Оборудование / Компрессорное оборудование / Мини - компрессор из холодильника / Электрооборудование мотор-компрессоров. Двигатели ДХ и ФГ.

Поводом к написанию этой статьи послужил один комментарий с вопросом и попавший ко мне неисправный агрегат от холодильника. Коментарий: После 10-15 секунд работы двигатель отключается,что может стать причиной?

Во времена СССР в производстве холодильников в основном использовались два типа мотор-компрессоров: ДХ и ФГ-0,100 (LS-08B). Зарубежные типы компрессоров здесь не рассматриваю, так как они не часто попадают в руки к самодельщикам. Ниже рассмотрим мотор-компрессор со стороны электротехники. Но сперва вкратце об устройстве компрессоров ДХ и ФГ и их отличиях.

Мотор-компрессоры ДХ и ФГ-0,100 различаются по подвеске. ДХ компрессор и двигатель закреплены жесткое кожухе, подвешенном на раме с пружинами. Компрессор и двигатель мотор-компрессора ФГ-0,100 подвешены на пружинах внутри кожуха, а кожух жестко закреплен на раме. По внутренней конструкции компрессорные установки тоже имеются различия.

Мотор-компрессор ДХ.

Дополнительные фото и чертежи можно посмотреть тут: Мини - компрессор из холодильника (теория).

dx_001 

Компрессор поршневой, одноцилиндровый, с вертикально расположенной осью цилиндра. Возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре осуществляется при помощи кривошипно-шатунного механизма. Смазка трущихся частей принудительная при помощи масляного насоса ротационного типа. Компрессор приводится в действие электродвигателем типа ДХМ. Двигатель однофазный, асинхронный переменного тока для работы от сети напряжением 220 или 127 В 50 Гц. Номинальная частота вращения ротора 1500 об/мин. Ротор напрессован непосредственно на коренной шейке коленчатого вала, статор закреплен в кожухе мотор-компрессора. Герметичные проходные контакты, через которые осуществляется электропитание двигателя, впаяны в одну из крышек кожура. Кожух мотор-компрессора ДХ цилиндрической формы состоит из трубы, закрытой с торцов наглухо приваренными к ней крышками. Подвеска кожуха мотор-компрессора пружинная.

Мотор-компрессор ФГ-1,100 (LS-08B). Дополнительные фото можно посмотреть тут: Устройство компрессора ФГ-0,100.

compressor_refrigerator_fg-0.100_000 

Компрессор поршневой, одноцилиндровый, с горизонтально расположенной осью цилиндра. Поршень перемещается в цилиндре при помощи кулисного механизма. Смазка трущихся частей осуществляется под действием центробежной силы через наклонно просверленное отверстие в нижнем торце коренной шейки вала. Двигатель компрессора однофазный, асинхронный переменного тока, для работы от сети напряжением 220 В. Номинальная частота вращения ротора 3000 об/мин. Статор закреплен на корпусе компрессора, который опирается на три пружины, симметрично расположенные в кожухе по окружности. Кожух мотор-компрессора ФГ-0,100 имеет форму горшка, закрытого приваренной крышкой. Три штампованные площадки на крышке, расположенные над опорами мотор-компрессора, ограничивают его перемещение внутри кожуха и препятствуют соскакиванию мотор-компрессора с пружин подвески.

Мотор-компрессор ФГ-0,100 (LS-08B) выгодно отличается от мотор-компрессора ДХ меньшим уровнем шума при работе, а также своей компактностью. Первому благоприятствует внутренняя подвеска, второму - применение высокооборотного двигателя.

Электродвигатель компрессора.

Статор является неподвижной частью двигателя. Он состоит из отдельных листов электротехнической стали, собранных в пакет. Вырезы, имеющиеся на внутреннем диаметре листа, необходимы для укладки обмоток. Обмоток две — рабочая и пусковая. Пусковая обмотка рассчитана на кратковременное включение лишь при запуске двигателя. Для повышения сопротивления ее выполняют из провода меньшего сечения, чем рабочую.

Для обмоток применяют провод марки ПЭВ-2 с высокопрочной лаковой (випифлекс) изоляцией, не растворяющейся под действием фреона и масла. Пропитывание обмоток лаками не допускается во избежание их растворения фреоном, а также отслаивания лака.

