電冰箱內(nèi)的溫度又會(huì)上升。而溫度升高到某一值時(shí)，溫控器電觸點(diǎn)又會(huì)閉和，壓縮機(jī)再一次得電運(yùn)轉(zhuǎn)。就這樣溫控器的電觸頭重復(fù)的閉和、斷開(kāi)，使壓縮機(jī)重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)、停歇，而使電冰箱內(nèi)的溫度在一定范圍內(nèi)不變。通常將溫控器電觸點(diǎn)閉和、壓縮機(jī)允許時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為溫控器的開(kāi)點(diǎn)；而將溫控器電觸點(diǎn)斷開(kāi)、壓縮機(jī)停歇時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為溫控器的停點(diǎn)。使用時(shí)，溫控器的開(kāi)點(diǎn)和停點(diǎn)可以通過(guò)溫度調(diào)節(jié)凸輪來(lái)預(yù)先設(shè)定，既通過(guò)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)控器的調(diào)節(jié)軸，變能改變控制的溫度。主彈簧上端固定在杠桿上，另一端連接在拉板上，而拉板也可以看成是一個(gè)杠桿，它的上端貼在溫度調(diào)節(jié)凸輪的外緣上，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，拉板也隨之繞它自己的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變主彈簧的松緊程度。即改變了主彈簧作用在杠桿的預(yù)置拉力。當(dāng)溫度凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)拉板的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而使主彈簧作用在杠桿上的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而使主彈簧拉緊。這時(shí)，由于主彈簧作用在杠桿上的順時(shí)針轉(zhuǎn)向的力矩增大，所以只是在溫度升得較高時(shí)，感溫腔變行力的力矩才能使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即它控制溫度較高。當(dāng)溫度調(diào)節(jié)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)拉板的反向轉(zhuǎn)動(dòng)而放松主彈簧，使它的力矩減小。所以這時(shí)控制的溫度便較低。溫控器調(diào)節(jié)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，控制的溫度最低，這一位置稱(chēng)為冷端；調(diào)節(jié)軸逆時(shí)針旋到底時(shí)，控制的溫度最高，這一位置稱(chēng)為熱端。機(jī)械電觸點(diǎn)式溫控器中，還有一些調(diào)節(jié)螺釘，出廠時(shí)一般都已經(jīng)調(diào)整好，并且用紅漆封住，在使用時(shí)，不能隨意調(diào)節(jié)，否則將影響溫控器的正常工作。（二）風(fēng)門(mén)式溫控器風(fēng)門(mén)式溫控器一般用于間冷式電冰箱上，用控制冷藏室的溫度，常用的結(jié)構(gòu)型式有兩中，這兩種風(fēng)門(mén)式溫控器都有一根細(xì)細(xì)的感溫管，安裝在出風(fēng)口。（三）電子溫控器電子溫控器通常用在較高檔的電冰箱上。溫度變化時(shí)，由它的感溫元件——負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻將溫度變化；用電子線路放大、驅(qū)動(dòng)后，經(jīng)繼電器的點(diǎn)觸點(diǎn)來(lái)控制壓縮機(jī)的開(kāi)或停。按所用的電子線路中核器件的不同，可分為分立元件、集成電路及單片微電腦式三類(lèi)。二、化霜控制空氣和食物中都含有水分。電冰箱運(yùn)行中，這些水分會(huì)在蒸發(fā)器表面凝結(jié)成冰霜。運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，霜層厚度也將增加，由于霜層的傳熱性能較差，當(dāng)霜層過(guò)厚時(shí)，會(huì)大大降低蒸發(fā)器的熱較換性能，影響制冷效果。嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而箱內(nèi)溫度降不下來(lái)。