Warum blockieren Kältekompressoren, wenn sie schnell aus- und wieder eingeschaltet werden? Oder warum muss ich drei Minuten warten, bevor ich meine Klimaanlage wieder einschalte?

Alle Klimaanlagen, mit denen ich gearbeitet habe, haben die folgenden Worte:

Warten Sie vor dem Neustart drei Minuten.

Wird der Kompressor der Klimaanlage zu schnell aus- und wieder eingeschaltet, bleibt der Kompressormotor mit einem charakteristischen Brummen stehen, anstatt zu laufen, und entweder löst ein PTC aus, um den Kompressor zu stoppen, oder der Leistungsschalter löst insgesamt aus. Dasselbe passiert, wenn dasselbe in einem Kühlschrank gemacht wird (und im weiteren Sinne in jedem Gerät, das Dampfkompressionskühlung verwendet).

Warum blockieren Kältekompressoren, wenn sie schnell aus- und wieder eingeschaltet werden?

Der Kompressor komprimiert Kühlmittel auf einer Seite eines geschlossenen Kreislaufs. Wenn Sie den Kompressor abschalten, ist die Ladeseite des geschlossenen Kreislaufs immer noch mit unter Druck stehendem Kühlmittel gefüllt. Dieses unter Druck stehende Kühlmittel erschwert das Starten des Motors erheblich. Ein Motor, der bei 0 U / min startet, möchte große Strommengen ziehen. Bei zusätzlicher Belastung des Motors (unter Druck stehendes Kühlmittel) zieht der Motor zu viel Strom und dreht nicht um.

Kompressoren sind wahrscheinlich undicht und ermöglichen es daher der unter Druck stehenden Seite, den Druck langsam zu verringern, bis der Druck zwischen beiden Seiten gleich ist. Wenn Sie 3 Minuten warten, wird erwartet, dass sich die Drücke ausgleichen und Sie praktisch keine Last haben, wenn Sie versuchen, den Motor erneut zu starten.

Bei einem mit Drehzahl laufenden Kompressor steht eine Seite des geschlossenen Regelkreises unter Druck und steht somit unter Last, aber in diesem Fall hat er bereits einen Impuls, um ihn in Gang zu halten. Außerdem benötigt der Motor bei Drehzahl nicht so viel Strom, um weiterzudrehen.

Das folgende Diagramm zeigt das Drehmoment und den Strom des Induktionsmotors im Verhältnis zur Drehzahl, um zu veranschaulichen, warum dies geschieht.

Die Antworten zum Druckaufbau sind richtig, aber es gibt noch einen Aspekt, der noch nicht erwähnt wurde. Damit ein Induktionsmotor ein Drehmoment erzeugen kann, muss er ein Magnetfeld in sich haben, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit (der sogenannten Synchrondrehzahl) dreht. Angenommen, ein bestimmter Motor ist für eine Synchrondrehzahl von 600 U / min bei einem Strom von 60 Hz eingerichtet. Das Magnetfeld wird dann sechs Nordpole und sechs Südpole in einem Kreis haben. Wenn der "heiße" Draht positiv ist, versuchen die Spulen, das Magnetfeld so anzutreiben, dass sich die Nordpole an den Positionen 12, 2, 4, 6, 8 und 10 Uhr befinden, während sich die Südpole an 1 befinden , 3, 5, 7, 9 und 11 Uhr. Wenn der "heiße" Draht negativ ist, versuchen die Spulen, das Feld so anzutreiben, dass die Pole entgegengesetzt sind. Wenn sich der Motor mit etwas weniger als 600 U / min im Uhrzeigersinn dreht und sich ein bestimmter Pol zu einem bestimmten Zeitpunkt in der 3-Uhr-Position befand, befindet sich dieser Pol 1/120 Sekunde später fast in der 4-Uhr-Position, und der Motor spult werde versuchen, es den Rest des Weges zu ziehen. Wenn sich der Motor gegen den Uhrzeigersinn drehte, befand sich ein Pol, der sich irgendwann bei 3 Uhr befand, fast in der 2-Uhr-Position, als die Spulen versuchten, ihn den Rest des Weges zu ziehen. Beachten Sie, dass es den Spulen egal ist, in welche Richtung sich der Motor dreht - sie verlassen sich dabei auf seinen Impuls. dann wäre ein Pol, der irgendwann um 3 Uhr war, fast auf 2 Uhr, wenn die Spulen versuchen, ihn den Rest des Weges zu ziehen. Beachten Sie, dass es den Spulen egal ist, in welche Richtung sich der Motor dreht - sie verlassen sich dabei auf seinen Impuls. dann wäre ein Pol, der irgendwann um 3 Uhr war, fast auf 2 Uhr, wenn die Spulen versuchen, ihn den Rest des Weges zu ziehen. Beachten Sie, dass es den Spulen egal ist, in welche Richtung sich der Motor dreht - sie verlassen sich dabei auf seinen Impuls.

