制冷設(shè)備電器及控制電路介紹

【課題】第四章制冷設(shè)備電器及控制電路第一節(jié)電動機【教學(xué)目標(biāo)】.知識目標(biāo)：了解單相、三相電動機基本的結(jié)構(gòu)及工作原理，啟動方式；了解全封閉壓縮機、電動機的技術(shù)要求。.能力目標(biāo)：通過理論知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，培養(yǎng)綜合運用能力。.情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識，創(chuàng)新精神。【教學(xué)重點】單相、三相電動機基本的結(jié)構(gòu)及工作原理?！窘虒W(xué)難點】單相、三相電動機工作原理。【教學(xué)方法】讀書指導(dǎo)法、分析法、演示法、練習(xí)法?！菊n時安排】4學(xué)時【教學(xué)過程】〖新課〗第一節(jié)電動機一、單相交流異步電動機單相異步電動機特點：制造方便、成本低廉、運行可靠、檢修容易、噪聲小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在電冰箱、空調(diào)器等電氣中。(1)基本結(jié)構(gòu)兩個基本的部分組成，定子部分和轉(zhuǎn)子部分。(2)工作原理異步電動機的轉(zhuǎn)子所以能夠旋轉(zhuǎn)是由于旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子導(dǎo)體作相對運動的結(jié)果。①旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的作用旋轉(zhuǎn)磁場，就是以一定的速度、按一定的方向不斷旋轉(zhuǎn)的磁場，如圖所示。②單相定子脈動磁場在單相異步電動機的定子繞組通以單相交流電流，會產(chǎn)生磁場，磁場的磁通①在時間上按正弦變

它是一個正弦脈動磁場，磁場的軸線在空間上固定不轉(zhuǎn)?？梢暈閮蓚€轉(zhuǎn)速相同，但旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場的合成，且每個旋轉(zhuǎn)磁場的磁道是恒定的，均等于脈動磁場磁通最大值的1/2，即①1=①2=①/2，如圖所示。電動機的轉(zhuǎn)子不能自行起動，需要一個初始外力，然后在正向或反相的轉(zhuǎn)矩下轉(zhuǎn)子開始持續(xù)轉(zhuǎn)動。③分相式單相電動機的旋轉(zhuǎn)磁場為了使電動機能自行起動，可以在這種電動機的定子繞組（或叫運行繞組）的中間加嵌一個起動繞組，使起動繞組與工作繞組在定子上有90°的空間角度。起動繞組通過一個起動繼電器與運行繞組并聯(lián)再接入單相交流電源，則單相電動機就能自行起動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的75%左右時，起動繼電器把起動繞組電路切斷，而后電動機進(jìn)入正常運轉(zhuǎn)。④單相異步電動機類型種類接線圈起動原理特性適用設(shè)備特性功率限抗分相起動式RSIR翅動器方式__41.1 1—》禺：*第1力性圖K：近前洪屯等王淳良半效眄植電阻方大口國苫干WA的電感系數(shù)比WM大好幾倍，電流Ia的相位比Im滯后,由Ia、Im產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場、把起動扭矩加到轉(zhuǎn)子上（按起動電流的比例，扭矩較小,用于小型壓縮機用電動機）加起就視近夠。理大11幽700加3ID0除￡尊遵W家用電冰箱、小型商品陳列箱、冰糕吸濕器便宜，起動扭矩小，起動電流大10?150W電容啟動式CSIRna__J：起動電部電容運轉(zhuǎn)電動機原理相同。