所以，當(dāng)霜層超過(guò)5mm時(shí)，一定及時(shí)將其熔化?；刂瓢椿椒ú煌梢苑譃槿斯せ?、半自動(dòng)化霜和自動(dòng)化霜。化霜過(guò)程有開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)狀態(tài)，如果這兩個(gè)狀態(tài)均要人為操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，便稱(chēng)為人工化霜。其方法時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器表面有積霜時(shí)，可人為切斷電冰箱的電源（拔下電源插頭或旋動(dòng)溫控器旋鈕至OFF檔），使壓縮機(jī)停止工作，當(dāng)停機(jī)期間，電冰箱內(nèi)自然回升，將蒸發(fā)器表面的霜熔化掉，再將電源接通使壓縮機(jī)重新允運(yùn)行制冷。如果霜化后未及時(shí)將電源接通，將使冷凍室內(nèi)的溫度升高而影響食品的鮮度，因此，這種化霜控制方式已被淘汰。半自動(dòng)化霜是指開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。通常是化霜開(kāi)始需人工啟動(dòng)，采用這種控制方式的電冰箱上都有一個(gè)化霜按鈕，無(wú)論何時(shí)只要按下這個(gè)按鈕，電冰箱壓縮機(jī)的電源被切斷，進(jìn)入化霜過(guò)程，等霜化完后，會(huì)自己恢復(fù)到自動(dòng)控溫狀態(tài)?；獜?fù)合型溫控器便自帶半自動(dòng)化霜控制機(jī)構(gòu)。自動(dòng)化霜主要用在無(wú)霜電冰箱上，大多用電加熱方法進(jìn)行化霜，它還增加了化霜定時(shí)器（又稱(chēng)化霜時(shí)間繼電器）、化霜溫控器、及超熱保護(hù)熔斷器三個(gè)控制器件。三、啟動(dòng)與保護(hù)控制

家用電冰箱壓縮機(jī)用的較多的是阻抗分相式電機(jī)，也有用電容啟動(dòng)式電機(jī)的，這兩種電機(jī)的共同點(diǎn)是：剛通電時(shí)必須了；兩個(gè)繞組得電，才能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電機(jī)才會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)結(jié)束后，啟動(dòng)繞組必須斷電，即在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只有運(yùn)行繞組單獨(dú)工作。所以這兩種電機(jī)都必須設(shè)置啟動(dòng)控制裝置。常用的啟動(dòng)控制器件為電流線圈式啟動(dòng)繼電器或PTC啟動(dòng)繼電器。全封閉式的壓縮機(jī)是電冰箱的心臟，且它的價(jià)格也較高。一旦損壞，電冰箱就立即癱瘓，而在實(shí)際使用時(shí)，電冰箱的工作條件也許并不理想，如電網(wǎng)的大副度波動(dòng)、安放環(huán)境通風(fēng)不良、儲(chǔ)藏食物過(guò)多或溫度過(guò)高等，都將造成壓縮機(jī)的電流過(guò)大或溫度升得高，如沒(méi)有保護(hù)措施，勢(shì)必造成壓縮機(jī)的燒毀，所以通常家用電冰箱都設(shè)有保護(hù)全封閉式的器件——過(guò)電流、過(guò)溫升保護(hù)繼電器。很多電冰箱將啟動(dòng)繼電器和保護(hù)繼電器裝在同一個(gè)塑料支架上，并按電路連接好內(nèi)部線，安裝時(shí)，只要將此支架往壓縮機(jī)引出的三個(gè)接線柱上一插便成。（一）啟動(dòng)繼電器啟動(dòng)繼電器一般可以分為：重錘式啟動(dòng)繼電器和PTC啟動(dòng)繼電器兩種。1、重錘式啟動(dòng)繼電器它的結(jié)構(gòu)是由線圈繞在一個(gè)中空的絕緣外殼上，殼體的中間是銜鐵。其形狀由一個(gè)T形架和固定在T形架下端的重錘組成。T形架的架桿上套有一根小彈簧，T形架的上端有兩個(gè)觸頭正上方對(duì)應(yīng)位置，有兩個(gè)靜觸頭固定在外殼上，動(dòng)、靜觸頭便是啟動(dòng)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)。重錘式啟動(dòng)繼電器的線圈與壓縮機(jī)的運(yùn)行繞組串聯(lián)，常開(kāi)觸點(diǎn)與啟動(dòng)繞組串聯(lián)。