197459. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyfázisú, segédfázisos villamos motorral működtetett hűtőgép motorkompresszorok indítására (és üzemi jellemzőinek, vmint túláramvédelmének javítására)
3 197459 4 A találmány kapcsolási elrendezés egyfázisú, segédfázisos villamos motorral működtetett hűtógép motorkompresszorok indítására, az indítási és üzemi jellemzőinek javítására, amelyeknél a hatásfok javításához a motor segédfázistekercsével üzemi kondenzátort kapcsolnak sorba és a kellő indítónyomatékot a viszonylag kis indítási áram mellett a segédfázistekerccsel sorba kötött kapcsolóelemmel, célszerűen PTC ellenállással érik el, a motor túlterhelés védelmét pedig előnyösen biinetallkapcsolóval oldják meg. A háztartási és hasonló jellegű hűtőgépeknél, de főleg a fagyasztóberendezéseknél az utóbbi időben előtérbe került, hogy a villamos energia megtakarítás mellett célszerű a motorkompresszor melegedését csökkenteni, és az indítási áramot pedig korlátozni. Előbbiekben túl fontos követelmény, hogy ha a motorkompresszor -30 °C-nál alacsonyabb párolgási hőmérsékleten üzemel, a motor hatásfoka kedvező legyen, vagyis az üresjárati veszteségek minél kisebbek legyenek, továbbá teljesítménytényezőjének is kedvezőnek kell lenni. Dugattyús motorkompresszoroknál fontos követelmény, hogy a motor indítónyomatéka minél kisebb indítási áram mellett viszonylag nagy legyen. További követelmény, hogy a motorkompresszor indításakor ne zavarja a rádió- és televízióadás vételét, vagyis a segédfázistekercs be- és kikapcsolásakor ne keletkezzen villamos ív. Követelmény még, hogy a motorkompresszor rendellenes üzeme esetén a fő- és segédfázistekercsek ne melegedjenek túl, azaz a motorhoz egyszerű felépítésű és megbízható túlterhelésvédót építsünk be. Végül célszerű, ha az indító- és védőegység úgy van kialakítva, hogy többféle motorkompresszorhoz is alkalmazható. Az egyfázisú, segédfázisos villamos motorral működtetett hűtőgép motorkompresszorok indítási és üzemi jellemzőinek javítására ismeretesek különböző megoldások és kapcsolási elrendezések, de ezek közös hátránya, hogy egyrészt költségesek, másrészt a hűtőberendezés rendellenes üzeme esetén nem nyújtanak kielégítő védelmet a motor számára, így annak káros túlmelegedése gyakran előfordul. Ennek elkerülése érdekében a motort általában túlméretezik, aminek gazdasági hátránya közismert. így például ismeretes a 2 492 157 lajstromszámú FR szabadalmi leírásban közölt megoldás, miszerint a motorkompresszor indítását és túláramvédelmét olyan inditó-védó egység látja el, amely egy PTC ellenállást, és biraetallkapcsolót, továbbá megfelelő bekötőkapcsokat tartalmaz, melyek lehetővé teszik, pl. indító- és üzemi kondenzátorok bekötését. A szóban forgó szabadalmi leírásban ismertetett megoldás szerint a segédfázistekerccsel PTC ellenállás és kondenzátor van sorba kapcsolva, és mindezekkel üzemi kondenzátor van párhuzamosan kötve. Ezen szabadalom egy másik kiviteli alakjánál a PTC ellenállás és üzemi kondenzátor van egymással párhuzamosan kapcsolva és ezek együttesen vannak a segédfázistekerccsel sorba kötve. Ebben az idézett szabadalomban a túláramvédő bimetallja és fűtőellenállása egymással sorosan vannak a motor fő- és segédfázistekercse közös ágába kapcsolva. Az ismertetett megoldások közös hátránya, hogy a túláramvédó fűtóellenállását az indítás időtartamára a fő- és segédfázistekercs együttes rövidzárási áramára kell méretezni. Mint ismeretes, az indítási áram a névleges áram 6-8-szorosa szokott lenni. Ebből adódik, hogy a motor rendellenes üzemében előforduló huzamosabb túlterhelés esetén fellépő káros melegedést a túlterhelésvédő nem tudja megakadályozni, mivel a kis fűtőteljesítmény miatt a bimetall mozgó érintkezője nem tud .elpattanni", ezért a kikapcsolás nem történik meg. Ezen megoldásoknál - mint azt a tapasztalat is igazolja - a motor káros túlmelegedését csak a tekercsek túlméretezésével tudják elkerülni, mégis gyakran előfordul az ilyen megoldásoknál is motorleégés, főleg a kedvezőtlen hálózati feszültségű helyeken. A megoldás további hátránya, hogy a túláramvédó előállítása során a bimetall gyártási és beszabályozási tűréseire szigorú előírásokat kell adni, ami tovább növeli a költségeket. Ismeretes még a 4 037 316 lajstromszámú US szabadalom leírása, amely PTC ellenállás újszerű tokozásán túl újszerű kapcsolási elrendezéseket is ismertet. Az egyik kiviteli alak szerint a segédfázistekercs áramkörébe PTC ellenállás van iktatva, a másik kiviteli alak szerint a segédfázistekerccsel indító kondenzátor van sorbakapcsolva, míg egy harmadik kivételi alaknál a segédfázistekerccsel üzemi kondenzátor van sorba kötve és - a kellő inditónyomaték elérése érdekében - ezzel PTC ellenállás van párhuzamosan kapcsolva. Az üzemi kondenzátor a motor hatásfokát, teljesítménytényezőjét javítja, a PTC ellenállás pedig a megfelelő inditónyomaték elérését biztosítja. Ennél a szabadalomnál a kapcsolási elrendezés úgy van kialakítva, hogy a túláramvédó bimetallja és fűtőellenállésa a főfázis- és a segédfázistekerccsel van sorba kapcsolva, ezáltal azokon - a motor indításakor - mindkét tekercs együttes rövidzárási árama folyik át. Ez a kapcsolási elrendezés - áramkörileg - megegyezik a 2 492 157 lajstromszámú FR szabadalmi leírásban ismertetett megoldással, így hátrányai ez utóbbival azonosak. A hűtőgépek automatikus és felügyelet nélküli üzeme miatt rendkívül fontos, hogy a motor túlmelegedését biztonsággal és gazdaságosan tudjuk megakadályozni. A villamosenergia felhasználás csökkentése miatt igen fontos, hogy a motor hatásfo-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
