冷柜的電氣控制原理探究

于艷萍　石雅琳　曲曉丹

摘 要：近年來，冷柜市場發(fā)展十分迅速，市場競爭日益激烈，消費者對冷柜功能的要求也越來越高。冷柜的主要功能是制冷和保鮮食物。隨著人們生活質(zhì)量的提升，越來越多的消費者開始注重飲食安全，而保鮮功能強大的冷柜能持續(xù)保持食品新鮮，受到了消費者的青睞。冷柜屬于電器，需要通過電氣控制系統(tǒng)來控制制冷方式和柜內(nèi)溫度。因此，針對冷柜的電氣控制原理展開了研究和分析。

關(guān)鍵詞：冷柜；電氣控制原理；控制系統(tǒng)；制冷效果

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.140

為了保持食物新鮮，人們通常會將食物放在冷柜內(nèi)，其已成為現(xiàn)代社會生活中不可或缺的重要工具。目前，冷柜市場的潛力巨大，是商家的必爭之地。電氣控制系統(tǒng)是冷柜的“心臟”，其重要性毋庸置疑，直接影響著冷柜的性能和功率，進而影響著制冷效果。一旦冷柜電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將無法制冷或啟動，因此，研究冷柜電氣控制的原理有重要意義。

1 冷柜的工作特點

冷柜啟動時的運轉(zhuǎn)頻率最大，通常超過130 Hz。此時，制冷速度是最快的。冷柜不可頻繁開、關(guān)機，因為啟動時的能耗最大，需要5 min才能完成啟動、制冷過程，達到設(shè)置溫度后，會自動轉(zhuǎn)入節(jié)能運行模式，進入低頻運轉(zhuǎn)。冷柜在大多數(shù)時間進行的是低頻運轉(zhuǎn)，這樣既能滿足用戶的使用需求，還能節(jié)約電能。經(jīng)常性的開、關(guān)機不僅會增加能耗，還會對冷柜造成損害，影響其使用壽命，甚至對電網(wǎng)造成沖擊，影響其他電器的安全。因此，必須保證冷柜電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免電氣控制系統(tǒng)故障發(fā)生。

2 冷柜電氣控制系統(tǒng)的組成

冷柜的電氣控制系統(tǒng)由照明電路、壓縮機起動系統(tǒng)、冷柜穩(wěn)定自動控制系統(tǒng)、過電流保護系統(tǒng)、過熱保護系統(tǒng)和除霜控制系統(tǒng)組成。電路類型主要分為直冷式冷柜電路、電子溫控式冷柜電路、間冷式冷柜電路。直冷式冷柜電路的控制電路由照明開關(guān)、溫度控制器、啟動電容、壓縮機電動機和重錘式啟動繼電器等組成。冷柜電氣控制的特點為使用了定溫復(fù)位控制器，設(shè)置了溫度補償電路和除霜電路。在壓縮機方面，通常需要設(shè)置壓縮機保護線路。目前，大多冷柜壓縮機電機采用單向分相式感應(yīng)電動機，這種電動機一般有2個繞組，即啟動繞組和運轉(zhuǎn)繞組，包含兩大子系統(tǒng)，分別為制冷系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)負責(zé)制冷，可使冷柜溫度達到設(shè)定值；控制子系統(tǒng)不僅可協(xié)調(diào)各電路，還能控制柜內(nèi)溫度，使柜內(nèi)保持設(shè)定溫度，從而滿足用戶的使用需求。

3 冷柜的電氣控制原理

冷柜壓縮機的電動機由啟動繞組和運轉(zhuǎn)繞組組成，這兩個繞組的線徑不同，壓縮機的電動機在啟動時，必須將運轉(zhuǎn)繞組和啟動繞組同時接入電路，電機啟動后再將啟動繞組斷開，單向感應(yīng)電機進入工作狀態(tài)。單向感應(yīng)電機無運動部件，具有成本低、性能強大、無噪聲、無電弧、壽命長的特點，且對電壓波動的適應(yīng)性強，是最理想的電器啟動電路，應(yīng)用十分廣泛。但因這種啟動器具有的啟動特性，在壓縮機停機后不可立即再次啟動，需要等待啟動器的溫度下降至臨界點后，才能再次啟動壓縮機，這個冷卻過程大概需要5 min。因此，通常情況下，冷柜斷電停機后，需要間隔5 min后再次開啟。

壓縮機的啟動原理為：當接通電源后，交流電壓通過溫控器的接點，經(jīng)保護器的電熱絲送到壓縮機的公共端，連通啟動繞組和運轉(zhuǎn)繞組，連接PTC啟動器串聯(lián)啟動繞組，在通電瞬間，啟動線路與電源連通。但由于啟動器自身具有的特性，接通電源后電阻會急劇增大，啟動器元件和啟動繞組中的電流會迅速減小，啟動繞組斷開，運轉(zhuǎn)繞組持續(xù)運轉(zhuǎn)，啟動壓縮機，壓縮機啟動旋轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)繞組保持運行，整個啟動過程完成。從啟動到加溫，再到高阻狀態(tài)、制冷狀態(tài)需要5 min。在機電運轉(zhuǎn)的過程中，如果發(fā)生過溫、過流升的情況，則必須切斷電機電源，避免燒毀電機。該問題通?？刹捎眠^流、過溫升保護器來解決。如果因壓縮機故障而造成運行電流增大，導(dǎo)致熱絲溫度穩(wěn)定升高，則會造成保護器接點斷開。此時，必須切斷壓縮機電源，避免壓縮機燒毀。

為了使冷柜柜內(nèi)溫度保持在設(shè)定溫度，需安裝自動溫度控制器。自動溫度控制器能靈敏地感受到冷柜內(nèi)的溫度變化，自動控制壓縮機的啟停，使冷柜溫度保持在設(shè)定范圍。冷柜內(nèi)的溫度升高時，溫度自動控制器的接點閉合，壓縮機運轉(zhuǎn)制冷，降低冷柜內(nèi)的溫度；冷柜內(nèi)的溫度降低時，溫度自動控制器的接點斷開，壓縮機停止運轉(zhuǎn)，使柜內(nèi)溫度停止下降。自動溫度控制器主要由開關(guān)觸點和感溫元件組成，主要控制方式分為壓力式和電子溫控。壓力式感溫控制方式應(yīng)用十分廣泛，可通過溫度調(diào)節(jié)旋鈕預(yù)設(shè)定溫度；電子溫控通過數(shù)字鍵盤設(shè)定溫度，精度更高。此外，還有照明和風(fēng)扇電路等部件，但這些部件比較簡單，通常與冷柜門開關(guān)串聯(lián)，通過開、關(guān)門動作啟閉，開門時照明亮起，關(guān)門時熄滅。

4 結(jié)束語

冷柜是現(xiàn)代生活中不可或缺的重要工具。因此，了解冷柜的工作特點及其電氣控制系統(tǒng)的原理，評估冷柜的運行狀態(tài)，可使冷柜的運行更加穩(wěn)定、可靠，從而滿足人們在生活中的需求，提高人們的生活品質(zhì)。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