Электрическая схема холодильника: устройство и принцип работы различных холодильников

Как работает холодильник

Начнем обсуждение принципов работы холодильника компрессором. Сердце! Главное здесь. Мотор холодильника обычно стоит асинхронный, поэтому для работы часто требуется пускозащитное реле. В обязанности устройства входит подключение пусковой обмотки, только на время старта. Нагревается внутренняя биметаллическая пластина, конденсатор отключается от пусковой обмотки, функционирует единственно рабочая. По схожей системе работает защита против перегрева: двигатель холодильника работает слишком долго, тепловой эффект тока разгибает очередную биметаллическую пластину, рвущую контакт, давая обмоткам отдохнуть.

Такая схема позволит работать холодильнику эффективно, обеспечит неплохой пусковой момент. Понятно, внутри прибора фреон, который не то чтобы с удовольствием циркулирует по контуру, поршень требует затраты некоторых усилий. Здесь помните:

У двигателей холодильников индивидуальные пусковые требования. Мощность также отличается, следовательно, тип, нагрев биметаллической пластины реле не остаются постоянными. Написаны специальные справочники, где посмотрим, какие двигатели холодильников бывают, какие типы реле соответствуют. Кстати, на сайте выкладывали перечень, надеемся, порадовал читателей. Современные двигатели холодильников обладают инверторным управлением, коленвала больше не содержат. Движение вала линейное, прилепили остряки названный эпитет компрессорам.

Внутри находится катушка, снабженная сердечником, движущимся поступательно согласно закону переменного тока, подаваемого на проволоку. Несмотря на кажущуюся несуразность (сходство с электробритвами) моторы, как показывает практика, максимально удовлетворяют целям. Кроме того наиболее эффективно реализуется инверторное управление, помогая снизить уровень шума, продлить жизнь. Недаром Samsung дает 10 лет гарантии на моторы холодильников. Напомним:

1. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором способны менять частоту вращения в том числе управляемые изменением частоты питающего напряжения.
2. Этой способности лишены коллекторные двигатели, в холодильниках используемые редко.
3. Новый тип двигателей из катушки и колеблющегося сердечника также легко управляется изменением частоты следования импульсов.

В результате появляется следующая схема:

1. Входное напряжение выпрямляется.
2. Нарезается силовым ключом нужными длительностями.
3. Работой заправляет генератор тактовых импульсов.

Простейшая схема, скорее относящаяся к импульсному блоку питания, суть равно остается: присутствует напряжение 50 Гц, затем становящееся напряжением другой частоты. Результатом видим изменение скорости движения поршня, отчего фреон начинает двигаться ускоренно, замедленно. Что это дает?

Схема холодильника: чертеж устройства и рабочий узел

Ни одна хладопроизводящая конструкция не смогла бы работать без правильно разработанной схемы, в которой определены все элементы и последовательность их взаимодействия.

На самом деле процесс охлаждения происходит совсем не так, как мы привыкли считать. Холодильники не производят холод, а поглощают тепло, и из-за этого пространство внутри устройства лишено высоких температур. Схема холодильника включает в себя все элементы устройства, которые участвуют в обеспечении охлаждения воздуха внутри устройства, и последовательность действий данного механизма.

В основном надежность холодильника зависит от качества компрессора

Из изображения на схеме можно понять следующее:

1. Фреон попадает в камеру для испарения, и проходя сквозь нее забирает из холодильного пространства тепло;
2. Хладагент перемещается в компрессор, а тот, в свою очередь, перегоняет его в конденсатор;
3. Проходя сквозь вышеуказанную систему, находящихся в холодильнике фреон, остывает, и превращается в жидкое вещество;
4. Остывавший хладагент попадает в испаритель, и во время прохода в трубку большего диаметра, превращается в газообразную смесь;
5. После этого он вбирает тепло из холодильной камеры вновь.

Данный принцип работы присущ всем холодильным установкам компрессионного типа.