因為電容CS的容量大，電流Ia隨著增大,扭矩也大。轉(zhuǎn)數(shù)增加數(shù)秒后K斷開，切斷起動回路（起動扭矩大）丁丁霸冷/-1卻%區(qū)家用電冰箱、冷藏柜、商品陳列箱、冷水器、冷飲機起動轉(zhuǎn)矩小,起動電流小40?300W接線圈起動原理特性適用設(shè)備特性r遍藐二運軾屯客WA和CR串聯(lián),WA的電感與CR的電抗組合成為容抗性。這個回路的Ia相位比Im超前。由Ia、Im產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場加給轉(zhuǎn)子形成起動扭矩(起動扭矩小，用于風(fēng)扇等輕負(fù)荷電動機上)%二W口如"州服f\家用小型空調(diào)器效率好，起動轉(zhuǎn)矩小，不需要起動繼電器,*也燧n 1_起動時,PTC熱敏電阻的阻值非常小，可以認(rèn)為CR幾乎被短路，因此與分相起動電動機原理相同(PTC熱敏電阻代替了起動繼電器)&大型電冰箱、空調(diào)器起動轉(zhuǎn)矩大種類功率400?1100W400?1100W電容運轉(zhuǎn)式PS電容半導(dǎo)體并聯(lián)起動式取二、全封閉壓縮機電動機的技術(shù)要求電動機技術(shù)要求：.耐制冷劑和潤滑油.振動及沖擊.耐高溫.起動轉(zhuǎn)矩大，起動性能好.對電壓波動的適應(yīng)性強.具有專用接線引柱〖作業(yè)〗復(fù)習(xí)題p1264-1?4-3〖板書〗第一節(jié)電動機一、單相交流異步電動機(1)基本結(jié)構(gòu)(2)工作原理二、全封閉壓縮機電動機的技術(shù)要求.耐制冷劑和潤滑油.振動及沖擊.耐高溫.起動轉(zhuǎn)矩大，起動性能好.對電壓波動的適應(yīng)性強.具有專用接線引柱〖課后反思〗第二節(jié)電動機起動和保護(hù)裝置新授課新授課【教學(xué)目標(biāo)】.知識目標(biāo)：掌握啟動繼電器、保護(hù)裝置的種類，性能及應(yīng)用。.能力目標(biāo)：通過理論知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，培養(yǎng)綜合運用能力。.情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識，創(chuàng)新精神?！窘虒W(xué)重點】啟動繼電器、保護(hù)裝置的性能、應(yīng)用。【教學(xué)難點】啟動繼電器、保護(hù)裝置的工作原理。【教學(xué)方法】讀書指導(dǎo)法、分析法、演示法、練習(xí)法。(a)外形(b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)I.小焊片2(a)外形(b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)I.小焊片2.大焊片3.電源線支架4.晶板5.副繞組插門6.主繞組插口7.磁力線劇8.外殼9.重錦10.磁力線圈II.動觸點12.大焊片13.解觸點I4.T杉架15.靜觸點16.動觸點17.副繞組插口18.主繞組插門19.小焊片20.小彈簧【教學(xué)過程】第二節(jié)電動機起動和保護(hù)裝置電動機的起動和保護(hù)裝置：由起動繼電器和過電流過熱保護(hù)繼電器組成。一、起動繼電器起動繼電器：單相電動機電路中，控制起動繞組通電和斷電的器件。起動繼電器的形式：重錘式起動繼電器、PTC起動繼電器和電容起動繼電器。1.重錘式起動繼電器組成：屬電流式起動繼電器，由電流線圈、重錘銜鐵、彈簧、動觸點、靜觸點、T形架1.接電源1.接電源2,重錘式電流繼電器3,碟形熱過載保護(hù)裝置4.電動機5.溫控器工作原理如圖。

