198586. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés motorindító-védőkapcsoló egyfázisú, főleg hűtőgép motorkompresszorokhoz
1 HU 198586 A 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés motorinditó-védőkapcsolóhoz egyfázisú, főleg hűtőgép motorkompresszorokhoz, elsősorban hermetikus motorkompresszorok indítására és túlmelegedésének megakadályozására. A hűtőkészülék automatikus és felügyelet nélküli üzeme miatt igen fontos, hogy a hálózati feszültség ingadozása, túlzott csökkenése, vagy emelkedése esetén is, az inditótekercs áramköre megbízható módon, hálózati zavar okozása nélkül záródjon, majd a motor felfutása után kapcsolódjon ki. Ezen kivül a motorkompresszor, illetve a hűtőkészülék rendellenes üzeme esetén, megfelelő védőkapcsoló akadályozza meg a motor káros túlmelegedését. Rendellenességek lehetnek pl. ha a hálózati feszültség rövid ideig kimarad, ezáltal a kompresszor szívó és nyomó oldala között fennálló nagy nyomáskülönbség miatt a motor nem tud elindulni, vagy ha a hálózati feszültség túlzott lecsökkenése következtében a motor nyomatéba nem elegendő a kompresszor hajtásához, igy a forgórész lefékeződik, vagy mechanikai hiba miatt reteszelódik. Előbbi esetekben a védőkapcsolónak ki kell kapcsolnia, majd kb. 2-3 perc múlva visszakapcsolnia. A kikapcsolás ideje alatt a kompresszor szívó és nyomó oldala közötti nyomáskülönbség lecsökken, így a motor újra indul. Kedvezőtlen hálózati feszültség esetén a ki- és visszakapcsolás mindaddig ismétlődik, amíg a hálózati feszültség eléri azt az értéket, amikor a motor indulása bekövetkezik. A vonatkozó szabványelőírósok szerint, ha a motor forgórésze 360 órán keresztül reteszelődik, a védókapcsolónak meg kell akadályoznia, hogy a motorkompresszor burkolata 150 °C fölé emelkedjen és a motor villamos szilárdsága az előírt érték alá csökkenjen. Az IEC (International Elektvical Comission) nemzetközi szabvány újabb előírása szerinti vizsgálatnál a túláramvédő kapcsolónak a motorkompresszor némi túlterhelését meg kell engednie, de a túlzott terhelésből adódó károd túlmelegedést meg kell akadályoznia. Az említett IEC szabvány új, szigorú előírásait rendkívül nehéz kielégíteni. Előbbi követelmények kielégítése miatt igen fontos, hogy a védökapcsoló karakterisztikáját a motor jellemzőihez jól lehessen illeszteni. Végül követelmény, hogy az indító és a védőkapcsoló könnyen, gazdaságosan előállítható legyen. További követelmény szerint a kapcsolónak kis méretűnek kell lennie, mert ezáltal a motorkompresszor kapocsfedele alatt jól elhelyezhető. További fő követelmény, hogy PTC nem lineáris ellenálás alkalmazásánál a hőelvezetés egyrészt intenzív legyen, annak érdekében, hogy az áramkör kikapcsolása után - az újraindíthatóság érdekében - a PTC ellenállás minél előbb le tudjon hűlni, továbbá, hogy védökapcsoló száméra a meleg akkumulálódjon a kellő visszakapcsolási idő elérése céljából. A felsorolt követelmények maradéktalanul kielégítése műszaki-gazdasági szempontból elengedhetetlenül szükséges. A motorkompresszorok indítására és túlmelegedésének megakadályozására ismeretesek különféle indító- és védőkapcsolók, de ezek egyrészt költségesek, másrészt ma már nem elégítik ki a megnövekedett műszaki-gazdaségi követelményeket. így pl- ismeretes az 1 488 894 sz. DE szabadalmi leírás szerinti megoldás, mely szerint a motorkompresszor indítására a segéd fázis tekerccsel PTC (Pozitív Termo Coefficions) nem lineáris ellenállás van sorba kapcsolva. A motor túlmelegedésének megakadályozására a fő- és segédfázistekercs közös ágába iktatott bimetallkapcsoló szolgál, amelyet a tekercsfejben helyeznek el. A fenti szabadalmi leírásban ismertetett megoldás hátránya, hogy a bimetallkapcsoló költséges, mivel azt a freon és olajtól védett módón, hermetikusan kell tokozni, továbbá a szükséges kis méretek miatt igen szigorú gyártástechnológiával és kiváló minőségű aryagokból kell előállítani. A megoldás további hátránya, hogy ha a bimetallkapcsoló meghibásodik, a motorkompresszort csak a hermetikusan lezárt acélház felnyitásával lehet javítani és ez tetemes költséget, jelent. A tapasztalat azt igazolja, hegy a bimetallkapcsoló meghibásodása viszonylag gyakran előfordul. Az ismertetett megoldás további hátránya, hogy ha a rövid ideig tartó feszültségkimaradás a motorkompresszor hideg állapotában következik be, akkor a bimetallkapcsoló kikapcsolása után rövid idő múlva visszakapcsol, igy a PTC ellenállás nem tud kellően lehűlni, ezáltal a motorkompresszor nem képes indulni. A tapasztalat szerint ilyenkor a bimetallkapcsoló ciklikus ki-bekapcsolása sekszor megtörténik, míg végre a motorkompresszor elindul. A gyakori indítási próbák a fogyasztói hálózatot zavaróan igénybe veszik. Továbbá ismeretes a DE 3 307 913 C2 sz. szabadalmi leírás szerinti megoldás, mely szerint a PTC ellenállás a bimetallkapcsolóval közös tokban van elhelyezve és az egység a motorkompresszor nyomócsövére van rögzítve. A bimetall védőkapcsoló üvegbúrában van elhelyezve. A motorkompresszor működésekor a nyomócső hőmérséklete hat a PTC-re és igy fokozza annak melegedését, illetve nagy ellenállását. A bimetallkapcsolón mind a fófézi.s-, mind a segédfázistekercs árama átfolyik. A megoldás hátránya, hogy az indító- és védökapcsoló - a motorkompresszor üvegátvezetójéhez történő - csatlakoztatáséhoz megfelelő vezeték, csatlakozó egység szükséges, ami többletköltséget jelent. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