Умные холодильники с электронным управлением

Классические терморегуляторы, с механической поворотной ручкой и сильфоном внутри, в современных холодильниках встречаются всё реже. Они уступают место электронным платам, способным управлять постоянно увеличивающимся разнообразием режимов работы и дополнительных опций холодильника.

Функцию определения температуры вместо сильфона выполняют датчики – термисторы. Они значительно более точные и компактные, часто устанавливаются не только в каждой камере холодильника, но и на корпусе испарителя, в генераторе льда и снаружи холодильника.

Многие современные холодильники имеют электропривод воздушной заслонки, который делает систему No Frost максимально эффективной, удобной и точной в настройке

Управляющая электроника многих холодильников выполнена на двух платах. Одну можно назвать пользовательской: она служит для ввода настроек и отображения текущего состояния. Вторая – системная, через микропроцессор управляет всеми устройствами холодильника для реализации заданной программы.

Отдельный электронный модуль позволяет использовать в холодильниках инверторный двигатель.

Такие моторы не чередуют циклы работы на максимальной мощности и простоя, как обычные, а лишь меняют количество оборотов в минуту, в зависимости от необходимой мощности. В результате температура в камерах холодильника постоянная, потребление электроэнергии снижается, а рабочий ресурс компрессора – повышается.

Использование электронных плат управления невероятно расширяет функциональные возможности холодильников.

Современные модели могут быть оснащены:

• панелью управления с дисплеем или без него, с возможностью выбора и установки режима работы;
• множеством датчиков температуры NTC;
• вентиляторами FAN;
• дополнительными электромоторами М – например, для измельчения льдинок в генераторе льда;
• нагревателями HEATER для систем оттайки, домашнего бара и пр.;
• электромагнитными клапанами VALVE – например, в кулере;
• выключателями S/W для контроля закрытия дверцы, включения дополнительных устройств;
• Wi-Fi адаптером и возможностью дистанционного управления.

Электрические схемы подобных устройств также поддаются ремонту: даже в самой сложной системе нередко причиной неисправности становится вышедший из строя датчик температуры или подобная мелочь.

Холодильники Side-by-side с сенсорным экраном управления, генератором льда, встроенным кулером и множеством вариантов настройки управляются довольно обширной и сложной электронной платой

Если же холодильник “глючит” и отказывается корректно выполнять заданную программу, либо вообще не включается, вероятнее всего проблема касается платы или компрессора, лучше доверить ремонт специалисту.

Электрическая схема холодильника и принцип ее работы

После подключения прибора к питанию ток идет через контактную группу термостата, защитное реле, индуктивную катушку пускового реле и основную обмотку электромотора.

Пока ротор неподвижен, ток существенно больше обычного. После срабатывания пускового реле к цепи подключается пусковая обмотка индуктивности. Якорь поворачивается, сила тока понижается, реле размыкается, и электромотор работает в обычном режиме.

После охлаждения камеры до требуемой температуры в холодильной камере срабатывает термореле и разрывает цепь питания электромотора. Температура в отсеке начинает расти, и когда она превышает установленное значение, двигатель снова подключается. Основной рабочий цикл повторяется.

Защитное реле реагирует на силу тока, протекающую в его цепи. Если двигатель перегружен, ток в его цепи растет. Когда он достигает предельных значений, защитное реле разрывает цепь. После того, как двигатель и реле остынет, оно снова замыкает цепь, запуская двигатель. Система защищает двигатель от преждевременного износа, а помещение — от возгорания. Датчиком в реле служит биметаллическая пластина, сваренная из полосок металлов с разным коэффициентом теплового расширения. При нагревании пластина меняет свою форму, искривляется и разрывает цепь. После охлаждения пластины она принимает первоначальную фору, замыкая контакты цепи.

Ниже приведена схема компрессионного холодильника марки Стинол.

