168237. lajstromszámú szabadalom • Túlterhelésvédő automatikus kapcsoló, főleg egyfázisú kompresszormotorhoz
3 168237 4 így például az irodalomból (Cyril G. Veinott: Kis aszinkron motorok) ismeretes olyan bimetállos túláramvédő, amelynél a bimetáll és annak fűtőellenállása a fő és segédfázistekercs közös ágával van sorbakapcsolva, ezáltal azokon indításkor mind- 5 két tekercs együttes árama, üzemben pedig csak a főfázis tekercs árama folyik át. Továbbá ismeretes a 3 168661 számú USA szabadalom, amely hermetikus motorkompresszor indító reléjére és túláramvédő kapcsolójára vonat- in kőzik. Eszerint a túláramvédő fűtőellenállása és az ikerfémje a főfázistekercs és segédfázistekercs közös ágába van iktatva, így azokon indításkor a tekercsek együttes árama, üzemben pedig kizárólag a főfázistekercs árama folyik át. 15 Az ismertetett megoldások közös hátránya, hogy ha a túláramvédő kioldási karakterisztikáját a motor üzemében előforduló még megengedhető terhelő áramra állítjuk be, akkor indításkor — főleg motorkompresszoroknál — a mindkét tekercsben 20 folyó áram hatására — a motor felfutása előtt - a túláramvédő kikapcsol. Mint ismeretes, a hűtőgép-motorok általában nagy terheléssel indulnak, így a felfutási idő több másodperc. A tapasztalat azt igazolja, hogy az ismertetett túláramvédőket a 25 nehéz indítás figyelembevételével szabályozzák be, de ebben az esetben nem kellően megoldott a motor üzemközbeni túláramvédelme. Emiatt főleg csökkent hálózati feszültség esetén gyakori motorleégés következik be. 30 Az említett megoldások további hátránya, hogy a fűtőellenálláson átfolyó közös ág árama — hűtőgép-motoroknál a névleges áram 6—7-szerese —jelentős feszültségesést hoz létre, ami nagymértékben csökkenti a motor indítónyomatékát. 35 A találmány tárgya túlterhelésvédő automatikus kapcsoló, főleg egyfázisú kompresszormotorokhoz, amely ikerfémes automatikus ki- és visszakapcsolóból és segédfázistekercs-kapcsoló reléből áll. Az ikerfémet automatikus ki- és visszakapcsoló 4 ° rugalmas érintkezőből, ikerfémmel összekapcsolt mozgó érintkezőből és az ikerfémen elrendezett fűtőellenállásból áll, amely fűtőellenállás egyik vége az ikerfémmel van villamosan összekapcsolva. A találmány szerint a túlterhelésvédő automa- 45 tikus kapcsoló bimetállját a segédfázistekercs-kapcsoló relé érintkezőivel, ezen keresztül a segédfázistekerccsel, a fűtőellenállást a relé tekercsével és a motor főfázistekercsével kapcsoljuk sorba. A találmány tehát túlterhelésvédő automatikus 50 kapcsoló, főleg hermetikus motorkompresszorok túlmelegedésének megakadályozására a motor segédfázistekercsének kapcsolására való relével, ikerfémes automatikus ki- és visszakapcsolóval, amely az áram hatására, ill. motor vagy motor- 5S kompresszor valamely részének melegítő hatására alkalmas a védendő tekercsek áramkörének megszakítására, ahol az ikerfémes automatikus ki- és visszakapcsoló érintkezőin az indítórelé meghúzásakor a fő- és segédfázistekercsek együttes árama 6 ° van átvezetve, a megfelelően méretezett és beszabályozott ikerfémen, valamint a segédfázistekercs-kapcsoló relé érintkezőin át csak a segédfázis tekercs van beiktatva, a fűtőellenállás pedig kizárólag a relé tekercsével és a főfázis tekerccsel van 6S sorbakapcsolva. Az ikerfémes kapcsoló a motor sikertelen indításakor a fő és segédfázistekercsek védelmére, üzemi túlterhelés esetén a főfázistekercs káros melegedésének megakadályozására van beállítva. A találmányt közelebbről az Lábra alapján magyarázzuk, mely a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példaképpeni kiviteli alakját szemlélteti. A 2. ábrán a háztartási hűtőszekrény motorkompresszorához használt közös ágba kapcsolt túláramvédő kikapcsolási jelleggörbéjét (l.sz. görbe) tüntettük fel. Ugyanezen az ábrán a találmány szerinti túlterhelésvédő automatikus kapcsoló kikapcsolási jelleggörbéjét is (2. sz. görbe) bemutatjuk. Mindkét jelleggörbét mérések alapján rajzoltuk fel. Az ábrán az X tengelyre a t kioldási időket, az Y tengelyre pedig a kioldási áramerősségeket tüntettük fel, előbbit logaritmikus léptékben. A főáramkor a feszültségforrás 1 kapcsától 2 ikerfémes automatikus ki- és visszakapcsoló 3 érintkezőtartóján, 4, 5 érintkezőkön, 6 fűtőellenálláson, 7 relé 8 tekercsén és 9 motor 10 főfázistekercsén keresztül a feszültségforrás 11 kapcsához záródik. A főáramkör záródásakor a segédfázistekercs-kapcsoló 7 relé meghúz, ezáltal a segédfázis áramköre az 5 kontaktuson, 12 ikerfémen, 13, 14, 15 érintkezőkön és 16 segédfázistekercsen keresztül a 11 kapocsig záródik. A 10 főfázis- és 16 segédfázistekercsek áramkörének zárása után a 9 motor elindul és a felgyorsulása után a 7 relé 8 tekercsének mágneses mezeje lecsökken, így a 13, 14 15 érintkezők nyitják a 16 segédfázistekercs áramkörét, minek következtében a 12 ikerfémen már nem folyik áram. Ha a motor valamilyen oknál fogva nem tudna elindulni - például rövid ideig tartó feszültség kimaradás, vagy átmeneti feszültségcsökkenés következtében a kompresszor nagy nyomatékigénye miatt — akkor a 2 ikerfémes automatikus ki- és visszakapcsoló, a 16 segédfázistekercs 12 ikerfémen folyó, és a 10 főfázistekercs 6 fűtőellenálláson átfolyó rövidzárási áramai hatására néhány másodperc múlva pillanatszerűen kikapcsol. Ezáltal a 12 ikerfém lehűl, majd visszatér nyugalmi helyzetébe, miközben a 17 rugalmas lemez a szigetelőanyagból készült 18 ütköző segítségével visszapattan, így mindkét áramkör előbbiek alapján újra záródik. Mivel 1—2 perc múlva a kompresszor szívó és nyomóoldala között a nagy nyomáskülönbség jórészt kiegyenlítődik, így a 9 motor a visszakapcsolás után el tud indulni. Ha a hálózati feszültség átmeneti csökkenése, illetve a kompresszor nyomatékigénye többszöri sikertelen indítást idéz elő, akkor az automatikus ki- és visszakapcsolás ciklikusan ismétlődik. Ez esetben a 12 ikerfémben és a 6 fűtőellenállásban felhalmozott meleg hatására a kikapcsolási idők egyre csökkennek, a visszakapcsolási idők pedig megnövekednek, így a tekercsek káros melegedése nem következik be. A kikapcsolási idők csökkentését és a visszakapcsolási idők növelését még tovább fokozhatjuk azáltal, hogy az ikerfémes kapcsolót a motor vagy motórkompresszor burko-2