Витки обмоток в секциях скрепляют льняными нитками. Одни из концов рабочей и пусковой обмоток соединяют. Таким образом, обмотки имеют три выводных конца — рабочий, пусковой и общий конец обеих обмоток. 

motor_dx_winding 

Для выводных проводников используют многожильные провода в хлопчатобумажном чулке с вплетенной цветной ниткой для отличия концов обмоток.

Пускозащитное реле

Обычно пусковое и защитное реле совмещено в одном корпусе. Пусковые реле электромагнитные, с соленоидными катушками, которые включены в цепь рабочей обмотки двигателя. В нормальном состоянии контакты пускового реле разомкнуты и замыкаются в зависимости от перемещения сердечника в магнитном поле катушки. Защитные реле токовые, с нагревательными элементами и биметаллическими пластинками, деформирующимися от нагрева током и воздействующими на контакты. Контакты защитного реле размыкающие.

Пусковое реле работает следующим образом. При включении холодильного агрегата в сеть по рабочей обмотке двигателя и катушке пускового реле, а также через замкнутую цепь защитного реле проходит большой ток короткого замыкания (ротор неподвижен). В результате возникающего магнитного поля якорь втягивается в катушку соленоида и через пружинку увлекает стержень вместе с планкой контактов, которые замыкаются с контактами. При замыкании контактов включается пусковая обмотка двигателя, в результате чего начинается разгон ротора. При вращающемся роторе ток снижается, напряженность магнитного поля катушки слабеет, якорь опускается своей массой и контакты размыкаются. Двигатель работает с включенной в сеть рабочей обмоткой.

dx_starter 

Принципиальное устройство и схема включения пускового реле:

1 – соленоидная катушка: 2 - якорь; 3 - подвижные контакты;  4 - неподвижные контакты; 5 - стержень; 6 – пружина; РО – рабочая обмотка; ПО - пусковая обмотка; ПР - пусковое реле

Работа защитного реле заключается в следующем. При включении холодильника в сеть, когда ротор двигателя еще неподвижен, по замкнутой цепи защитного реле через нагревательный элемент и биметаллическую пластинку проходит большой ток короткого замыкания. При нормальном запуске двигателя и быстром разгоне ротора биметаллическая пластинка не успевает нагреться настолько, чтобы ее изгиб привел к размыканию контактов. Цепь защитного реле остается также замкнутой и при нормальном рабочем токе. Однако в случае повышения тока нагрев биметаллической пластинки приведет к размыканию контактов и отключению двигателя от сети.

dx_zashita 

Принципиальное устройство и схема включения защитного реле:

1 - нагревательный элемент; 2 - биметаллическая пластина; 3 - подвижный контакт; 4 - неподвижный контакт; РО — рабочая обмотка; ПО — пусковая обмотка; ЗР — защитное реле

Пускозащитное реле РТК-Х применяется для мотор-компрессоров с двигателями ДХМ-5 (220 В). По своим токовым характеристикам реле РТК-Х, взаимозаменяемо с реле РТП-1 для тех же двигателей. Оно монтируется на проходных контактах компрессорной установки. Пусковое реле РТХ-Х отличается от реле РТП-1 наличием двойного разрыва контактов, расположением контактов над соленоидной катушкой, а также меньшей массой сердечника, что способствует его бесшумному перемещению при размыкании контактов. Устройство защитного реле РТК-Х на 220 В отличается наличием дополнительного нагревательного элемента, благодаря чему улучшена защита пусковой обмотки двигателя и мотора в целом.

ptk-x_shema 

Устройство и схема включения пускозащитного реле РТК-Х: 1 - соленоидная катушка; 2 - якорь; 3 - стержень, 4 - планка подвижных контактов пускового реле; 5 - подвижные контакты; 6 - пружин а; 7 - неподвижные контакты пускового реле; 8 - нагревательный элемент цепи пусковой обмотки; 9 - нагревательный элемент цепи рабочей обмотки; 10 - подвижный контакт защитного реле; 11 - неподвижный контакт защитного реле; 12 - биметаллическая пластинка; 13 - упор контактодержателя; 14 – контактодержатель

Ниже фотографии реле РТК-Х выпуска времён СССР и Россия (чёрный и белый соответственно).

ptk-x_01 ptk-x_02 ptk-x_03 

ptk-x_04 ptk-x_05 

Далее фотографии реле РТП-1:

rtp-1_01 rtp-1_02 

rtp-1_03 rtp-1_04 rtp-1_05 

Определение выводных концов обмоток

Расположение проходных контактов на кожухе и присоединение к ним выводных концов рабочей и пусковой обмоток у разных мотор-компрессоров разное.

