【冰柜启动器怎么更换】小型冷库维护实战笔记

一、 了解单相电动机的基本原理以

1.1，单相电机为什么可以旋转？

单相电动机是以220V交流单相电源运行的异步电动机。正弦AC通过定子绕组后，电机会产生交变磁场，这个磁场的强弱和方向时不时地简化正弦定律的变化，但在空间方位上是固定的，所以这个磁场也称为交变脉动磁场。

但是这样做不足以使马达旋转。为了旋转电机，必须给定子添加一组启动绕组。启动绕组和操作绕组的空间差异为90度(如右侧A所示)，启动绕组还必须连接适当的启动器。主绕组的电流和相位相差约90度，这一原理我们称为“分相原理”。这样，当时间上相差90度的两个电流(例如右侧的b)进入空间中相差90度的两条绕组时，空间就会产生旋转磁场。

在这个旋转的磁场下，马达精子可以旋转，旋转后速度达到一定程度(通常为80%)，就可以通过安装在马达内部转子上的离心开关或其他自动控制装置分离启动绕组。

说明信息：“起始绕组和执行绕组的空间差异为90度。”如右图所示，如果没有起始绕组，运行绕组将向1-3方向移动，如果没有上部垂直力，电机将无法旋转，因此需要一组起始绕组来给予垂直力。

但是不能有启动绕组，需要电阻或电容器。如果不变，那两个力都是一样的，所以不能旋转。(大卫亚设)。

电容起着相变的作用。这样，相变后会产生电流的相位差，延迟90度。此时，两条线的相位等于前后(见右图)。容易理解，运行绕组，推，启动绕组，再推，马达可以旋转(注：这很容易理解)

举个不恰当的例子：一盆装篮球，如果想旋转，就要施加力，如果在篮球顶部施加水平方向的力，由于重力和摩擦力的作用，不能移动，所以几乎在同一时间要在接近45度的角度上增加力。

从

1.2、线圈与转速的之间的关系

右图可以看出，D1是启动绕组，D2是工作绕组，各绕组分为两部分，各部分以极数、极度极数、N或S、电机的极数成对出现，因此也称为极对数。

例如2、4、6、8、10、16等是极数，所以极对数是极数除以2。一般来说，电动机铭牌上标有电动机的极数，有的直接标有极数的电动机，如右图中的4极，有的标有额定速度，标有字母P(例如2P)。

马达速度和层数之间的关系可以通过公式计算出来。n=60f/p的公式，N是同步速率，60是分钟，F是工作频率，我国的电力频率是50HZ，P是电动机极对数。

如上图所示，对于四极异步电动机，同步速率为n=60f/(p/2)=60*50/2=1500r/min。但是这样计算的是同步转速。那么异步的话，还需要设计以周转率设计的系数。周转率的计算公式：S=(n1-n)/n1、N1=N-(N * 8%)；s是周转率，n1是同步速度，N是电机速度。但是一般的周转率都在2%-7%之间，取4%。那么四极电机的异步速度为：n1=n- (n*s)=同步速度-(同步速度*4%)=1500-(1500*4%)=1440r/min。

摘要：相同功率、极数不同的电动机之间的关系，电动机的极数(极数)越多，转速越低，体积越大，扭矩越大。电机的极数(极数)越多，转速越高，体积越小，扭矩越小。

二、单向电机的电阻值测量

通用电机分为起始绕组和工作绕组，起始绕组和工作绕组的一端连接在电机内部，因此从外部看，可以看到分为公共端(COM缩写C)、起始绕组端(Starting缩写S)和工作绕组端(S)的三个卡舌。

启动绕组的线圈线径比运行绕组的线径小，但由于绕组的绕组选手多，所以电阻小，阻力大，运行绕组的线径粗，绕组数量少，阻抗也小，相对阻力也小。即：S-M:电阻最大；C-S:电阻最小；C-M:电阻最小CS CM=SM。

