Изучение электрооборудования и приборов автоматики холодильников компрессионного типа (стр. 3 )

Рассмотрим устройство терморегуляторов, основанных на косвенном способе регулирования температуры. Для этого применяют в основном манометрические датчики-реле температуры (терморегуляторы или термостаты), чувствительный элемент которых (датчик) прижат к стенке испарителя (рис. 9.).

В терморегуляторе установлен сильфон 3, на одну сторону которого действует давление пара вещества, заполняющего чувствительный элемент — трубку 5, а на другую — пружина 4, натяжение которой изменяется поворотом ручки 8

(изменением уставки).

Дно сильфона механически соединено с электрическими контактами 2, включающими или выключающими электродвигатель компрессора. Увеличение натяжения пружины поворотом ручки приводит к тому, что срабатывание механизма происходит при более высоком давлении пара, следовательно, при более высокой температуре стенки испарителя и температуре кипения. Соответственно будет выше температура в камере холодильника.

Рис. 9. Принципиальная конструкция терморегулятора: 1 – рычажный механизм; 2 – контакты; 3 – сильфон; 4 – силовая пружина; 5 – трубка сильфона;

6 – электроизоляционная подкладка; 7 – регулировочный винт силовой пружины; 8 – ручка терморегулятора

Терморегуляторы этого типа несложны, компактны, надежны в работе и имеют невысокую стоимость. Они без изменения установки заметно замедляют рост расхода энергии по мере повышения температуры окружающего воздуха путем незначительного повышения температуры в холодильной камере. Связь между этими температурами при неизменной установке является статической характеристикой системы холодильник — терморегулятор.

Допустимость произвольного изменения установки с последующим изменением температуры в холодильной камере отличает терморегуляторы бытовых холодильников от большинства промышленных приборов и систем автоматизации, призванных строго поддерживать параметры технологического режима.

Долговечность терморегуляторов — того же порядка, что и холодильного агрегата и шкафа холодильника, т. е. около 15 лет. Интенсивность отказов в первые годы после выпуска минимальная и составляет доли процента в год. При типовых испытаниях терморегулятор должен выдержать 500 тыс. включений и выключений, а устройство для полуавтоматического оттаивания, если оно есть, — 5000 срабатываний.

Исключительно жесткие требования предъявляются к плотности силовой системы (чувствительный элемент — капилляр — сильфон), давление в которой близко к давлению в испари…200 кПа) и циклично колеблется с частотой 3 – 8 раз в час и амплитудой 50… 70 кПа в течение многих лет, а количество хладона в силовой системе ничтожно (доли грамма).

Систему заполняют перегретым паром хладона R12, что исключает чрезмерное повышение давления при транспортировке и хранении приборов при высокой температуре. Малый вес заполнения позволяет отказаться от дополнительной емкости (патрона) на капиллярной трубке, так как весь жидкий хладон свободно помещается в конце ее, прижатом к испарителю, если правильно выбран диаметр трубки и если она прижата горизонтально или запаянным концом вниз. Конец капилляра и является чувствительным элементом.

Чувствительный патрон или конец капилляра укрепляют на испарителе горизонтально или запаянным концом вниз, чтобы жидкий хладон не перетекал вдоль капилляра. На некотором расстоянии от испарителя капилляр загибают вверх, чтобы талая вода при оттаивании не стекала по нему к прибору или в изоляцию холодильника.

Капилляр прикреплен к испарителю, как правило, на последней трети длины пути хладона по испарителю — в таком месте, где замороженные продукты или ледовые формы не препятствуют свободному изменению температуры патрона. Однако известны хорошо работающие холодильники, в которых капилляр прикреплен на первой трети пути хладона.

Капилляр должен прикасаться к испарителю только в месте его закрепления. Целесообразно поэтому заключать капилляр по всей его длине в тонкую хлорвиниловую трубку, чтобы не допустить металлического контакта капилляра и испарителя и подачи напряжения на испаритель при аварии с токоведущими частями прибора.

В большинстве случаев терморегулятор устанавливают внутри холодильника, например на боковой стенке холодильной камеры. Однако иногда терморегулятор располагают снаружи, под верхней плоскостью холодильника (в дальнем углу, ручка и шкала утоплены), либо под панелью передней стенки над дверью.

Основными параметрами терморегуляторов служат температуры включения tВКЛ и выключения tВЫКЛ при различных установках (положениях ручки).

Применяются терморегуляторы различных типов и модификаций: Т-110,

Т-130, Т-144, ТРХ (Т-110), АРТ-2 и др.