Электрическая схема компрессионного холодильника

Устройство

В устройство холодильника Атлант входят следующие компоненты:

• корпус, оборудованный двойными стеками со слоем изолирующего материала;
• фронтальные дверцы с возможностью навески на левой или правой стенке корпуса;
• поршневой компрессор с электрическим двигателем (выполнен в виде единого блока);
• радиатор испарителя, расположенный внутри рабочих камер оборудования;
• конденсационный блок, смонтированный на внешней части корпуса (на задней стенке);
• терморегулятор с температурными датчиками для поддержки заданных параметров;
• электронный блок управления и реле, обеспечивающие работу электрических компонентов.

Радиаторы и компрессор соединены между собой в единый блок медными и стальными трубками, для обеспечения герметичности используется припой. В конструкции предусмотрены дополнительные элементы, отделяющие пары воды или масла, а также корректирующие давление хладагента. На части холодильных установок применяется дополнительный жидкокристаллический дисплей и блок контрольных индикаторов. Встречаются холодильники со специальным отсеком для охлаждения воды и с теплообменниками стандарта No Frost.

Компрессор

В устройство компрессора холодильника входит электрический двигатель переменного тока с вертикально установленным ротором. На переднем носке мотора смонтирован кривошипно-шатунный механизм, связанный с поршнем, сжимающим хладагент. Все агрегаты установлены на пружинных опорах в металлическом корпусе, состоящем из 2 половин. Части кожуха сварены между собой дуговой сваркой, в процессе эксплуатации техническое обслуживание и замена компонентов не предусмотрены.

В нижней части корпуса размещена масляная ванна и выполнен ввод кабелей питания. Мотор оборудован двойной обмоткой, рабочая часть используется при эксплуатации двигателя. Дополнительная пусковая обмотка применяется в момент раскрутки ротора, а затем отключается от цепи питания специальным реле, установленным на внешней части корпуса. Холодильник с одним компрессором одновременно обслуживает морозилку и холодильную камеру. Двухкомпрессорный Атлант отличается установкой раздельных теплообменников и регуляторов температуры для 2 камер.

Электрическая схема

Схема электрическая принципиальная построена по 2-проводной концепции, оборудование подключается к бытовой сети однофазного тока при помощи штепсельной вилки. В состав электросхемы входит дополнительный контур заземления (только на части модификаций холодильного оборудования). Для управления работой компрессора применяется реле со встроенным датчиком температуры воздуха. Прибор автоматически подает питание при прогреве камеры до заданной температуры, после охлаждения воздуха передается сигнал остановки ротора электродвигателя.

Принципиальная схема устройства холодильника

Ещё 30 – 40 лет назад бытовые холодильники имели довольно простое строение: мотор-компрессор запускался и отключался 2 – 4 устройствами, о применении электронных плат управления и речи быть не могло.

Современные модели имеют множество дополнительных опций, но принцип работы в целом остается неизменным.

В старых холодильниках всё дополнительное оборудование сводится к индикатору питания и лампочке освещения в холодильной камере, которая отключается кнопкой при закрытии двери

Терморегулятор – основной и единственный орган управления, которым пользователь может настроить работу старого холодильника, располагается обычно внутри холодильной камеры. Под силовым рычагом – крутящейся ручкой – скрыта пружина сильфона. Она сжимается, когда в камере холодно, тем самым размыкая электрическую цепь и отключая компрессор.

Как только температура поднимается, пружина распрямляется и вновь замыкает цепь. Ручка с указателями силы заморозки холодильника регулирует допустимый диапазон температур: максимальную, при которой компрессор запускается, и минимальную, при которой охлаждение приостанавливается.

Тепловое реле  выполняет защитную функцию: контролирует температуру двигателя, поэтому расположено непосредственно возле него, часто совмещено с пусковым реле. При превышении допустимых значений, а это может быть 80 градусов и более, биметаллическая пластина в реле изгибается и прерывает контакт.

Мотор не получит питания до тех пор, пока не остынет. Это защищает как от поломки компрессора вследствие перегрева, так и от пожара в доме.

