專利名稱：互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，主要用于壓縮機(jī)電機(jī)的起動(dòng)，也可用 于普通單相交流感應(yīng)式或單相交流永磁式電機(jī)的起動(dòng)，以下統(tǒng)稱為單相交流電機(jī)。
背景技術(shù)：
單相交流電機(jī)通常由一個(gè)轉(zhuǎn)子和由主、副繞組構(gòu)成的定子組成。其中的副繞組除 了起到電機(jī)起動(dòng)的作用外，也可以在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)繼續(xù)參加工作，所以完整的單相交流 電機(jī)的副繞組電路通?？梢杂刹⒙?lián)的副繞組運(yùn)行電路和副繞組起動(dòng)電路表示。電機(jī)正常運(yùn) 行時(shí)，副繞組不參加工作的電機(jī)則沒有其中的副繞組運(yùn)行電路部分。其中的副繞組起動(dòng)電 路部分僅在電機(jī)起動(dòng)時(shí)參加工作，在電機(jī)起動(dòng)后需要實(shí)現(xiàn)斷開。目前通常由正溫度系數(shù)熱 敏電阻(PTC)元件來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電路參加工作，PTC元件被通于副繞組起動(dòng) 電流，導(dǎo)致PTC元件發(fā)熱，其阻值迅速上升，最終使起動(dòng)電路被基本斷開。在電機(jī)正常運(yùn)行 時(shí)，PTC元件中仍然必須有一個(gè)較小的電流持續(xù)通過，以維持PTC元件的發(fā)熱阻值，阻止電 機(jī)起動(dòng)電路在電機(jī)正常工作時(shí)發(fā)生作用。這個(gè)維持PTC發(fā)熱的功耗通常在3W左右。由于 這種電機(jī)被廣泛應(yīng)用，這個(gè)發(fā)熱功耗導(dǎo)致了電能的大量浪費(fèi)。中國專利申請(qǐng)CN1052228A公開了一種用于起動(dòng)單相感應(yīng)電機(jī)的電子電路。通過 在電機(jī)起動(dòng)電路中使用一個(gè)常態(tài)觸發(fā)、定時(shí)截止的雙向可控硅及其觸發(fā)/截止電路，實(shí)現(xiàn) 電機(jī)起動(dòng)電路從通電接通到定時(shí)斷開的轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)。但是，該電路使用這 些分立元件的數(shù)量對(duì)于長期頻繁間歇起動(dòng)這樣的典型應(yīng)用場(chǎng)合等可靠性要求極高的情況， 還是在很大程度上降低了起動(dòng)電路的可靠性，尤其是其中觸發(fā)電路中所使用的電阻元件和 定時(shí)截止電路中所使用的多個(gè)晶體管，在電機(jī)工作狀態(tài)下全部都通過有多個(gè)毫安的工作電 流，而且這個(gè)電子電路全部都運(yùn)作在復(fù)雜的電機(jī)工作電路中，沒有實(shí)現(xiàn)與復(fù)雜用電環(huán)境的 有效隔離，整個(gè)脆弱的弱電電路系統(tǒng)無法得到良好的保護(hù)，給整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的可靠性帶來 了巨大的負(fù)面影響。同時(shí)，該電路中采用的雙向可控硅在電機(jī)起動(dòng)電路接通前，必須要實(shí)現(xiàn) 定時(shí)器的復(fù)位，也就是必須使定時(shí)器電路失電，經(jīng)過一段時(shí)間的定時(shí)器定時(shí)電容放電基本 完成后，才能再次實(shí)現(xiàn)雙向可控硅的延時(shí)截止，否則，只要在觸發(fā)電路/定時(shí)截止電路中有 電流存在，雙向可控硅將一直處于截止?fàn)顟B(tài)，無法實(shí)現(xiàn)電機(jī)從非運(yùn)轉(zhuǎn)小電流狀態(tài)到起動(dòng)的 轉(zhuǎn)變。日本專利文獻(xiàn)特開平10-94279中利用了電機(jī)在起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況下電流不同的原 理，通過在電機(jī)總回路放置電流檢測(cè)電阻，通過該電阻將主回路電流(電機(jī)總電流)信號(hào)轉(zhuǎn) 變?yōu)殡妷盒盘?hào)，同時(shí)該專利設(shè)定有一個(gè)“基準(zhǔn)電流值設(shè)定器”和“電流比較回路”，對(duì)主電路 電流信號(hào)和設(shè)定電流值進(jìn)行比較，用該比較結(jié)果控制電機(jī)起動(dòng)電路中串入的雙向可控硅的 通斷，從而達(dá)到控制起動(dòng)電路通斷的目的。