注意：此方法仅适用于单向异步电动机，不适用于双向异步电动机。单相双向异步电动机的启动绕组与运行绕组大小大致相同。

在了解

三、单向异步电机的启动方式

启动方式之前，必须了解压缩机的过载、过电流保护程序(如RSIR PTC启动器)。保护器是压缩机中非常重要的部件。直接决定压缩机的安全性、性能和使用寿命，因此不能使用或使用与压缩机不匹配的保护器。

过热保护器有内置和外置两种。这里分为外部过热保护器(见下图)、外部保护器分为圆形和蝴蝶两种。通常紧贴在压缩机壳体表面。操作或启动电流过高时。热保护器内的电阻线发热，烤蝴蝶的双金属板变形，保护触点断开，压缩机电源关闭。过热保护器型号(下图右侧)，命名请重视锤子启动器。

如果压缩机内部温度升高，相对压缩机外壳温度也会升高，达到双金属变形的临界温度(通常在90左右)时，保护触点会断开，压缩机电源也会关闭。因此，保护装置同时提供过电流和过载保护。

启动方式可以分为电阻分相启动、电容分相启动、盖极型单向电机(不陈述，坏了就换成新的)。

的）；而在压缩机中常见的启动方式有：重锤式启动、重锤式电容启动、重锤式电容启动电容运行、PTC热敏电阻启动、PTC热敏电阻电容启动、PTC热敏电阻电容启动电容运行和电容启动电容运行。

3.1、RSIR（阻抗分相启动）

RSIR启动，也称电阻分相起动式，主要有PTC启动器和重锤启动器，

3.1.1、PTC电阻启动器（接线示意图如右图）。

那什么是PTC呢？其实PTC就是一种具有正温度系数的半导体元件，当PTC热敏电阻温度升高时，电阻也也呈指数增长；反之，温度越低，电阻值也就越低。

根据这个原理，将PTC元件串入到压缩机的启动绕组上，在接通电源的一瞬间，由于PTC元件刚刚通过电流，产生的热量小，温度较低，因此处于导通状态，与此同时，启动绕组和运行绕组同时接入电路，定子中产生旋转磁场，电机启动旋转。

在经过1s-5s后，电流的热效应使其PTC元件温度急剧升高，当温度达到临界值（大约90℃）时，呈高阻状态，相当于启动绕组处于断路状态。而这时，流过PTC元件的电流恰好起到维持高温高阻状态，当压缩机停机后，PTC元件断电，温度降低，逐渐恢复到低阻状态，为下一次启动作好准备。

3.1.2重锤式电流启动器

重锤式电流启动器主要有衔铁、动触点、静触点、激励线圈组成。

重锤式启动器的激励线圈串接在电动机的工作绕组中，静触点串接在电动机的启动绕组中（如右图），当重锤式启动器通电时，电机无法启动，此时由于无压缩机扭矩（无旋转磁场），造成压缩机运行电流增大（通常是额定电流的3-5倍），电流通过激励线圈产生足够的磁力，吸引衔铁向上运动，使得动静触点吸合，压缩机的启动绕组通电，使得电机运转。

当电机达到一定的转数时，电流开始慢慢下降，当启动器激励线圈的电流减小时，磁力也随之下降，当不足以吸合衔铁时，导致衔铁因自生重力而落下，动静触点断开，启动绕组失电，电机进入正常的运行。

3.1.3、PTC启动器和重锤启动器的区别

PTC启动器造价低、无机械触点、无火花，广泛适用于家用冰箱，特别是R32、R600A、R600、R290的制冷系统中。

但也有致命的缺点，就是不能频繁启动，一旦压缩机启动不成功，再次启动需要将PTC元件冷却，一般都是需要3分钟左右；并且PTC元件长期工作在高温环境，PTC元件极易损坏，破裂等，寿命短。