Um einen solchen Motor zu starten, müssen die Dinge so angeordnet werden, dass nicht nur zwischen zwei aktiven Positionen, sondern zwischen drei oder vier gewechselt wird. Typischerweise kann dies durch Hinzufügen eines Kondensators und zusätzlicher Spulen erfolgen, so dass der Motor in einer Netzphase zunächst gegen 12:00, 2:00 usw. gezogen wird und bald danach gegen 12:10, 2:10 usw. Dann wird es in der nächsten Phase gegen 1:00, 3:00 usw. gezogen, gefolgt von 1:10, 3:10 usw. Da 12:10 etwas näher an 1:00 als 11:00 liegt, Die Phase, die versucht, in Richtung gerader Zahlen zu ziehen, übt ein kleines Drehmoment im Uhrzeigersinn aus. Dieses Drehmoment ist jedoch viel geringer als das, was erzeugt werden könnte, wenn sich der Motor bereits mit einer signifikanten Drehzahl dreht.

Gleichstrom-Bürstenmotoren, die mit einer bestimmten Spannung betrieben werden, erzeugen beim Starten oder Abwürgen ein maximales Drehmoment. Ebenso bei AC-Asynchronmotoren, die mit mehreren "starken" Phasen angetrieben werden. Die meisten mit Hausstrom betriebenen Kompressormotoren erzeugen jedoch ein Drehmoment nahe Null bei Drehzahlen nahe Null. Wenn kein Gegendruck vorhanden ist, müssen die Motoren nicht viel Drehmoment erzeugen, um sich in Bewegung zu setzen. Sobald sie sich bewegen, steigt der Gegendruck, aber auch die Fähigkeit, Drehmomente zu erzeugen. Kurz nachdem ein Kompressor angehalten wurde, kann er jedoch kein nennenswertes Drehmoment erzeugen (da er sich nicht dreht), kann sich jedoch nicht bewegen, ohne ein nennenswertes Drehmoment zu erzeugen (aufgrund des bereits vorhandenen Gegendrucks).

Es ist zu beachten, dass es möglich ist, Induktionsmotoranordnungen, die von einem Hausstrom angetrieben werden, so zu konstruieren, dass sie ein hohes Anlaufdrehmoment haben. Die Kosten des Motors werden jedoch stark von der Menge des erforderlichen Anlaufdrehmoments beeinflusst. Wenn eine Anwendung im Allgemeinen kein hohes Anlaufdrehmoment erfordert, gibt es keinen Grund, zusätzliches Geld für einen Motor auszugeben, der es produzieren kann.

Die meisten Kühlschrankmotoren haben eine zusätzliche Wicklung, die nur zum Starten dient.

Diese wird zunächst über einen PTC-Widerstand gespeist, der im kalten Zustand einen hohen Strom in der Anlaufwicklung zulässt.

Der PTC erwärmt sich schnell und verringert mit zunehmendem Widerstand den Anlaufwicklungsstrom auf einen unbedeutenden Wert. Fortgesetzter, aber reduzierter Strom hält den PTC in einem heißen Zustand mit hohem Widerstand, während der Motor läuft.

Beim Versuch, einen kürzlich gelaufenen Motor neu zu starten, ist der Widerstand immer noch zu hoch. Erst nach einigen Minuten Abkühlung kehrt der Widerstand und damit der Anlaufstrom auf den gewünschten Wert zurück.

Ein sehr heißer Kompressor (blockiert) mit dem PTC in der Nähe benötigt möglicherweise etwas mehr als die normalen paar Minuten, um abzukühlen.

Sie benötigen die Zeitverzögerung, damit die Last ausreichend nachlässt, damit das Anlaufdrehmoment am Motor verringert wird. Dies ist nicht der Fall, wenn der Motor wie bei einigen großen Lastkraftwagen dreiphasig ist. Dies ist auch bei Kompressoren mit Dieselmotor nicht der Fall.

Dies tritt in der Regel bei einphasigen Asynchronmotoren auf, die einen Kondensatorstarter verwenden. Wenn der Motoranker nicht sofort in einem Winkel von 90 Grad voranschreitet (entsprechend dem Phasenwinkel Kondensator / 2. Spule), kehrt der Motoranker zurück zu die Ruheposition und versuchen Sie es dann erneut und erreichen Sie den 90-Grad-Punkt nicht. Dies wiederholt sich, bis Sie den Motor ausschalten und 3 Minuten (oder länger) warten, bis die Druckkraft / Last etwas nachlässt.

Wenn der Kompressor seinen Druck auf unbestimmte Zeit beibehält, startet der Motor nicht neu, aber ich glaube, dass die Kompressoren ein bisschen undicht sind.