當(dāng)電冰箱溫控器的點(diǎn)觸點(diǎn)閉合時(shí)由于運(yùn)行繞組中的電流較大，既啟動(dòng)繼電器中的電流較大，它產(chǎn)生的電磁引力作用到重錘上。這個(gè)向上的電磁力大于重錘受到的重力所以重錘向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)T形架上移，使動(dòng)、靜觸點(diǎn)閉合。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組得電，壓縮機(jī)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，由于運(yùn)行繞組回路中的電流減少，使作用在重錘上的電磁力也變小。在接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，著一電磁力也相應(yīng)減小到一定值。因此向上的電磁立小于向下的重力，重錘便下落，由T行架帶動(dòng)電觸點(diǎn)復(fù)位，啟動(dòng)繞組斷電。在正常運(yùn)行過(guò)程中，雖然重錘也會(huì)受到電磁力作用，但因它小于重力，所以吸不動(dòng)重錘，觸點(diǎn)維持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)。2、PTC啟動(dòng)繼電器

PTC啟動(dòng)繼電器是另一種常用在壓縮機(jī)上的啟動(dòng)控制元件。PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻的簡(jiǎn)稱(chēng)。在它的絕緣外殼中用兩個(gè)簧片裝著一個(gè)陶瓷燒結(jié)體,這個(gè)外行象陶瓷的物體便是PTC器件,它以酸鋇為基料,摻入微量稀土元素,經(jīng)陶瓷工藝制成的一種半導(dǎo)體熱敏元件。使用時(shí)只要將PTC啟動(dòng)繼電器與壓縮機(jī)的啟動(dòng)繞組串聯(lián)即可。剛通電時(shí),因PTC器件的阻值很小(22歐姆左右),它兩端的電壓很小,這時(shí)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組得到的是接近220V的全電壓,所以?xún)蓚€(gè)繞組同時(shí)通電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),壓縮機(jī)運(yùn)行,在啟動(dòng)過(guò)程中,因啟動(dòng)繞組回路中的電流流過(guò)PTC器件,電流的熱效應(yīng)使它的溫度上升,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近與額定轉(zhuǎn)速時(shí),PTC器件的溫度已上升到居里點(diǎn)以上,其阻值增加許多倍,兩端電壓相應(yīng)增加,使啟動(dòng)繞組回路的電流大大減小,相當(dāng)于將啟動(dòng)繞組斷開(kāi),在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),啟動(dòng)繞組中的小電流使PTC器件的溫度維持在居里點(diǎn)以上,保持高阻值狀態(tài)。PTC啟動(dòng)繼電器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,可靠性好,電路連接方便,與電機(jī)的匹配范圍廣,對(duì)電壓波動(dòng)的適應(yīng)強(qiáng),啟動(dòng)時(shí)間短等很多優(yōu)點(diǎn),是一種用途很廣的新型啟動(dòng)控制器件,但使用時(shí)應(yīng)避免斷電后立即啟動(dòng),因?yàn)樵跀嚯姾?PTC器件的溫度降到居里點(diǎn)以下需要幾分鐘的時(shí)間,如斷電后立即通電,則會(huì)因PTC的溫度仍高于居里點(diǎn)而呈高阻狀態(tài),使啟動(dòng)繞組得不到全電壓,造成壓縮機(jī)不能啟動(dòng),所以,采用PTC啟動(dòng)繼電器的電冰箱,在斷電后應(yīng)延長(zhǎng)一段時(shí)間(約5分鐘)再使其通電運(yùn)行。

(二)、碟形雙金屬過(guò)流、過(guò)溫升保護(hù)繼電器

