2. Електрообладнання побутових холодильників

Нагрівачі

Основною частиною нагрівача є його нагрівальний елемент, у якому електрична енергія перетворюється в теплову. Роль нагрівальних елементів виконують провідники зі сплавів, що мають високий питомий опір і витримують високі температури.

В побутових холодильниках для нагрівальних елементів (в залежності від їх призначення) звичайно застосовують дріт з ніхрому (сплав нікелю, хрому, заліза і марганцю), фехралю (сплав заліза, хрому, алюмінію й у невеликих кількостях марганцю і нікелю) або константану (сплав міді з нікелем). Вибір того чи іншого матеріалу для нагрівального елементу визначається, в основному, припустимою температурою нагрівання для даного матеріалу, а також його вартістю.

В усіх нагрівачах струмопровідний дріт ретельно ізолюють від корпусу. Від цього залежить якість і надійність роботи нагрівача, а також безпека при його використанні. Електроізоляційні матеріали мають високу електричну міцність, витримують часті коливання температури, мають гарну теплопровідність і ряд інших необхідних якостей. Дротовий нагрівач великої довжини завивають у спіраль для компактності.

Електричний нагрівач генератора в абсорбційних холодильниках виготовлений з ніхромової спирали з нанизаними на неї порцеляновими втулками. Спіраль вставлена в металевий корпус, що зроблений із труби з заглушеним кінцем. Вільний простір між втулками і стінками корпусу заповнено піском. Вивідні кінці спирали, що приєднуються до перемикача або терморегулятора, ретельно ізольовані.

Електричні нагрівачі генераторів у різних холодильників відрізняються по потужності, кількості ступіней (одно-, дво- або триступінчасті), а також по напрузі. Потужність нагрівача регулюють за допомогою перемикача пакетного типу.

Електричний нагрівач, що охороняє дверний пройом від випадання конденсату, встановлюють в однокамерних і двокамерних холодильниках з температурним режимом у морозильній камері -18 0С (***).

Електродвигуни

В герметичних компресійних агрегатах побутових холодильників встановлюють однофазні асинхронні дво- або  чотириполюсні двигуни перемінного струму для роботи від мережі напруги 220 або 127 В, 50 Гц. Синхронна швидкість обертання ротора двополюсного двигуна — 3000 об/хв, чотириполюсного — 1500 об/хв.

Електродвигуни герметичних агрегатів працюють у наглухо завареному кожусі мотор-компресора в середовищі фреону і масла і недоступні для огляду і ремонту. Тому до них висувають особливі вимоги. Електродвигуни виготовляють з матеріалів, що не вступають у хімічні реакції з фреоном і маслом, допускають відносно високі температури нагрівання, мають низьку вологоємність. У двигунах застосовують активні магнітопровідні, струмопровідні й електроізоляційні матеріали. Пластини ротора і статора штампують з електротехнічної холоднокатаної сталі з дуже тонким і міцним шаром окису.

Електродвигуни для герметичних холодильних агрегатів випускають у спеціальному виконанні у виді окремих статора і ротора, що збирають разом лише при зборці з компресором. Такі двигуни відносно компактні. Вони не мають корпуси, вала і підшипників.

Статор є нерухомою частиною двигуна. Складається він з листків електротехнічної сталі, зібраних у пакет і зварених між собою в окремих місцях по зовнішньому діаметру.

Вирізи, що розташовані на внутрішньому діаметрі листка, утворюють при зборці пакету напівзакриті пази для укладання обмоток. Статор має дві обмотки: робочу і пускову.

Обмотки намотують окремими секціями. Пускова обмотка розрахована на короткочасне включення лише при запуску двигуна

Для обмоток застосовують провід марки ПЭВ-2 з високоміцною лаковою (вініфлекс) ізоляцією, що не розчиняється під дією фреону і масла. Просочування обмоток лаками не допускається для того, щоб уникнути їх розчинення фреоном, а також відшаровування лаку. Витки обмоток у секціях скріплюють лляними нитками. Один з кінців робочої і пускової обмоток з'єднують. Таким чином, обмотки мають три вивідних кінці — робочий, пусковий і загальний кінець обох обмоток. Для вивідних провідників використовують багатожильні проводи в бавовняній панчосі з уплетеною кольоровою ниткою для відмінності кінців обмоток. Для пазової ізоляції застосовують електрокартон або пластикат; для клинів, що утримують обмотку в пазах - фібру.

Ротор - обертова частина двигуна, що представляє собою циліндричний сердечник, зібраний як і статор, з окремих пластин електротехнічної сталі з отворами по зовнішній окружності і з центральним отвором для посадки ротора на вал. Отвори по зовнішній окружності пластин після зборки ротора утворять пази, що заливають алюмінієм. Пази ротора звичайно роблять скошеними, що сприяє зменшенню шуму при роботі двигуна. Алюмінієві стержні, що утворяться при заливанні ротора, з обох торців замкнуті кільцями, які відлиті заодно зі стержнями. Такий ротор називають короткозамкненим типу білячої клітки.

