Στοιχεία Θεωρίας
Στις εγκαταστάσεις ψύξης και κλιματισμού, οι ηλεκτρικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται για την περιστροφή των μηχανισμών κίνησης του αέρα, του νερού και του ψυκτικού ρευστού. Μια τέτοια εφαρμογή ηλεκτροκινητήρα αποτελεί ο συμπιεστής, οποίος είναι απαραίτητος στις ψυκτικές και κλιματιστικές διατάξεις για τη συμπίεση του ψυκτικού ρευστού. Πιο συγκεκριμένα, ο συμπιεστής σε ένα ψυγείο καλείται να λειτουργήσει όταν πρέπει να απαχθεί θερμική ισχύς από τον θάλαμο συντήρησης έτσι ώστε να επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία που ορίζεται από τον χρήστη. Λόγω της συμπαγούς κατασκευής του, τις περισσότερες φορές ο κινητήρας του συμπιεστή είναι ένας ασύγχρονος επαγωγικός κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος με τύλιγμα βραχυκυκλωμένου κλωβού στον δρομέα. Ο κινητήρας λέγεται ασύγχρονος γιατί δεν συγχρονίζεται με τη σύγχρονη ταχύτητα ns που εξαρτάται από τη συχνότητα του ηλεκτρικού δικτύου f και το πλήθος των μαγνητικών πόλων P του κινητήρα σύμφωνα με τη σχέση ns = 120 * f / P (στροφές / λεπτό). Αντίθετα, η ταχύτητα του ηλεκτρικού κινητήρα, n, είναι πάντα μικρότερη και έτσι υπάρχει ολίσθηση s σε σχέση με τη σύγχρονη ταχύτητα που δίνεται από τη σχέση 
. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με μικρή ολίσθηση έχει μεγάλη απόδοση, δηλαδή η ηλεκτρική ισχύς P = V * I * συνφ (όπου V η φασική τάση, Ι η απορροφούμενη ένταση και συνφ ο συντελεστής ισχύος) που απορροφάται αποδίδεται σε μεγάλο ποσοστό ως ωφέλιμη μηχανική ισχύς.
Ο μονοφασικός κινητήρας του αντικειμένου έχει δύο τυλίγματα για τη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου: το βοηθητικό τύλιγμα εκκίνησης και το κύριο τύλιγμα. Για την ανάπτυξη μεγαλύτερης ροπής κατά την εκκίνηση χρησιμοποιείται ένας πυκνωτής (εκκίνησης) σε σειρά με το τύλιγμα εκκίνησης. Τα δύο τυλίγματα τοποθετούνται ορθογώνια στον στάτη και επειδή λόγω της κατασκευής τους έχουν διαφορετικό λόγο R / X, όπου R η ωμική αντίσταση και Χ η αυτεπαγωγική αντίσταση, όταν τροφοδοτούνται από την κοινή τάση του δικτύου, οι εντάσεις στα δύο αναπτυσσόμενα σε αυτά ρεύματα έχουν φασική απόκλιση. Έτσι, το συνολικό παραγόμενο μαγνητικό πεδίο είναι περιστρεφόμενο και δημιουργείται ροπή εκκίνησης. Ο πυκνωτής εκκίνησης S χρησιμοποιείται για να κάνει την φασική απόκλιση των δύο ρευμάτων 90o, οπότε η ροπή εκκίνησης μεγιστοποιείται. Επειδή η τάση τροφοδοσίας είναι κοινή για τα δύο τυλίγματα, από το νόμο του Ohm προκύπτει ότι η φασική απόκλιση στις εντάσεις μεταφράζεται στην ίδια φασική απόκλιση στο τρίγωνο των αντιστάσεων. Όταν ο κινητήρας έχει αναπτύξει τις ονομαστικές στροφές λειτουργίας, τότε ο πυκνωτής εκκίνησης αποσυνδέεται από το ηλεκτρικό κύκλωμα. Η σύνδεση και αποσύνδεση του πυκνωτή γίνεται μέσω ενός ρελέ έντασης. Αν και η σύνδεση του πυκνωτή εκκίνησης στο κύκλωμα κατά τη φάση εκκίνησης διαρκεί στην πραγματικότητα περίπου 1 δευτερόλεπτο, για εποπτικούς λόγους, στο αντικείμενο η φάση εκκίνησης διαρκεί 8 δευτερόλεπτα.
