啟動繼電器的作用是當啟動電動機時,使副繞組(啟動繞組)通電流。當轉子達到一定轉速后及時地切斷通入副繞組的電流。啟動時,若不在副繞組中通入電流,就無法獲得啟動轉矩,單相電動機就不會旋轉;若運轉后不立即切斷副繞組中的電流,將會使副繞組燒毀。
1、電流繼電器
其電路工作原理如圖4.2.1所示。
當電動機接入電源后,由于主繞組需要較大的啟動電流,該啟動電流值已超過啟動繼電器的吸合電流“A”點,使銜鐵動作,將繼電器上的一組常開觸點閉合,接通副繞組,使電動機開始旋轉。隨著轉速的逐漸增加,主繞組中的電流逐漸下降。當轉速達到額定值的80%時,運行電流降至“B”點,已在啟動繼電器釋放電流值以下,此時銜鐵復位,常開觸點斷開,啟動繞組成為開路狀態,不再工作。正常運轉時,啟動繼電器中雖然有工作電流IR通過,但不足以吸動銜鐵。
國內外廣泛使用的是重錘式啟動繼電器,最一種電流繼電器,其結構如圖4.2.2所示。其特點是當線圈電流減小到不能吸住銜鐵時,完全依靠銜鐵的自身重力作用切斷接點,避免了觸點粘連、斷不開的弊病。
2、電壓繼電器
其電路工作原理如圖4.2.3所示。這類繼電器一般用在電容啟動、電容運轉感應電動機上較多。繼電器線圈并聯在啟動繞組上,而觸點處于常閉狀態。當電動機啟動時啟動線圈兩端電壓由小到大,一直在升高,直到能將繼電器觸點跳開為止。與此同時,啟動電容器也被斷開。電動機開始正常工作。
3、PTC啟動繼電器
近年來,有的制冷壓縮機電動機用PTC(正溫度系數熱敏電阻)元件代替電磁式的啟動繼電器,這種繼電器稱為無觸點式PTC啟動繼電器。如圖4.2.4所示。
將PTC元件與副繞組串聯,當電動機通電后,開始時,PTC的溫度較低,元件呈低阻抗,造成大電流通過,隨后元件發熱,溫度上升,進入PTC特性區。此時阻抗急劇上升,電流大幅度下降,最后達到穩定值,此時所通過的電流很小,啟動繞組近似斷路狀態。上述的變化過程很快,在極短的時間內完成感應電動機的啟動。
這種啟動繼電器沒有觸點,性能可靠,壽命長,結構簡單。但是由于PTC元件的熱慣性,每次啟動后,必須間隔2一3分鐘以上時間方可再次啟動。