電冰箱在工作時(shí),除電壓過(guò)高或過(guò)低會(huì)引起過(guò)載電流外,制冷系統(tǒng)高壓過(guò)高、壓縮機(jī)本身質(zhì)量差也會(huì)造成電流過(guò)大,而使用時(shí)電冰箱放置的位置通風(fēng)不良或冷凝器離熱源過(guò)近,箱體門(mén)損壞,儲(chǔ)存食物過(guò)多或食品溫度過(guò)高等原因都會(huì)造成電冰箱壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),使壓縮機(jī)溫升過(guò)高,因此在家用電冰箱上保護(hù)控制也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),常用的保護(hù)繼電器有碟形雙金屬過(guò)電流、過(guò)溫升保護(hù)繼電器及內(nèi)埋式過(guò)電流、過(guò)溫升保護(hù)繼電器兩種。碟形雙金屬過(guò)流、過(guò)溫保護(hù)繼電器是家用電冰箱上用得最多的一種保護(hù)控制器件，它內(nèi)部的感溫元件是一片碟形的雙金屬片，在雙金屬上固定著兩個(gè)動(dòng)觸頭，正常時(shí)著兩個(gè)動(dòng)觸頭與外殼的兩個(gè)靜觸頭組成兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，在碟形雙金屬的下面還安放著一跟電熱絲，這跟電熱絲與這兩個(gè)常閉觸點(diǎn)又是串聯(lián)的，整個(gè)保護(hù)繼電器只有兩跟引出，在電路中它是與壓縮機(jī)電機(jī)的主回路串聯(lián)的，流過(guò)壓縮機(jī)電機(jī)的電流必定流過(guò)它的常閉觸點(diǎn)和電熱絲。壓縮機(jī)工作正常時(shí)，也有電流流過(guò)保護(hù)繼電器的電熱絲，但因電流較小，電熱絲發(fā)出的熱量是不能使雙金屬片翻轉(zhuǎn)的，所以電觸點(diǎn)維持閉和狀態(tài)，如由于某種原因使壓縮機(jī)中的電流過(guò)大時(shí)，這一大電流流過(guò)電熱絲后，放出的熱量使碟形雙金屬片溫度迅速升高到它的動(dòng)作溫度，碟形雙金屬片翻轉(zhuǎn)，帶動(dòng)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷壓縮機(jī)電機(jī)的電源，保護(hù)全封閉壓縮機(jī)不至于損壞，斷電后，碟形雙金屬片逐漸冷卻，經(jīng)幾分鐘后復(fù)原，常閉觸點(diǎn)復(fù)位，電路再次接通，如果引起電流過(guò)大的原因還未消除，則隔一會(huì)兒，保護(hù)繼電器又再一次斷開(kāi)。碟形雙金屬過(guò)電流、過(guò)溫升保護(hù)繼電器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、更換方便等優(yōu)點(diǎn)，但必須與壓縮機(jī)相匹配。四、其它控制裝置在電冰箱的控制電路中，除了上述的幾種控制器件外，還有照明燈及開(kāi)關(guān)，除霜及防凍裝置，間冷電冰箱上還有風(fēng)扇電機(jī)等。1、加熱防凍在無(wú)霜?dú)饣剑撮g冷式）電冰箱上都有加熱防凍裝置，且通常都為電加熱器，一般設(shè)在蒸發(fā)器、蒸發(fā)器接水盤(pán)、接水盤(pán)出水管的外表面和風(fēng)扇葉孔圈周?chē)?。在蒸發(fā)器化霜時(shí)，同時(shí)接通接水盤(pán)加熱器的電源，對(duì)接水盤(pán)和水管家熱，可以防止蒸發(fā)器化霜過(guò)程中的水滴通過(guò)出水管和接水盤(pán)時(shí)發(fā)生凍結(jié)。因此這些加熱器功率較小，加熱的僅是局部部位，對(duì)電冰箱制冷循環(huán)影響可忽略，但這些電加熱器的存在，畢竟都要消耗電能，所以無(wú)霜?dú)饣诫姳涞暮碾娏慷几哂谥崩涫诫姳洹?、除露電冰箱箱體應(yīng)有良好的隔熱效果，在使用環(huán)境的相對(duì)濕度為95％以上時(shí)，箱體的外表面不能出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，常用的除露方法有電熱法除露和熱管除露兩種。都是對(duì)門(mén)口部位進(jìn)行進(jìn)行加熱，使其溫度高于露點(diǎn)。電熱法除露是在箱門(mén)口的內(nèi)表面上加設(shè)絕緣的電熱絲，它的功率約為10W——15W，使用220W的交流電源，通常由一個(gè)除露開(kāi)關(guān)控制。發(fā)現(xiàn)箱門(mén)結(jié)霜后，可按下除露開(kāi)關(guān)，接通除露點(diǎn)加熱器的電源，平時(shí)這個(gè)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，以節(jié)約電能。電熱法除露結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，消耗電能，需手動(dòng)操作，因此在電冰箱上應(yīng)用較少。使用較多的除露方法是利用壓縮機(jī)排出高溫高壓制冷劑里加熱箱門(mén)口部位，采用這種熱管除露方法的電冰箱的制冷系統(tǒng)中增加一段門(mén)口除露管，它