Содержание
Применение инверторов – эффективный метод регулировки скорости вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. На практике чаще реализуется способ изменения амплитуды питающего напряжения. Годится любому типу асинхронных двигателей. Долгое время о возможности подхода не думали: лишь бы работал, какой еще инверторный компрессор в холодильнике! Известный справочник Быкова по холодильным компрессорам 1992-го ни слова не дает про генераторы импульсов переменной частоты. Сегодня оборудование называют инверторами.
Асинхронные двигатели, способы управления
Почти все генераторы построены по схеме синхронных двигателей. Фактически можно вращать постоянный магнит внутри катушки, будет наводиться ЭДС. Достаточно правильно расположить витки, чтобы на выходе снимать переменный ток. Прелесть в том, что в синхронном двигателе частоты вращения вала и снимаемого напряжения совпадают. Удается выдержать параметры. В противном случае пришлось бы выпрямлять ток, ставить инверторы, чтобы отдать мощность потребителям (городам, селам). Потеряем точность параметров, сможет работать большая часть бытовой техники. Стабильность упадет, оборудование начнет выходить из строя.
В большинстве житейских, производственных ситуаций хороши асинхронные двигатели, включающие схему компрессора холодильника. Просто управлять. Синхронным двигателям уступили роль генераторов. Вращающееся магнитное поле используется в устройствах. Ротор асинхронного двигателя короткозамкнутый, либо фазный. В последнем случае обмотки ротора соединяют с пусковым реостатом. По нашим представлениям, асинхронные двигатели с фазным ротором применяются не за способность изменять частоту вращения, за большой крутящий стартовый момент. Собственно, и вводится пусковой реостат, сопротивление которого после запуска постепенно снижается ступенями. Сложный способ регулировки, однако применяется в трамваях, подъемниках.
Поговорим в другой раз, компрессоры холодильников не принято включать последовательно, снижая пусковой ток, следовательно, сегодняшней темы не касается. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты конструкцией. Снабжены контактными кольцами, со временем истирающимися. Преимущество приводит к различию способов регулирования.
Для фазных роторов применяют введение дополнительного сопротивления в цепь обмотки, запитывание переменным током вращающихся катушек, изменение амплитуды подаваемого статору напряжения. Годится для короткозамкнутых моторов исключительно последний метод. Создается возможность управлять скоростью вращения переменой частоты тактирования питающего напряжения.
В бытовой технике занимаются инверторы. Генерируют импульсы переменной частоты, нужным образом влияющие на скорость вращения ротора асинхронного двигателя. Чтобы понять принцип действия, рассмотрим кратко, происходящее внутри. На статор подается переменное напряжение, количество фаз не рассматриваем. Благодаря подаче питания, внутри образуется переменное вращающееся магнитное поле, действующее на ротор. В результате на катушках наводится ЭДС, создаются внутри электромагниты с полюсами. Каждый знак начинает захватываться магнитным полем, асинхронный двигатель трогается с места. Стартовый период потребляет значительный пусковой ток (3-7 номинала).
Быстрее вращается ротор, ниже частота наводимой ЭДС. Постепенно система достигает равновесия, как если бы внутри вращались постоянные магниты. Сравняться частоты вращения ротора и переменного тока статора не могут, пропадет ЭДС, двигатель начнет замедляться. Опять появится разность.
Наводится ЭДС, ротор двигателя вновь захватывается полем. Обороты будут ниже частоты питающего напряжения. Особенность используют, чтобы манипулировать скоростью вращения. Инвертор плавно изменяет параметр, асинхронный двигатель немедленно повинуется.
Почему нельзя было посадить на вал постоянные магниты, вращались бы, отрабатывая частоту поля. В синхронных двигателях делают. Можно ли управлять, меняя частоту напряжения. Почему синхронные двигатели не используют в комбинации с инверторами? Ответ не знаем, предположительно, дело касается инерции ротора. Из прочитанного становится ясно: при отсоединении пускового реостата, замыкании колец получается аналог короткозамкнутого ротора. Почему способ изменения частоты питающего напряжения непригоден фазным двигателям, остается загадкой.