У деяких роторах з однієї сторони разом з короткозамкненим кільцем відлиті вентиляційні лопатки, що сприяють кращому охолодженню обмоток. Іноді на роторі приклепують противаги для врівноважування незбалансованих мас компресора. У герметичних агрегатах ротор двигуна запресовують безпосередньо на колінчатий вал компресора.

Однофазний асинхронний двигун працює в наступний спосіб. При включенні робочої обмотки в однофазний ланцюг перемінного струму виникає пульсуюче магнітне поле, що наводить струми в короткозамкнених провідниках ротора (як у вторинній обмотці трансформатора). Однак ротор буде залишатися нерухомим, тому що електромагнітні сили, які виникають при цьому, будуть однаково прагнути обертати витки ротора в протилежні сторони і взаємно врівноважуватися. Для того, щоб ротор почав обертатися, необхідно створити обертове магнітне поле. Тому в момент запуску двигуна включають у мережу також пускову обмотку, розташовану на статорі зі зрушенням на кут 90 електричних градусів стосовно робочої обмотки.

Обертове магнітне поле створює обертаючий момент, що діє в тому же напрямку і достатній для розгону ротора. Коли швидкість ротора досягне приблизно 75...80% синхронної швидкості, пускову обмотку відключають. Принципова схема включення такого двигуна приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципова схема включення однофазного асинхронного двигуна:

РО — робоча обмотка; ПО — пускова обмотка

Освітлення

Освітлювальна апаратура холодильника складається з електропатрону з лампою накалювання і вимикача.

Освітлювальна проводка з апаратурою включена в електроланцюг холодильника паралельно силовій проводці, що живить електродвигун компресора (або нагрівач генератора), і діє незалежно від роботи двигуна або генератора.

Електропатрони в побутових холодильниках можуть зволожуватися, тому застосовують спеціальні патрони або ретельно герметизують стандартні. Для цієї мети місце введення проводів у патрон замазують водонепроникними пастами або ущільнюють гумовими манжетами.

Електролампи застосовують потужністю 15...25 Вт (в залежності від обсягу камери) з латунним або алюмінієвим цоколем типу Р-14, Р-27. У багатьох холодильниках електролампа закрита плафоном або обгороджена захисним пристроєм, що запобігає її ушкодженню. Електролампа включається автоматично при відкриваннях дверей холодильника і виключається при закриванні.

Вимикач електролампи звичайно розташований поблизу електролампи в простінку між корпусом шафи і камерою і закріплений на лицьовій накладці з її тильної сторони. Кнопка вимикача виступає назовні і при закритих дверях шафи упирається у внутрішню панель. Контакти вимикача нормально замкнуті, тому при закритих дверях шафи кнопка, упираючись в панель, відходить, в результаті чого контакти розмикаються. При відкриванні дверей кнопка під дією пружинки займає попереднє положення і контакти замикаються. Незважаючи на різноманітність конструкцій застосовуваних вимикачів, принцип їхньої дії однаковий.

Вентилятори

У холодильних агрегатах, призначених для холодильників великих ємностей, двокамерних, а також низькотемпературних та призначених для роботи в умовах тропічного клімату часто встановлюють конденсатори з примусовим охолодженням, що обдуваються повітрям за допомогою вентиляторів. Такі вентилятори працюють одночасно з мотор-компресором, автоматично виключаючись і включаючись за допомогою терморегулятора. Потужність вентиляторів приблизно 10...15 Вт.

В останні роки в багатьох холодильниках закордонного виробництва застосовують вентилятори для примусової циркуляції повітря в камері (особливо в низькотемпературних і двокамерних холодильниках).

В одних випадках вентилятор встановлюють у двокамерних холодильниках біля випарника в морозильній камері і він через повітряні канали, що з'єднують обидві камери, подає холодне повітря у високотемпературну камеру. В інших випадках вентилятори (один або два) встановлюють у повітряних каналах.

Вентилятори, що служать для примусової циркуляції повітря в камерах, працюють автоматично, включаючись і виключаючись при відкриванні і закриванні дверей камери, незалежно від роботи мотор-компресора. Вмикання і вимикання здійснюється за допомогою кнопкових вимикачів, що діють аналогічно вимикачам освітлення камери. Однак пристрій вимикача вентилятора відрізняється принципово тим, що у вільному стані його контакти знаходяться в розімкнутому стані, тому при відкриванні дверей вентилятор виключаються, а при закриванні включається. Потужність вентиляторів коливається в межах 5...10 Вт. Вони відрізняються герметичним пристроєм, безшумністю і достатньою надійністю в експлуатації.

Література: 7, 9, 13, 16, 17, 18-21, 25, 27