重锤启动器，价格低廉、使用寿命长、可以频繁启停，同PTC启动器一样，广泛使用类中小型制冷设备，特别是使用R404A、R134、R22、R503A的制冷系统中。

重锤启动器的缺点：因为是机械触点，在动、静触点接触或者断开时，极易发生打火，触点容易发生粘连，一般很少用于易燃易爆的制冷系统中，特别是R600、R600A、R290的制冷系统，一旦发生制冷剂泄漏，很容易出现爆炸或火灾。

注意：但是无论是重锤启动器也好、PTC启动器也好，都只适合小功率的压缩机，如果是大功率的压缩机，则还需配上启动电容辅助启动。

3.2、CSR电容启动式

如左图，是一个使用电容启动的单向异步电动机，在电机未启动时，离心开关处于闭合状态；如果设计没有离心开关时，就是一个PSC(电容运转式)。

当电机在通电的瞬间，运行绕组和启动绕组通电，在电容的作用下，启动绕组的相位要比运行绕组的相位要滞后一些，定子产生旋转磁场，定子得以转动。

当转子速度达到额定转数的80%左右时，离心开关便会自动打断开，启动电容完成启动任务，启动绕组因离心开关的断开而失电，不参与运行绕组运行工作。

3.3、PSC (电容运转式)

如右图，是一个使用电容启动的单向异步电动机，主要是由启动绕组来进行辅助启动，但是运转扭矩要比CSIR（电容启动式）小，普遍用于轻载、空载的环境中，常见的如：空调冷凝器风扇。

当电机在通电的瞬间，运行绕组和启动绕组通电，在电容的作用下，定子产生旋转磁场，定子得以转动；并且启动绕组不会断开，运行绕组和启动绕组同时参与运行工作状态。

3.4、RSCR电阻启动电容运转

RSCR电阻启动电容运转比较适合大功率且负载不稳的工作环境；它和前面几种有一点不一样，当它在启动完毕后，在电容的作用下，启动绕组依然处于工作状态。

这个是在原有的PTC启动器上并联一个运行电容，当电流同时通电时，因为PTC启动器呈现低阻状态，电流从PTC启动器流过，相当于短接，电容不起作用。

经过1s-5s后，电流的热效应使其PTC元件温度急剧升高，电阻呈高阻状态，相当于断路，电容被接通，电流从电容流过启动绕组，使得启动绕组运行扭矩变大，主要用于改善压缩机的启动性能和运行效率。

3.5、CSIR电流式电容启动

CSIR电流式电容启动，主要用于大功率（300W+）、启停频繁的工作环境中。

这个在原有的重锤启动器上，新增了一个辅助启动电容(需要注意一点，这个电容是串联在启动绕组中的)，和一个泄放电阻。

在启动瞬间，运行绕组因为没有扭矩，转子不旋转，此时电流增大，当达到额定电流的4-7倍，此时通过激励线圈的电流产生的磁场足以吸合衔铁，动静触点吸合，启动绕组得电运行。

当启动成功后，运行绕柱正常运行，此时电流就会慢慢的降低到额定电流，一次同时经过启动器的电流也随之变小，产生的磁场不足以吸合衔铁，在自身的重力作用下，动静触点分开，启动绕组失电；此时电容也处于悬空状态，而电容具有储能的作用，所以在电容两端并联一只电阻，用于释放电容器里面储存的能量。

3.6、CSR（电容启动电容运转）

CSR（电容启动电容运转）这种主要用于大功率场景中，这里不同以上面几种，这里用了一个单独的元件“启动继电器”，实际上就是一个电压式启动继电器，它和电容运转式一样，启动绕组不会断开，也会参与到运行工作中。

电压式启动继电器的线圈与压缩机的启动绕组（S）并联，常闭触点与启动绕电容串联，和运行电容是并联关系，电容并联会使容量变大。

当压缩机从通电到运转的过程中，常闭触点闭合，运行电容和启动电容并联，容量变大、启动电流大；当压缩机顺利启动以后，电压启动继电器两端电压随着压缩机的转速的增加而升高时，通常是达到额定转速的70%-80%左右，线圈产生电磁力将常闭触点断开，此时启动电容被断开，此时电容处于悬空状态，而电容具有储能的作用，所以在电容两端并联一只电阻，用于释放电容器里面储存的能量。