Мотор-компрессор имеет 2 обмотки: рабочую и стартовую. Напряжение на рабочую обмотку подается напрямую после всех предыдущих реле, но этого недостаточно для запуска. Когда напряжение на рабочей обмотке повышается, срабатывает пусковое реле. Оно дает импульс на стартовую обмотку, и ротор начинает вращаться. В результате поршень сжимает и проталкивает по системе фреон.

Мотор-компрессор сжимает и перекачивает фреон по трубкам системы, что обеспечивает перенос тепла из камер холодильника наружу, охлаждение продуктов

В целом цикл работы холодильника можно описать следующим образом:

1. Включение в сеть. Температура в камере высокая, контакты терморегулятора замкнуты, мотор запускается.
2. Фреон в компрессоре сжимается, его температура повышается.
3. Хладагент выталкивается в змеевик конденсатора, расположенный за спиной или в поддоне холодильника. Там он остывает, отдает тепло воздуху и переходит в жидкое состояние.
4. Через осушитель фреон попадает в тонкую капиллярную трубку.
5. Попадая в испаритель, расположенный внутри камеры холодильника, холодильный агент резко расширяется благодаря увеличению диаметра трубок и переходу в газообразное состояние. Полученный газ имеет температуру ниже -15 градусов, поглощает тепло из камер холодильника.
6. Немного нагретый фреон поступает в компрессор, и всё начинается заново.
7. Через некоторое время температура внутри холодильника достигает заданных значений, контакты терморегулятора размыкаются, мотор и движение фреона останавливаются.
8. Под воздействием температуры в помещении, от новых тёплых продуктов в камере и открывания двери, температура в камере повышается, терморегулятор замыкает контакты и начинается новый цикл охлаждения.

Эта схема в точности описывает работу старых однокамерных холодильников, в которых один испаритель.

Однокамерные холодильники имеют небольшую морозильную камеру, не отделенную теплоизоляцией от основной, одну дверцу. Продукты в передней части морозилки могут подтаивать

Как правило, испаритель является корпусом морозилки в верхней части агрегата, не изолированный от холодильной камеры. Отличия в устройстве других моделей рассмотрим далее.

Инверторные и обычные холодильники

Существует два вида компрессоров – обычные и инверторные. Они отличаются внутренним строением и режимом работы. Раньше все холодильники оснащались линейными, но сейчас популярность набирают инверторные.

Обычный компрессор работает в режиме старт-стоп. Например, когда температура в камере поднялась на 1 градус выше нужной, компрессор включается и холодильник начинает охлаждать. Как только температура достигла нужной, он выключается.

Инверторный компрессор работает постоянно, но с небольшой мощностью. Он поддерживает температуру на заданном уровне. При этом суммарное потребление электроэнергии у него ниже, чем у обычного.

Преимущество линейного компрессора в том, что он не испытывает нагрузок при включении и отключении. Соответственно, его срок службы гораздо выше. Но и стоит инверторное оборудование дороже обычного.

В этой статье мы описали принцип работы холодильника и затронули другие темы. Надеемся, она была вам полезна. Не забудьте поделиться публикацией с друзьями!

Как подключить пусковое реле

Самостоятельная установка нового механизма должна сочетаться с определенным уровнем знаний, в противном случае следует вызвать мастера. Если холодильник поступил без пускового реле, не было визуального осмотра его правильного местоположения, то рекомендуется ознакомиться с инструкцией производителя.

Схема подключения пускового реле стандартная:

• отключить электроприбор от сети;
• подождать несколько минут для полного обесточивания оборудования;
• открепить шланг водоснабжения от задней стенки и отодвинуть, чтобы случайно не повредить;
• выкрутить крепежные элементы, фиксирующие защитную панель, убрать в сторону;
• старое пусковое реле удалить, если его нет, найти местоположение на компрессоре;
• подсоединить разъем к новому устройству;
• вставить на положенное место;
• подключить провода согласно маркировке;
• зафиксировать пусковой механизм винтами, защелками;
• поставить заднюю панель на место, прикрутить;
• прикрепить шланг водоснабжения, зафиксировать;
• включить в электрическую сеть для проверки.