Вернемся к инверторам. Сегодня управляются компрессоры холодильников, где не нужен значительный пусковой момент. Поэтому видим основания считать: внутри не применяются роторы с сетками двойных беличьих клеток или углубленные пазы под пластинки меди, соединенные в форме барабана.
Две обмотки просто создают поле, лопасти вентилятора начинают потихоньку вращаться, двигая фреон. Вскоре асинхронный двигатель выходит на режим, пусковая цепь отключается командой соответствующего реле. Как понимает: обороты достигли заданных? Имеется несколько способов.
- Индукционный. Стартовый ток большого значения замыкает контакты при помощи якоря пусковой катушки. Затем потребление снижается, постепенно цепь отключается от снабжения.
- Термический. Рабочее вещество проводника цепи пусковой катушки постепенно нагревается, расширяясь, разрывает электрический контакт.
Осталось добавить, практически каждый компрессор холодильника дополняется защитным реле для предотвращения перегрева. В результате прибор работает управляемый термостатами и устройствами защиты.
Инверторные компрессоры в холодильниках
Теперь легко понять, как работает инверторный компрессор холодильника. В начальный момент времени асинхронный двигатель запускается, выходя на режим. Постепенно температура камер понижается, достигая заданной, здесь мотор не останавливается, просто снижает обороты до минимума. В результате скорость охлаждения сильно падает, не становится нулевой. Постепенно начинает уравновешивать потери тепла за счет неидеальной теплоизоляции. Если открыть дверцу холодильника, теплый воздух хлынет внутрь, вызовет едва заметное повышение оборотов инверторного компрессора. Полностью останавливается редко, работает на щадящих режимах.
Вот почему фирма Samsung дает 10 лет гарантии на инверторные компрессоры в холодильниках собственного производства. Холодильники с линейным компрессором исключают из конструкции привычный двигатель с вращающимся ротором. Компрессор – есть двигатель! Поршень движется линейно за счет изменения электромагнитного поля. Инверторную схему управления Бог прописал. Выше будет частота питания, чаще будет стучать поршень, перегоняя фреон. Следовательно, скорость охлаждения повысится.
Сторонник линейных компрессоров LG медлит дать 10 лет гарантии. Обсудим инверторный линейный компрессор. Линейный компрессор – поршень двигается по прямой – снабженный инверторным управлением. Считаем, за частотным регулированием будущее, высокий КПД двигателя перспективен. Становится очевидным: метод универсальный. Неудивительно. Асинхронные двигатели работают в России и за рубежом. Работают от 50, 60 Гц… Почему бы не регулировать частотой.
Замена компрессора холодильника
Фреон потребуется заправлять новый, замена компрессора холодильника требует знания служебной информации: тип пускозащитного реле. Разумеется, лучше ставить родную запасную часть, в большинстве случаев подойдут другие. Уверены, линейный компрессор можно заменить коленвалом, в старых моделях стоит термостат, напряжение составляет 230 вольт частоты 50 Гц. Отсутствуют модуляции по цепи питания. О пускозащитном реле стоит беспокоиться из тех соображений, чтобы двигатель компрессора не сгорел от неправильного регулирования. Другое дело если поменять сразу тандем. Большой шанс, что работать устройство будет.
Кстати, не спешите выкидывать старую бытовую технику, платить за утилизацию. Старенький компрессор холодильника Атлант послужит в гараже, накачивая колеса. Читайте раздел! Холодильник компрессорный — стоящая вещь. Становятся безопаснее, надежнее, не скажешь об адсорбционных, ругаемых рыбаками. В ближайшем будущем малый шанс, придумают нечто новое, эффективное, дешевое, проблема купить компрессор для холодильника будет тревожить многие поколения людей планеты.
Хотим попрощаться, просим не судить слабые знания электротехники. Стоящие учебники в электронный вид не перевели. Иными не пользуемся! Ответьте сильными комментариями.