Εφαρμογή 1
Με ανοιχτό τον Διακόπτη Λειτουργίας (θέση OFF), ορίστε τη χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης σε 54 μF. Κλείστε τώρα τον Διακόπτη Λειτουργίας (θέση ON) για να μπορέσει ο συμπιεστής να τροφοδοτηθεί με ηλεκτρικό ρεύμα. Παρατηρήστε το μήνυμα "Σφάλμα στον πυκνωτή εκκίνησης" στα γραφικά που σημαίνει ότι χρειάζεται να ορίσετε μεγαλύτερη χωρητικότητα στον πυκνωτή εκκίνησης για να λειτουργήσει ο συμπιεστής. Ανοίξτε τον κεντρικό Διακόπτη λειτουργίας, επιλέξτε άλλη τιμή για την χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης, κλείστε τον διακόπτη και παρατηρήστε αν ο συμπιεστής λειτουργεί τώρα φυσιολογικά. Επαναλάβετε την διαδικασία αυτή για να βρείτε τη μικρότερη τιμή της χωρητικότητας του πυκνωτή εκκίνησης για τη θέση του συμπιεστή σε λειτουργία.
Εφαρμογή 2
(συνέχεια της Εφαρμογής 1)
Ορίστε για τη χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης τιμή μικρότερη από την τιμή που βρήκατε στην «Εφαρμογή 1». Παρατηρήστε την ένδειξη του πολύμετρου που μετρά την απορροφούμενη ένταση ρεύματος. Γιατί ο κινητήρας του συμπιεστή αν και απορροφά ρεύμα, δεν μπορεί να περιστραφεί και να λειτουργήσει; Τι τον εμποδίζει;
Παρατηρήστε την ένδειξη για την ροπή εκκίνησης στο ταμπελάκι πάνω δεξιά. Με χωρητικότητα ίση με την κρίσιμη χωρητικότητα στην «Εφαρμογή 1», ποια είναι η κρίσιμη ροπή που πρέπει να αναπτύξει στον άξονά του για να περιστραφεί;
Εφαρμογή 3
Παρατηρήστε τις ηλεκτρικές συνδέσεις στο κύκλωμα και δείτε ότι για να διαρρέεται από ρεύμα ο πυκνωτής εκκίνησης S πρέπει το ρελέ έντασης να βραχυκυκλώσει τους ακροδέκτες Α, Β. Με ανοιχτό τον Διακόπτη Λειτουργίας (θέση OFF), ορίστε τη χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης σε 100 μF και την επιθυμητή θερμοκρασία σε τιμή μικρότερη από την πραγματική θερμοκρασία του θαλάμου. Κλείστε τον διακόπτη (θέση ON) και δείτε το ρελέ έντασης αρχικά να αποκαθιστά τη σύνδεση των σημείων Α,Β στην φάση εκκίνησης του συμπιεστή και μετά από λίγο να αποσυνδέει τα δύο σημεία κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του συμπιεστή. Παρατηρήστε την ένδειξη για την ένταση του ρεύματος εκκίνησης στο ταμπελάκι πάνω δεξιά (ή στο πολύμετρο) και συγκρίνετέ την με την ένδειξη του πολύμετρου στην κανονική λειτουργία συμπιεστή. Εξηγήστε γιατί ο οπλισμός του ρελέ μετακινείται προς τα πάνω κατά τη φάση εκκίνησης και έπειτα επανέρχεται κάτω, στην κανονική του θέση.
