冰箱压缩机起动电路分析及起动器代换

电冰箱压缩机所配用的起动器分为：单臂触点式(又称整体式)、电流垂锤式(电流继电器式)、PTC(钛酸钡)式和电压继电器式等。

一、起动器及其代用。电流垂锤式起动器的吸力取决于通过的电流大小和绕组的匝数，并有可连续起动的带触点开关。其主要参数是吸合电流和释放电流。在维修缺件时可根据电流线圈的“安匝”数改绕。但必须达到在带负载条件下，当电源电压偏低(如180伏)时垂锤能吸合；偏高时(如240伏)能释放的要求方可装上使用。这种起动器在起动过于频繁或电源电压波动太大的情况下较易烧坏；特别是它采用尼龙骨架时，常因发热变形而无法工作。这是在选用零件时须考虑的因素。

PTC是正温度系数热敏电阻英文缩写。PTC材料在远低于居里点温度下体积电阻率很低。当温度上升到某一温度(居里点)时，材料的体积电阻率就急剧上升，冰箱中即利用其特性作无触点开关来实现压缩机起动。它的安装位置不受限制，最大优点是无噪音、无火花、对电源无干扰，电压适应范围和配用压缩机的适应范围较宽。以日本松下公司所产的FN系列冰箱压缩机为例：该系列中的FN51Q10G至FN11Q24G等六个型号的冰箱压缩机均采用PEIF20-330型PTC起动器。这六种压缩机的制冷量由123瓦／时至267瓦／时；工作电流为0．94安至1．7安。这种起动器的缺点是在连续起动或热态情况下，会出现起动困难甚至不能起动的现象。因为它是陶瓷烧结件，故易被击穿或碎裂。

维修人员在检修时通常拿着上述两种起动器在耳边摇晃，若有响声，便表示PTC件已碎裂不能使用；电流垂锤式起动器有声则表明吸放灵活，基本可以使用，若无声则是坏的。

由于PTC起动器使用广泛，下面介绍使用和维修中代换注意事项。

1、专用型，如华光牌压缩机配用的JTX-519F型和松下压缩机配用的PEIF18—330等PTC起动器是专为某牌号压缩机配套的如图1，外壳上只有一片接线端子(又称插片)，该插片直接与压缩机电机绕组的“M”(运行)端连接。代用时，适用于原配压缩机功率的±20％范围，但所配压缩机绕组的S、C、M三根接线柱的排列必须与PTC件原设计配用位置一致。

2、(两脚)通用型。这种型式的PTC起动器是为适应不同牌子压缩机电机的“S”(起动)、“M”端接线柱位置排列各异而设计的。PTC芯片两极与整个器件的两接线端子相连，便于灵活使用，外形如图2。





就目前国产和进口压缩机而言，压缩机电机三根接线柱的排列可归纳如图3四种。当维修缺件时，只要选择标称功率在压缩机功率±20％范围内的这类起动器便可代替。代用时，先用万用表R×1档分辨出“M”端接线柱位置，然后插上此起动器。并在连接“M”柱的接线端子上接上电源中的一极，以接电源“N”极为好。而电源的“L”极经过温控器和过载保护器后插到压缩机电机的“C”端接线柱，便完成代换了，即“M”端接线柱在哪一侧，则电源接该侧端子。

3、(三脚)通用型(图4)。如广东省开达电气器件公司所产的MZ-01系列PTC起动器，这种型号是鉴于电机设计需要或因电源电压偏低、压缩机热态起动性能下降等原因而须在压缩机电机起动绕组串接电容器以提高电机起动转矩而设计制造的。外形的特点是有三片接线端子。三片插线端子中“2”、“3”两脚是接电容器的。它能在接电容器的同时，满足电机接线柱排列各异的压缩机需要。使用时的连接方式如图5。在不需要接电容器时，可用一根带绝缘套的导线把“2”、“3”两端子短接(如图6，这类起动器的适应性更强)。





二、起动电路性能对比及电容器的选配。我们所见的电冰箱压缩机起动电路归纳如图7至图11。它们分别称为：“电流垂锤式”、“电流垂锤式串电容器”、“PTC式”、“PTC串接电容器”和“PTC并接电容器”等。为便于读者比较它们之间的性能，笔者的实测数据如两表所示。





数据误差难免，但从表中可见串接适当容量电容器在起动绕组的起动形式最好，其起动转矩较大而起动电流较少。至于PTC与电容器并联后串在副绕组的形式工作状况是：起动时是PTC起动式；起动后是电容运转式。其优点是运转性能较好且功率因数甚高，特别适用于旋转式压缩机和电机。

在实践中，串接电容器比并接的机会多得多。那么，选配多大容量的电容为最佳呢?笔者的做法是：在相同或稍大的高压压力负载下，人为用调压器逐渐调低供给压缩机的电压。如图12，选择不同容量的电容器使之在电压偏低条件下能“干脆”地起动者为佳。本文所列两表均选用“华光牌”FN51Q型压缩机并分别配用3304·MM5-198型电流垂锤式起动器、“日立”PTC起动器和“开达”MZ-01E型PTC起动器(三脚、配起动电容器)作测试手段。下表所列的是在不同的高压压力负载条件下采用不同的起动器及配用不同容量电容器时压缩机的最低起动电压。



从表中数据看出，PTC起动器的最低起动电压较电流垂锤式和PTC并电容器形式要低。而PTC配用不同容量电容器时的最低起动电压可通过实践取得。电压偏低时能起动的配搭其起动转矩最大，也适合电压偏低地区之用，可谓一举两得。

总的来说，除了欧洲产的个别型号压缩机电机因原来配用电阻值较小的PTC起动器，致改配国产PTC件代用时会出现起动困难外。在多数情况下，只要选择两种型号的PTC起动器便可满足80W～150W电冰箱压缩机的代用了。出现起动困难时，可参照上述用串接适当容量电容器的方法予以改善。