启动继电器的作用是当启动电动机时,使副绕组(启动绕组)通电流。当转子达到一定转速后及时地切断通入副绕组的电流。启动时,若不在副绕组中通入电流,就无法获得启动转矩,单相电动机就不会旋转;若运转后不立即切断副绕组中的电流,将会使副绕组烧毁。
1、电流继电器
其电路工作原理如图4.2.1所示。
当电动机接入电源后,由于主绕组需要较大的启动电流,该启动电流值已超过启动继电器的吸合电流“A”点,使衔铁动作,将继电器上的一组常开触点闭合,接通副绕组,使电动机开始旋转。随着转速的逐渐增加,主绕组中的电流逐渐下降。当转速达到额定值的80%时,运行电流降至“B”点,已在启动继电器释放电流值以下,此时衔铁复位,常开触点断开,启动绕组成为开路状态,不再工作。正常运转时,启动继电器中虽然有工作电流IR通过,但不足以吸动衔铁。
国内外广泛使用的是重锤式启动继电器,最一种电流继电器,其结构如图4.2.2所示。其特点是当线圈电流减小到不能吸住衔铁时,完全依靠衔铁的自身重力作用切断接点,避免了触点粘连、断不开的弊病。
2、电压继电器
其电路工作原理如图4.2.3所示。这类继电器一般用在电容启动、电容运转感应电动机上较多。继电器线圈并联在启动绕组上,而触点处于常闭状态。当电动机启动时启动线圈两端电压由小到大,一直在升高,直到能将继电器触点跳开为止。与此同时,启动电容器也被断开。电动机开始正常工作。
3、PTC启动继电器
近年来,有的制冷压缩机电动机用PTC(正温度系数热敏电阻)元件代替电磁式的启动继电器,这种继电器称为无触点式PTC启动继电器。如图4.2.4所示。
将PTC元件与副绕组串联,当电动机通电后,开始时,PTC的温度较低,元件呈低阻抗,造成大电流通过,随后元件发热,温度上升,进入PTC特性区。此时阻抗急剧上升,电流大幅度下降,最后达到稳定值,此时所通过的电流很小,启动绕组近似断路状态。上述的变化过程很快,在极短的时间内完成感应电动机的启动。
这种启动继电器没有触点,性能可靠,寿命长,结构简单。但是由于PTC元件的热惯性,每次启动后,必须间隔2一3分钟以上时间方可再次启动。