Профессионалы рекомендуют использовать защитные перчатки для предупреждения повреждений рук. Самостоятельное подключение современных разновидностей пускового реле может вызвать ряд затруднений, которые исправить своими силами не всегда возможно.

Пусковое реле – важная деталь холодильника, запускающая электродвигатель, защищающая оборудование от поломок. Выход из строя элемента приводит к появлению нехарактерного шума, не включению техники. Выявить неисправность, провести ремонт, замену можно самостоятельно, но при отсутствии определенных знаний лучше обратиться к специалистам.

Схема масляного холодильника

Масляный холодильник работает совместно с вентилятором в раструбке диффузора. Горячее масло поступает в нижний коллектор и проходит по трубкам холодильника вверх и вниз, охлаждаясь потоком воздуха, создаваемым вентилятором.

При нормальной работе температура выходящего из холодильника масла должна быть на 18-20 градусов ниже температуры поступающего горячего масла. Охлаждённая жидкость отводится через отверстие в верхнем коллекторе.

Вентилятор создаёт поток воздуха, который проходит через сердцевину масляного радиатора, и отводит тепло от его трубок. Вентиляторы станции устроены аналогично с ротационными, винтовыми и поршневыми компрессорами. Воздухосборник, представляющий собой ёмкостью для сжатого воздуха и масла, выполняет также функцию их отделения друг от друга.

Внутри воздухосборника, состоящего из стальной обечайки и двух днищ, размещён маслоотделитель – труба с фильтрующими пакетами, закрытая стальной крышкой. Масло заливают через горловину, его уровень определяют щупом. Для выпуска конденсата, накопившегося в отстойнике, или слива масла из маслосборника предусмотрена сливная трубка с краном.

Масло-воздушная смесь с большой скоростью поступает в воздухосборник, где вследствие его большого объёма её скорость резко снижается, и капли масла охлаждаются в его нижней части. После предварительной очистки сжатый воздух проходит через фильтрующие пакеты маслоотделителя, где окончательно очищается от масла. Накопившееся в нижней части маслоотделителя масло отсасывается насосом и возвращается в маслосборник для повторного использования.

При загрязнении наружной поверхности трубок и охлаждающих пластин продувают сердцевину масляного холодильника сжатым воздухом в направлении, обратном потоку воздуха, создаваемого вентилятором. При замасливании наружной поверхности холодильника трубки и пластины промывают уайт-спиритом или другими специальными жидкостями.

При загрязнении внутренней поверхности трубок продуктами окисления масла снимают сердцевину масляного холодильника и погружают в керосин на 24 часа, после чего очищают трубки, многократно проталкивая тряпичный тампон внутрь трубок.

Масляный холодильник изготовлен из алюминиевого сплава и имеет наружные рёбра охлаждения. Холодильник масла и масляный фильтр установлены на двигателе со стороны маховика. Холодильник состоит из секций, каждая из которых представляет набор латунных радиаторных трубок, припаянных к основанию. Для увеличения охлаждающей поверхности трубы имеют рёбра. Секции установлены между плитами, которые соединены стойками. К плитам крепятся боковые крышки, причём левая разделена внутри ребром на две половины, каждая из которых имеет фланец для подсоединения трубопровода.

Масляный холодильник радиаторного типа расположен перед основным радиатором водяного охлаждения. Масляные фильтры бывают предварительной очистки типа Кюно (пластинчатый, очищающийся) и тонкой очистки (двойные с патронами из хлопчатобумажных концов).

Принцип работы абсорбционного холодильника

Абсорбция – это процесс поглощения некого вещества другим веществом. Так, влага может вбирать аммиак, из-за чего образуется нашатырь, влагу же вбирает, к примеру, соль. По такому же принципу работают и холодильники абсорбционного типа. Если изначально холодильные установки такого типа появились из-за изучения возможности использования жидкого топлива, с развитием промышленности компрессионные установки практически вытеснили их с рынка. Однако затем появлялись все новые и новые технологии, и сегодня оба принципа работы на равных используются при производстве холодильных машин.