工作過程：吸合電流和釋放電流，圖中的A、B兩點。電動機接通電源的瞬間，運行繞組和繼電器的電流線圈接入，產(chǎn)生較大起動電流。隨著該起動電流逐漸增大，超過起動繼電器吸合電流“A”點時，磁力線圈產(chǎn)生足夠的磁力吸動重錘銜鐵，帶動T形架上移，起動繼電器的動、靜觸點閉合，接通起動繞組的電路。當(dāng)兩個繞組都通電后，使定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子獲得轉(zhuǎn)動力矩開始旋轉(zhuǎn)。而運行繞組中的電流隨著電動機轉(zhuǎn)速的升高而下降，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的70%?80%時，運行繞組中的電流降到起動繼電器釋放電流值“B”點以下，起動繼電器線圈所產(chǎn)生的電磁力已經(jīng)無法使重錘銜鐵繼續(xù)保持吸合狀態(tài)，重錘銜鐵下落復(fù)位，繼電器的動、靜觸點被斷開，起動繞組從電路中斷開而不工作。電動機進(jìn)入正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。特點：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可連續(xù)起動、可靠性好，但可調(diào)性差，電源電壓波動較大時，會出現(xiàn)觸點不釋放或接觸不良等造成觸點燒損。PTC起動繼電器PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻又稱為半導(dǎo)體起動器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。PTC起動特性：正常室溫下電阻值很小，開始施加電壓時通過大電流元件發(fā)熱，溫度上升電阻值急劇增加。當(dāng)達(dá)到臨界溫度（居里點或臨界點）電阻值會增大到數(shù)千倍。電阻溫度曲線和電流變化曲線如圖所示。臨界點可根據(jù)不同用途，通過調(diào)整原料配方來滿足不同的溫度要求。工作原理如圖所示。特點：成本低、結(jié)構(gòu)簡單、對壓縮機的匹配范圍廣、對電壓波動的適應(yīng)性強。起動時無噪聲、無電弧、無磨損，耐振動、耐沖擊，不怕受潮生銹，性能可靠、壽命長，可以避免觸頭不平及觸頭粘連等，但不能連續(xù)起動。主要技術(shù)參數(shù)：室溫電阻值R、瓷片耐壓VM、承受最大電流Im、工作電流I、動作時間t和外殼絕緣承受交流耐壓丫，等。二、保護(hù)裝置是壓縮機電動機的安全保護(hù)裝置，按功能可分為過電流保護(hù)器和過熱保護(hù)器。按結(jié)構(gòu)可分為以雙金屬片制成的條形或碟形保護(hù)器和PTC保護(hù)器。.碟形過載保護(hù)器

具有過電流保護(hù)及過熱保護(hù)雙重功能，與起動繼電器組合在一起。組成：碟形雙金屬片、動、靜觸點、端子、電熱絲、調(diào)節(jié)螺釘、鎖緊螺母等，如圖所示。電動機繞組溫度升高，致使壓縮機殼溫也隨工作原理：當(dāng)電動機電流過大時，電熱絲發(fā)熱量增大，碟形雙金屬片受熱變形向上彎曲翻轉(zhuǎn)，如圖b所示，動、靜觸點斷開，切斷電源，起到對過載電流的保護(hù)作用。斷電后雙金屬片溫度下降，恢復(fù)正常位置，觸點閉合，使電源接通。當(dāng)電流正常，而壓縮機運行轉(zhuǎn)時間過長，之過高，至少達(dá)90℃時，碟形雙金屬片也同樣會受熱彎曲變形而切斷電源。當(dāng)機殼溫度下降后，雙金屬片恢復(fù)正常位置，使觸點閉合，接通電源，壓縮機重新起動運行，從而起到對電動機過熱的保護(hù)作用。所以過載保護(hù)器有過電流和過溫升兩種保護(hù)功能。電動機繞組溫度升高，致使壓縮機殼溫也隨.