四、压缩机启动器代换注意事项

4.1、PTC启动器

一般在PTC启动器上面都标有电阻值，只要电阻值一样就可以更换（换过热保护器也要和原机匹配），一般都是在15Ω到22Ω之间，相似就可以了。

不能仅仅只考虑阻值，还得考虑功率，有的厂家偷工减料，将PTC芯片做的非常非常小，那么功率也就很小了，这种用在小功率的压缩机上没有一点问题，可是如果是用在大功率的压缩机中，压缩机还没有启动，PTC芯片就因高温而呈高阻值状态了，会导致压缩机无法启动。所以，在购买的时候最好撬开外壳，检查下PTC芯片是否合格，谨防上当受骗。

4.2、重锤启动器

如果说PTC启动器可以将就，那么重锤启动器可是一个傲人的家伙，它可不将就呢，因此在配比的使用需要严格匹配。

因为它是一个电磁器件，一般需要考虑三个参数，分别是：吸合电流、断开电流和触点瞬间电流。

关于重锤启动器的匹配问题：如果将一个大的启动器放在一个小的压缩机中，会因为吸合电流不够，导致压缩机无法启动；如果用一个小的启动器装在一个大的压缩机上，会导致启动器了以后，因工作电流过大，而不能断开；最后的结果就是电流过大导致热保护器过热保护或者烧毁压缩机。

重锤式启动器参数解释：1/2HP，1/2表示0.5，也就是一半的意思；HP表示1马力，也就是常说的1P，1P等于750W； 那么2/1HP=2/1*750=375W，那么它就适合375W左右的压缩机。常用的参数有：1/2HP、1/3HP、1/4HP、1/5HP和1/6HP；脚位有1脚和3脚，也就是带电容和不带电容的区别。

不常用的有如3/8HP，那么是：3/8HP*1HP= 0.375*750=281W，也就是说3/8HP适合280W左右的压缩机；

关于重锤启动器的另类命名方法，QL2系列，其实对于这个系列官方并未给出一些参数说明，我个人认为这个命名可能是：QL表示电流继电器，2-xxx，则是吸合电流的倍数，这个在后期确认后，会进行更改；

关于QL系列和通用命名法的关系，参考资料来自淘宝

QL系列名称

可匹配的压缩机（HP）

功率（W）

其它型号

QL2-3.15

1/7

107

QL2-3.20

1/7

QL2-3.35

1/6

QL2-3.5

1/6

QL2-3.8

1/5

QD65/QD66

QL2-3.9

1/5

QL2-3.95

1/5

QL2-3.65

1/5

QD75

QL2-3.75

1/5

QL2-8.0

1/2

QD150D/QD180D

QL2-8.1

1/2

QL2-5.0

1/4

QD91

QL2-5.5

1/3

QL2-10.0

3/4

QD128H

注意：这两种启动器尽可能不互相代换，特别是大功率的压缩机，原装使用启动器可能为的就是瞬间启动，更有力，启动成功率也就更高，换成PTC启动器，不一定能够启动成功，毕竟有的压缩机阻值也才几欧，而PTC启动器本身都大于10Ω了。

一旦启动不起来，就会导致多次重复启动，PTC芯片两端电压降比较大，温度高，PTC更容易损坏，而压缩机经常性的运转不起来、运行绕组电流过大，更容易导致热保护器保护或压缩机烧毁。

如果是由PTC启动器换成重锤启动器，则需要考虑功率是否与要换的匹配，还有就是一个制冷剂，是否属于易燃易爆，重锤式启动器在启停瞬间，会出现电弧，因此遇到易燃易爆品可能会导致火灾或者爆炸。

4.3、SECOP思科普（Danfoss丹佛斯）

2010年SECOP思科普收购Danfoss丹佛斯压缩机，股权变更，自2012年后，思科普生产的压缩机将不再有丹佛斯的标识，虽然如此，但仍习惯性的称它“丹佛斯压缩机”。