Εφαρμογή 4
Παρατηρήστε ότι το κύκλωμα του συμπιεστή στην μόνιμη κατάσταση λειτουργίας περιλαμβάνει το κύριο, το βοηθητικό τύλιγμα και τον πυκνωτή λειτουργίας R. Αυτό σημαίνει ότι στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας η ένταση του ρεύματος που απορροφά ο συμπιεστής δεν εξαρτάται από τη χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης S. Ο πυκνωτής αυτός καθώς αποσυνδέεται από το κύκλωμα λίγο μετά την εκκίνηση, δεν μπορεί να επηρεάσει την ένταση του ρεύματος μόνιμης λειτουργίας. Παρατηρήστε τις ενδείξεις του πολύμετρου στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας για διαφορετικές τιμές της χωρητικότητας του πυκνωτή εκκίνησης. Πόση είναι η απορροφούμενη ένταση ρεύματος όπως καταγράφεται από το πολύμετρο;
Εφαρμογή 5
Με ανοιχτό τον Διακόπτη Λειτουργίας (θέση OFF), ορίστε τη χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης σε 95 μF και την επιθυμητή θερμοκρασία στους 5oC. Δείτε την θερμοκρασία στον θάλαμο να μειώνεται καθώς ο συμπιεστής λειτουργεί παρατηρώντας τη σχετική ένδειξη στο ταμπελάκι κάτω αριστερά.
- Σε ποια θερμοκρασία ο συμπιεστής σταματά να λειτουργεί;
- Ποια επαφή/διακόπτης στο κύκλωμα προκαλεί τη διακοπή τροφοδότησης του συμπιεστή με ηλεκτρικό ρεύμα;
- Σε ποια θερμοκρασία ο συμπιεστής επαναλειτουργεί;
https://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10639?locale=el#
How does the air conditioner work?
It is an animation that explains how the air conditioner works in an easy to understand. I hope this video will help you understand how the air conditioner works. - The basic principle of air conditioning - Principle of compressor - Principle of scroll compressor - Principle of condenser - Principle of expansion valve - Principle of evaporator
0.58 - 19.8
Air conditioners give you much -needed thermal comfort during a scorching summer. More specifically, air conditioners help to maintain the room temperature at the optimum level. They also help remove airborne particles and humidity from the room. Let's find out how these devices work. We want to thank Danfoss for their
19.8 - 41.92
support in the production of this video. You can increase your knowledge about cooling systems by accessing the free eLessons available at learning .danfoss .com. Let's start with a very simple approach to understanding the functioning of an air conditioner. An air conditioner has two connected coils with continuously flowing refrigerant
41.92 - 61.78
fluid inside them. The coil inside the room is called the evaporator and the coil outside the room is called the condenser. The fundamental principle of an air conditioner is simple. Just keep the evaporator cold, more specifically colder than the room temperature, and the condenser hot, more specifically hotter than
61.78 - 83.1
the surroundings. With these conditions, the continuously flowing fluid will obviously absorb the heat from the room and eject it out to the surroundings. This is the fundamental rule of an air conditioner. Let's see how this rule is implemented in practice. To achieve this objective, two more components are needed
83.1 - 104.26
inside your air conditioner. A compressor and an expansion valve. As you can probably guess, the compressor increases the pressure of the refrigerant. Here you can see a working example of a reciprocating type compressor. The compressor handles the refrigerant in its gaseous state so that as it compresses the gas,
104.54 - 126.02
the temperature rises along with the pressure. The temperature at the compressor outlet will be far higher than the atmospheric temperature. Therefore, if you pass this hot gas through the condenser heat exchanger, you can easily eject the heat. A fan in the condenser unit makes this task easier. During this
126.02 - 145.96
heat ejection phase, the gas gets condensed to a liquid. An expansion valve is fitted at the exit of the condenser. The purpose of the expansion valve is to restrict the refrigerant flow, thus reducing the pressure of the fluid. Here comes the main trick. You might be aware that it
145.96 - 171.46
is possible to boil a liquid just by reducing the pressure around it. This phenomenon happens inside the expansion valve as well. As the pressure drops, one part of the refrigerant liquid is evaporated. This energy comes from within the refrigerant, so its temperature drops. This is how the cold refrigerant
171.46 - 178.48
is produced inside an air conditioner. This low temperature refrigerant should be at a temperature lower than the room temperature.