內(nèi)埋式過載保護(hù)器結(jié)構(gòu)如圖:將其裝在電動機的定子繞阻中，直接感受電動機定子繞阻內(nèi)的溫度變化，其工作原理與前述碟型過載保護(hù)器基本相同?！季毩?xí)〗復(fù)習(xí)題p1264-4?4-9〖板書〗第二節(jié)電動機起動和保護(hù)裝置一、起動繼電器.重錘式起動繼電器.PTC起動繼電器二、保護(hù)裝置.碟形過載保護(hù)器.內(nèi)埋式過載保護(hù)器〖課后反思〗第三節(jié)溫度控制器、電加熱器及除霜裝置【教學(xué)目標(biāo)】.知識目標(biāo)：了解傳感器的結(jié)構(gòu)和種類；了解溫度控制器的結(jié)構(gòu)及種類，掌握其工作原理及應(yīng)用；了解電加熱器功用；掌握除霜裝置類型、結(jié)構(gòu)特點、工作過程及應(yīng)用。.能力目標(biāo)：通過理論知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，培養(yǎng)綜合運用能力。.情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識，創(chuàng)新精神?！窘虒W(xué)重點】溫度控制器的工作原理及應(yīng)用。【教學(xué)難點】除霜裝置的工作過程?！窘虒W(xué)方法】讀書指導(dǎo)法、分析法、演示法、練習(xí)法?！菊n時安排】5學(xué)時【教學(xué)過程】〖導(dǎo)入〗各種類型的制冷設(shè)備都有自動或半自動的控制裝置，用以控制其正常運行。盡管制冷設(shè)備的牌號種類很多，但自動控制器件是基本相同的，一般由溫度控制裝置、電加熱裝置及除霜控制裝置等組成。〖新課〗第三節(jié)溫度控制器、電加熱器及除霜裝置一、溫度控制器溫度控制器（又稱溫度開關(guān)或溫度繼電器）：制冷系統(tǒng)中用來調(diào)溫、控溫的裝置，作用是通過調(diào)節(jié)，設(shè)定所需的控制溫度，使制冷系統(tǒng)在選定的某一溫差范圍內(nèi)運行?？販剡^程如圖所示。

控溫器件溫度變化 溫度變化 -感溫元件—開關(guān)觸點—一壓縮機開、停.機械式溫度控制器I.化需按鈕2一溫度,低兩節(jié)凸輪3I.化需按鈕2一溫度,低兩節(jié)凸輪3.溫度控制板4.化甫平衡悻簧5.主架板6.主彈黃7.溫度陽節(jié)螺仃8.快速漸動觸點9.因定制點10.溫度調(diào)節(jié)螺仃11-化福溫度廈節(jié)爨燈12-化雷彈牌13.化雷控制板14一感溫管15.戰(zhàn)壓腔16一傳動膜片(1)工作原理工作原理如圖所示。(2)機械式溫控器類型普通型、半自動化霜型、定溫復(fù)位型和風(fēng)門溫控型。①半自動化霜溫控器結(jié)構(gòu)如圖。功能：可溫控，又可實現(xiàn)除霜。零件組合位置如圖所示。②定溫復(fù)位型溫控器又稱恒定接通型，通用于雙門直冷式電冰箱的溫度控制。③風(fēng)門溫度控制器主要用于雙門間冷式電冰箱的溫度控制，利用強制循環(huán)的冷空氣分別對冷凍室和冷藏室進(jìn)行冷卻。(3)機械式溫控器的調(diào)試根據(jù)設(shè)計需要，溫控器的主要技術(shù)參數(shù)在裝配時預(yù)調(diào)好，在預(yù)調(diào)的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)溫控器的調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)調(diào)，且可根據(jù)溫度要求進(jìn)行自動控制。溫度調(diào)節(jié)旋鈕上標(biāo)有“弱”、“中”、“強”或“1”、“2”、“3”等數(shù)字標(biāo)記字樣，如圖所示。