丹佛斯SC系列全封闭活塞压缩机，这个系列的压缩机将过载、过流保护装置集成在压缩机内部，因此在配置的启动器上无过流、过载的保护装置。

因此该启动器不能用于代换星星系列冷柜，主要原因：1、电容配置容量过大，造成启动电流过大，极易因过流而烧毁压缩机；2、星星系列压缩机采用的是外过载保护器，而启动器则无过流、过载保护装置，无法为压缩机提供安全的工作环境，当压缩机出现故障时无法切断电源；3、丹佛斯SC系列启动器属于电压式启动继电器，可能因为产生的感应电磁效应过小、电压不足以将启动继电器的衔铁拉升，导致启动绕组一直处于运转模式，从而烧坏启动绕组。

五、启动器的检查

5.1、重锤启动器检查

取下来，用手摇一摇，听听里面是否有声音，如果有，则应该是好的，线圈朝上，用万用表的电阻挡，测量芯片两脚之间的电阻值，如果通的表示是好的，不通或者电阻值较大，可以确定它存在故障，需要进一步拆开检查或直接更换；如果拆开发现触点有发黑、打火严重的痕迹，建议更换。

5.2、PTC启动器检查

和重锤启动器一样，先取下来，用手摇一摇，如果由声音则表示是坏的，如果没有声音，进一步使用万用表测量。

先看启动器上面所标注的电阻值，在常温下使用万用表的电阻挡进行测量，如果实际测量结果和标注电阻值存在差异，相差几Ω时，一般都是好的，如果误差比较大，则表示启动器PTC芯片存在变质，这种情况需要对它进行更换。

5.3、过载保护器的检查

保护器的检查比启动器的检查，容易了许多，保护器内部就是一个可弯曲的双金属片，在常温下，用手摇一摇，听听里面是否有声音，如果有的话代表过载保护器出现异常，内部损坏。

圆形过载保护器有两只引脚，一只接电源和一条接压缩机的线，因此只要需要测量这两只脚是否通断就可以，正常情况下的阻值是0Ω左右。 蝶形保护器也是一样的，它只是少了根线，但是测量方法一样。

六、单向异步电机工作电容粗略计算

5.1、C=1950I/Ucos∮(uF)算法

单相电机工作电容的计算公司：GC=1950I/Ucos∮(微法)，启动电流是工作电流的1-7倍，一般取3.75倍。

名词解释：C-配用的电容量，单位为微法(uF)，1950是常数、I是电机的运行电流、U是单向电源电压、Ucos∮是功率因数，一般取0.75。

例：一台单向异步压缩机的额定功率400W，需计算启动电容；根据公式I＝P/U*cosφ 可以计算出电流，既I=P/U* cosφ=400/220*0.75≈2.4（A）。

那么根据GC=1950*I/U*cos∮(微法)公式可计算出工作电容的容值：GC=1950*2.4/220*0.75≈15.95uF。

5.2 、C=8JS(uF)算法

C-配

用的电容量，单位为微法(uF)；J：电机启动绕组电流密度，一般选5～7A/mm2 ；S：启动绕组导线截面积(mm2 )。

例：金龙台扇电机启动绕组线圈重新绕制后，测出启动绕组线径为0.17mm² ，则截面积S=0.0226mm²，选J=7A/mm²，所以 C=8×7×0.0226≈1.26uF，在实际选配参数为1.2uF±5％，耐压500V的电容。另外应注意电容的耐压值一定要高于400V，以防击穿。

一般来说启动电容是工作电流的1-7倍，一般取3.50或者4。

注意：启动电容过大会导致电机电流增大，压缩机转速变快，超出了额定设计转速以及额定最大允许电流，这种情况极易烧毁电机绕组；如果电容过小会导致启动电流过小、启动力矩不够，会造成压缩机启动困难或者不能启动，严重可能会导致压缩机绕组烧毁或过热保护。