Вместо компрессора на абсорбционных холодильниках используется своего рода «котел», который нагревается из-за воздействия электрического тока. В котле находится аммиак, который превращается в пар из-за нагрева, а соответственно, и повышает давление в устройстве. Под действием простых законов физики пары аммиака движутся к конденсатору, где охлаждаются и снова переходят в жидкое состояние. Сама же схема работы практически идентична схеме компрессионного холодильника. Абсорбционный холодильник работает гораздо тише своего компрессионного «собрата», не зависит от скачков напряжения в сети и не имеет легко выходящих из строя подвижных частей. Но он обладает и своими недостатками: расход электрической энергии несколько повышается, что ведет за собой финансовые затраты.

По этому принципу действия работают холодильники «Морозко».

Холодильник без электричества – правда или вымысел?

Житель Нигерии Мохаммед Ба Абба в 2003 году получил патент на холодильник без электричества. Устройство представляет собой глиняные горшки разной величины. Сосуды сложены друг в друга по принципу русской «матрешки».

Холодильник без электричества

Пространство между горшками заполняют влажным песком. В качестве крышки используется влажная ткань. Под действием жаркого воздуха влага из песка испаряется. Испарение воды приводит к снижению температуры внутри сосудов. Это позволяет длительное время хранить продукты на жарком климате без использования электроэнергии.

Знание устройства и принципа работы холодильника позволит выполнить несложный ремонт устройства своими руками. Если система настроена правильно, значит прибор будет работать долгие годы. При более сложных неисправностях следует обратиться к специалистам сервисных центров.

Заключение

При выборе холодильника следует обратить внимание на модели с инверторным компрессором. Они отличаются малым расходом электроэнергии, а также бесшумной работой

Конструкция устройства помогает поддерживать постоянную температуру в морозильной камере. Покупка такой холодильной машины требует большого вложения, однако безопасность и хорошая производительность инверторных компрессоров оправдывают цену моделей.

Видео: эксперимент работы компрессора при коротком замыкании

Инверторный компрессор Эксперимент работа при коротком замыкании

Watch this video on YouTube

Советую прочитать:

• Инверторный компрессор в холодильнике LG – что это такое — Инверторный компрессор – это тоже электромотор с насосом, но только с регулируемой частотой вращения вала. Регулировка позволяет плавно регулировать обороты двигателя и…
• Линейный инверторный компрессор в холодильнике LG – что это такое — У линейно-инверторного компрессора нет электромотора и он может менять скорость поршня насоса. Этот тип компрессора самый тихий и самый экономичный на сегодняшний день. Принцип…
• Инверторный компрессор холодильника — Инверторный компрессор – это тоже электромотор с насосом, но только с регулируемой частотой вращения вала. Регулировка позволяет плавно регулировать обороты двигателя и…
• За и против встроенного холодильника — Подбирая встраиваемый холодильник нужно внимательно ознакомиться с преимуществами и недостатками такого типа техники. Невзирая на большие параметры холодильного оборудования, его…
• Смарт инвертор в холодильнике LG – что это такое — Инверторный компрессор – это тоже электромотор с насосом, но только с регулируемой частотой вращения вала. Регулировка позволяет плавно регулировать обороты двигателя и…
• Принцип работы автомобильного холодильника — Выезд на пикник или просто за город практически всегда сопровождается сбором еды и напитков. Вот только летом охлажденная пища в авто быстро нагревается, а зимой — охлаждается….
• По какому принципу работает компрессор в бытовом холодильнике — Компрессор холодильника — что это Компрессором называют устройство, осуществляющее сжатие какого-либо вещества (в нашем случае – это хладагент в виде фреона), а также его…

Как вам статья?