順時針轉(zhuǎn)動，箭頭所示數(shù)字增大，表示溫度變低，“強冷”檔溫控器開關(guān)呈常閉狀態(tài)，使壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn)制冷，不能自動控溫。溫控器一般均設(shè)有溫差調(diào)節(jié)螺釘和溫度范圍調(diào)節(jié)螺釘，由它們和平衡彈簧、差額調(diào)節(jié)彈簧共同組成了溫差和溫度范圍調(diào)節(jié)機構(gòu)，如圖所示。.電子式溫度控制器1.固定接點2.快跳活動接點31溫差調(diào)節(jié)螺釘4.溫度高低調(diào)節(jié)鈕5.可控溫度

范圍高低調(diào)節(jié)螺釘6.主彈簧

采用的感溫元件（傳感器）是熱敏電阻，具有負(fù)電阻溫度特性。根據(jù)惠斯登電橋原理制成，如圖是惠斯登電橋?？刂圃恚焊鶕?jù)橋式電路制成的熱敏電阻式溫度控制器，就是將惠斯登電橋的一個熱敏電阻橋路作為感溫元件，直接放在適當(dāng)?shù)奈恢?，三極管的發(fā)射極和基極接在電橋的一個對角線上。當(dāng)熱敏電阻受到溫度變化的影響時，其阻值就發(fā)生相應(yīng)的變化。通過平衡電橋來改變通往三極管的電流，再經(jīng)放大來控制壓縮機運轉(zhuǎn)繼電器的開啟，實現(xiàn)對制冷設(shè)備的溫度控制?？刂撇糠值脑硎疽鈭D，如圖所示。蒸發(fā)器 電加熱器/風(fēng)機空氣過濾器口回鳳冷卻水貯液壓縮機圖中RT——熱敏電阻，RP——溫度調(diào)節(jié)電位器，K蒸發(fā)器 電加熱器/風(fēng)機空氣過濾器口回鳳冷卻水貯液壓縮機特點：溫度控制范圍大（一般-40?40℃）,通斷溫度線性較好，感溫靈敏度較高，體積較小。二、電加熱器及除霜裝置.電加熱器常見結(jié)構(gòu)：絲狀（銀銘材料）、線狀（電熱絲纏繞）、管狀（電熱絲裝入銅管）和片狀（加熱絲粘在鉛箔上）等。冷暖兩用電熱型柜式空調(diào)器中的安裝位置示意圖如圖所示。I.化需按鈕2.溫度高低調(diào)節(jié)凸輪3.溫度控制板4I.化需按鈕2.溫度高低調(diào)節(jié)凸輪3.溫度控制板4.化霜平衡彈簧5.主架板6.主彈簧7.溫差調(diào)節(jié)螺釘8.快跳活動觸點9.固定觸點10.溫度范圍自低調(diào)節(jié)螺釘11.化霜溫度調(diào)節(jié)螺燈12.化霜彈簧13.化需控制板14.傳動膜片15.感溫腔16.感溫管17.蒸發(fā)器電冰箱用電加熱器一般可分為化霜加熱器、防凝露加熱器、溫度補償加熱器和防凍加熱器幾種。（1）化霜加熱器直冷式電冰箱冷凍室中，電熱管直接粘貼在蒸發(fā)器表面上成為化霜加熱器。防止凝露。（3）溫度補償加熱器分為冷藏室低溫補償加熱器、風(fēng)門溫控補償加熱器和化霜溫控補償加熱器。（4）防凍加熱器雙門直冷式電冰箱中，冷凍室、冷藏室蒸發(fā)器中間連接部分設(shè)管道加熱器。.除霜裝置空調(diào)除霜裝置是一個除霜控制器，結(jié)構(gòu)與溫度控制器相同，安裝在室外換熱器附近，檢測盤管周圍的空氣溫度。電冰箱的除霜方式有人工化霜、半自動化霜和全自動化霜三種。

(1)人工化霜優(yōu)點：操作簡單，省電，缺點：時間不易掌握。(2)半自動化霜機械式半自動化霜溫控器結(jié)構(gòu)原理圖。特點：結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠；但開始時，需要人工操作。化霜時間較長，箱內(nèi)溫度波動較大。冰箱半自動電加熱快速化霜電路如圖所示。(3)全自動化霜化霜過程自動定時，在化霜時使壓縮機停止運轉(zhuǎn)，同時接通化霜電熱器電路；在化霜后能自動停止化霜過程，恢復(fù)制冷壓縮機的工作。分