Датчики-реле температуры АРТ-2 устанавливаются в компрессионных холодильниках (АРТ-2А – в абсорбционных) и имеют большое распространение.

В табл. 2 приведены температурные параметры терморегуляторов типа Т.

Таблица 2. Температурные параметры приборов типа Т, оС

Параметры	Значения параметров
Тип датчика – реле температуры
Т-110-1	Т-110-2	Т-110-3	Т-110-4	Т-110-5	Т-130	Т-144-1	Т-144-2
Нижняя ус-тавка	Замыкание контактов	–	–	–	–	–	4+1,3	–	–
Размыкание контактов	Не выше -18	Не выше -15	Не выше -24.5	Не выше -4	Не выше -12	Не выше -15	Не выше -28	–
Средняя ус-тавка	Замыкание контактов	-6±1,3	-4±1,3	-11±1,3	+5±1,3	–	–	–	–
Размыкание контактов	-14±1,3	-11 ±1,3	-20±1,3	+1±1,3	–	–	–	–
Верхняя ус-тавка	Замыкание контактов	Не выше 0	Не выше 0	Не выше -3	Не выше +11	1,5–4	4 ±1,3	-19 ±1,3	-19± 1,3
Размыкание контактов	–	–	–	–	–	10 ±1,5	-24 ±1,3	-24 ±1,3
Температура контактов сигнализации на верхней уставке	–	–	–	–	–	–	-15+2	-15+2
Зона нечувствительности	На средней уставке 8±21	То же 7±21	» 9±21	» 4±21	На верхней уставке не более 4	Регулируемая	На средней уставке 5±21	То же 5±21

Терморегуляторы типа Т-110 предназначены для бытовых холодильников обычного исполнения.

Прибор смонтирован в пластмассовом корпусе 6 (рис. 10) и состоит из следующих основных частей: термочувствительной системы, узла настройки температуры замыкания контактов, механизма переключения контактов и колодки с контактной группой, выводными клеммами и винтом настройки дифференциала.

Рис. 10. Датчик-реле температуры Т-110: 1 – термосистема (сильфон);

2 – пружина; 3 – ползун; 4 – гайка; 5, 8 – регулировочные винты; 6 – корпус;

7 – колодка; 9 – перебрасывающаяся пружина; 10 – контровочная пружина;

11, 12 – рычаги; 13 – ось

Дифференциалом терморегулятора называют разность между температурой размыкания и замыкания контактов (при определённом натяжении основной пружины). Чем меньше дифференциал прибора, тем в более узких пределах будет поддерживаться заданная температура. Дифференциал изменяют при помощи винта, который, являясь ограничителем для перемещения силового рычага, приближает или удаляет момент перебрасывания перекидной пружины рычага с подвижным контактом.

Упругим элементом термочувствительной системы является сильфон.

Узел настройки температуры включения контактов состоит из пружины 2, ползуна 3, гайки 4, регулировочного винта 5 и контровочной пружины 10.

Зону нечувствительности настраивают регулировочным винтом 8, установленным в колодке 7. Механизм переключения контактов состоит из рычага 12, оси 13, рычага 11 и перебрасывающейся пружины 9.

Прибор работает следующим образом. Сильфон термочувствительной системы 1 воздействует на двухплечевой рычаг, шарнирно закреплённый на оси 13. В режиме термостатирования рычаг, вращаясь под воздействием усилий термосистемы и пружины 2, через пружину 9 и рычаг 12 замыкает или размыкает контакты.

При повышении температуры контролируемой среды контакты замыкаются, при понижении температуры на величину зоны нечувствительности – размыкаются.

При наиболее холодном режиме ручка прибора повёрнута по часовой стрелке до упора, при среднем – на 125° , а при наиболее тёплом – на 250° против часовой стрелки. Средний режим и режим "Тепло" устанавливают по рискам на корпусе прибора. При повороте ручки против часовой стрелки до упора на 3200 от наиболее холодного режима происходит принудительное размыкание контактов.

Прибор можно устанавливать как в камере холодильника, так и снаружи в местах, исключающих попадание воды внутрь прибора при эксплуатации. Длина контакта капиллярной трубки со стенкой испарителя должна быть не менее

120 мм.

Терморегуляторы Т-130 устанавливают в двухкамерных бытовых холодильниках. Отличительной особенностью этого прибора является замыкание контактов на обеих уставках при температуре 4±1,3°С. С помощью прибора Т-130 можно в каждом цикле работы компрессора (без дополнительных приборов управления оттаиванием) автоматически оттаивать иней с поверхности испарителя, установленного в отделении для хранения охлажденных пищевых продуктов.