Присоединение выводных концов обмоток можно определить при помощи тестера (или батареи 3336Л и лампочки на 4,5 В). Выводные концы обмоток определяют включением какого-либо из перечисленных приборов попеременно между каждой парой проходных контактов. При этом стрелка прибора будет отклоняться по-разному, в зависимости от сопротивления обмотки, включенной между конкретной парой контактов. При проверке выводных концов лампочкой, будет заметна разница по ее яркости.

Практическая часть. Необходимо демонтировать реле. Нарисовать схему расположения контактов на корпусе агрегата и обозначить каждый контакт условным порядковым номером. Далее проверить попеременно каждую пару проходных контактов и записать результаты в табличку. К паре контактов, между которыми будет наибольшее сопротивление (наименьшая сила тока или наименьшая яркость лампочки), присоединены выводные концы рабочей и пусковой обмоток, следовательно, оставшийся контакт - общий выводной конец обеих обмоток. Определив присоединение общего выводного конца обмоток, следует сравнить результаты проверки между этим контактом и остальными. Наименьшее сопротивление (наибольшая сила тока, наибольшая яркость лампочки) будет указывать на контакт, к которому подключен выводной конец рабочей обмотки, и следовательно, к оставшемуся контакту - выводной конец пусковой обмотки.

motor_dx_winding_06 

В моём случае получилось следующее. Эксперимент проводил на трёх одинаковых мотор компрессорах типа ДХ. Обозначил контакты условными номерами 1, 2 и 3, сделал замеры и записал полученные результаты в табличку:

motor_dx_winding_05 

Из полученных данных следует, что к проходному контакту 2 присоединен общий конец обмоток, к контакту 3 - конец рабочей обмотки и к контакту 1 - конец пусковой обмотки:

motor_dx_winding_07 

Теперь по подробнее о третьем мотор компрессоре (из-за которого и пришлось написать эту статью). Ситуация была следующей. При подаче питания на компрессор, он включался. Поработав не продолжительное время, около тридцати – сорока секунд (максимум минуту) выключался. И включение происходило только после того как, что-то щёлкнет в пусковом реле. Если запустить компрессор и через десять секунд выключить, а после выключения включить повторно, то уже при старте двигателя в блоке реле произойдёт щелчок и мотор выключится, а далее всё заново. После того как были сделаны измерения сопротивления обмоток электродвигателя стало ясно что рабочая обмотка имеет коротко замкнутые витки. Щелчки которые раздавался при остановки двигателя и его старте, были срабатывания реле защиты. 

Третий мотор в утиль ...

Всем удачи!!!

Гость (Гость)
20 января 2015 / 05:06
Спасибо за ясное изложение информации.

В Вашем случае по указанным симптомам можно было сразу предположить срабатывание ЗР по БМ пластине. Если при этом ротор свободно проворачивается и нет засорения магистрали, то вывод один, увы, обмотки. Хотя и их можно перемотать :)
lover (Гость)
7 января 2016 / 15:44
Низкое сопротивление пусковой обмотки говорит о том, что КЗ именно там, а не в рабочей обмотке. Поэтому, если что-то и перематывать, то именно ПО. А при включении двигателя, кроме описанного у автора, происходит ещё и следующее: короткозамкнутые витки ПО, работая в режиме КЗ, потребляют очень много энергии и не дают тем самым пусковому реле отключить ПО. Уже это и ведёт в дальнейшем к срабатыванию ЗР.
vinserg
12 января 2016 / 13:10
Ага, всё правильно КЗ не в РО, а в ПО. Опечатался когда писал. Спасибо за внимательность, текст поправлю.
Геннадий (Гость)
19 июля 2016 / 15:42
На улице +30С и ни ко времени вышел из строя на даче холодильник Саратов-2. Наше вашу статью. За что большое спасибо. Статья с пояснениями лучше остальных. Взял на вооружение. Придется проверять все по цепочке. Оказался оторванным средний провод двигателя. После пайки двигатель так и не заработал. А при перемещении холодильника двигатель соскочил с пружинных аммортизаторов и оторвались оставшиеся два провода. Оказалось, что были удалены три болта из пружин подвески. Хорошо, что трубки не повредились. Есть сомнение в исправности терморегулятора. Буду проверять по всей цепочки. Еще раз спасибо и удачи Вам во всех начинаниях.

Написать комментарий

Максимальный размер загружаемого файла: 5 Мб