制冷压缩机保护器的应用

制冷压缩机是空调器、电冰箱的主要关键部件，有“心脏”之称。我国从八十年代开始陆续引进技术和设备，生产能力已经达到2000万台左右。由于在使用过程中要求具有高可靠性和安全性，给压缩机保护器提出了较高的要求。

　　1 作用 　　保护器串联在压缩机线路中，及时跟踪压缩机的温度变化，并根据电流的变化，对压缩机提供准确可靠的保护。
　　目前在制冷压缩机中广泛应用的主要是突跳式双金属保护器。它具有结构简单，工作可靠，使用方便，成本低等优点。

　　2 类型 　　根据安装方式和功能不同有如下几种：
　　2．1 根据安装方式的不同，可分为两种：
　　2．1．1 外装式保护器 　　安装在压缩机外壳的密封接线柱上。因此，感应压缩机外壳的温度，准确性，工作可靠性相对较差，适用范围有一定的局限性。但由于其安装维修方便，成本低，故一般应用在电冰箱压缩机和小功率（一般为小于1PH的功率）家用空调压缩机。
　　2．1．2 埋入式保护器 　　安装在压缩机外壳内腔的（绑扎在）马达线圈上或（接插在）密封接线柱上。因此工作准确，可靠性高，适用范围广（从电冰箱压缩机到一般的空调器压缩机都能适用）。但由于安装在压缩机内部，要求尺寸小，能适应压缩机内部的高温，高压变化等恶劣环境。因此，对其设计和制造等提出了很高的要求，如密封性要求达到1×10－9标准大气压s。目前，广泛应用于空调压缩机上。
　　 2．2 根据功用的不同，可分为三种。
　　2．2．1 过热保护器 　　因各种原因而导致压缩机温度超过其允许的工作范围时该保护器能自动切断电路使压缩机停止工作。待压缩机温度下降到设计的范围又自动接通电路，因此能确保压缩机工作在一个允许的温度范围内，不会出现“烧机”或工作寿命的下降。
　　2．2．2 过载保护器 　　①主要作用是由于工作状态异常，如长期过载、电网电压升高或下降等情况而影响压缩机性能或导致“烧机”时，保护器能根据设计的要求在规定的时间内切断电路，即所谓的“电流特性”。 　　②当压缩机发生机械咬合或起动间隙时间过短等原因导致堵转，如不及时切断电路，即产生“烧机”。该保护器能在规定的电流下、在规定的时间内（即所谓的“时间特性”）切断电路，避免事故的发生。
　　2．2．3 过热过载保护器 该保护器集上述两种产品的功能于一体，因此对保护器的设计和配套提出了较高的要求，但使压缩机结构简化，可靠性得到提升，因此得到了广泛的应用。

　　3 国内、外生产应用情况
　　3．1 外装式保护器 　　①电冰箱压缩机外装保护器。该产品的生产以美国TI公司为典型产品的生产实现了自动化规模生产，工艺成熟，质量稳定。另外如日本YAMADA公司等。但在生产装备、技术水平等诸方面尚存在差异。 　　自八十年代以来，国内先后引进了电冰箱压缩机保护器生产线或关键设备。同时，依靠自行开发的技术和工艺装备进行生产、并达到相当规模的厂家也为数不少。经过十几年的摸索，目前在生产的技术水平和产品品质等方面也趋于成熟，并在价格方面有较大的优势。 　　②空调器压缩机外装保护器。在国内的生产历史已有十多年，但未能形成大批量生产。虽然近几年国内空调器压缩机生产线大量引进生产，但该保护器仍依赖进口解决。 　　目前国内有关保护器生产厂家已将目光瞄准了该产品，并纷纷投入力量开发研制，并有被空调压缩机厂家采用的迹象。
　　3．2 埋入式保护器 该产品在国内研制开发已有一段时间，并积累了一定的经验，但由于种种原因未能形成大批量生产。因此严重滞后于空调压缩机的国产化要求。目前世界上生产该产品的有美国德州仪器公司、日本（株）生方制作所等。

　　4 新型保护器的介绍 　　随着制冷压缩机生产的不断发展，给保护器又提出了新的要求，并出现了一些有独特功能的保护器，较好地满足了压缩机生产的需要。
　　4．1 可熔性不复位保护器 　　在一般情况下，保护器能使压缩机免遭破坏，但发生以下情况时就无法达到保护的目的：①当某些永久性的故障，如压缩机机械咬合，而保护器又超过其工作寿命时。②由于频繁的故障导致保护器超过工作寿命。③由于保护器本身的质量问题而导致无法断开时。上述情况如不强制切断电路必将发生更大的事故，甚至可能引起压缩机爆炸等危害人身安全的事故。 　　可熔性（外装式和埋入式）保护器的出现较好地满足了这一要求。该保护器在上述情况时，即可根据特定的设计，永久性断路，即相当“熔断丝”的作用，使压缩机得到可靠的保护，避免了压缩机“爆炸”事故的发生。该产品约于1997年陆续得到推广应用，取得良好效果。
　　4．2 接插埋入式保护器 　　以往埋入式保护器大多数是以绑扎式附在马达定子绕组上，以准确感知其温度的变化，但是安装极不方便，给压缩机自动线生产带来影响，成本也较高。为了改善上述状况，一种直接插在密封端子上的接插式保护器较好地解决了上述问题。该保护器感应的是压缩机的排气等综合温度，既具有外装式安装的方便性，同时又具备埋入式工作的可靠性，造价也相对较低。
　　4．3 过热过载功能于一体的埋入式保护器 　　过热和过载保护器一般在外装式中有较早的应用，而埋入式保护器过去一般只具备过载功能，而过热保护则由相应的保护器承担。虽然功能分明，但降低了压缩机整机的可靠性，增加成本，因此，目前设计应用的多为过热过载型。 　　随着变频式空调压缩机的出现，对保护器的要求也有所变化。如，只需提供过热保护功能的保护器即可。此种保护器有外装式，接插埋入式，绑扎埋入式等形式，但从实际情况看，采用接插埋入式应是比较合理有效的方法。
　　应当指出的是：对于已安装了埋入式保护器的压缩机而言，由于对工作电压过高或过低，起动间隙时间过短等异常工作状况有了可靠（二重）保护。从这个意义上说，空调器生产厂家如果是为了保护压缩机而进行电压检测，起动间隙时间设定等功能的设置是不必要的。

   5 结论 　　综上所述，在选用保护器时，如果从保护的性能考虑，宜采用埋入式保护器；但从经济性和使用维修的方便性来说，外装式保护器仍不乏优势。因此，如果对现有的外装式保护器进行设计上的改进，使之达到内置式保护器的功效，是极有可能性和必要性的，也定能为市场所接受。