但該電路中使用了電阻來將電機(jī)總回路中的電 流信號(hào)采樣成電壓信號(hào)。電阻是純阻性元件，電機(jī)總回路的電流通常都在安培級(jí)或接近安 培級(jí)，這樣，在整個(gè)電機(jī)的運(yùn)行過程中，該電阻都在消耗瓦特級(jí)或接近瓦特級(jí)的無用發(fā)熱功 耗。該電路在能夠起動(dòng)電機(jī)的情況下也大大降低了能源的利用率。此外，該電路使用了“基準(zhǔn)電流設(shè)定器”、“比較回路”等輔助電路，這些輔助電路的存在都從一定程度上降低了電機(jī) 起動(dòng)功能的可靠性。中國發(fā)明專利200410065370. X和200510038234. 6公開了本專利申請(qǐng)人發(fā)明的兩 種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，分別適用于各種不同類型的單相交流電機(jī)。這兩種互感式無觸點(diǎn) 起動(dòng)器的特點(diǎn)是采用電流互感器，根據(jù)單相交流電機(jī)的不同，在電機(jī)電路的不同位置對(duì)電 流進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，用來觸發(fā)串接在電機(jī)副繞組起動(dòng)回路中的雙向可控硅，利用電機(jī)在起動(dòng) 之初回路中電流遠(yuǎn)大于正常工作電流的特點(diǎn)，在電機(jī)起動(dòng)時(shí)觸發(fā)副繞組雙向可控硅而使其 短時(shí)間導(dǎo)通，完成電機(jī)的起動(dòng)。而本實(shí)用新型通過使用電流互感器和雙向可控硅不同于中 國發(fā)明專利200410065370. X和200510038234. 6的組合方式，來實(shí)現(xiàn)互感式無功耗起動(dòng)器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種可靠性高、消耗功率少的用于單相交流電機(jī)的互 感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器。本實(shí)用新型的目的是這樣來完成的，一種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，包括一個(gè)含有一 個(gè)初級(jí)線圈和一個(gè)次級(jí)線圈的電流互感器L、一個(gè)雙向可控硅T和一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電 阻PTC，其特征在于所述的電流互感器L初級(jí)線圈的1端和次級(jí)線圈的3端與電源端的一端 和雙向可控硅T的第一極A1連接，電流互感器L初級(jí)線圈的2端與電機(jī)主繞組引出端M連 接，電流互感器L次級(jí)線圈的4端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第二極 A2與正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的一端連接，正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的另一端與電機(jī)副繞 組引出端S連接。本實(shí)用新型所述的電流互感器L次級(jí)線圈的4端與電阻R的一端連接，電阻R的 另一端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接。本實(shí)用新型所述的雙向可控硅T的觸發(fā)極G和電阻R的另一端與雙向觸發(fā)管D的 一端連接，電流互感器L初級(jí)線圈的1端、次級(jí)線圈的3端、雙向可控硅T的第一極A1和電 源端的一端與雙向觸發(fā)管D的另一端連接。本實(shí)用新型所述的雙向可控硅T的觸發(fā)極G和電流互感器L次級(jí)線圈的4端與雙 向觸發(fā)管D的一端連接，電流互感器L初級(jí)線圈的1端、次級(jí)線圈的3端、雙向可控硅T的 第一極A1和電源端一端與雙向觸發(fā)管D的另一端連接。本實(shí)用新型所述的電流互感器L初級(jí)線圈的1、2端并聯(lián)一個(gè)分流電阻Rx。本實(shí)用新型通過使用電流互感器采樣電機(jī)回路中的電流信號(hào)，可以有效控制電流 采樣系統(tǒng)的發(fā)熱功耗，通常該采樣系統(tǒng)的功耗都能低達(dá)毫瓦級(jí)，也就是所謂的“零功耗”單 相交流電機(jī)起動(dòng)器，從而大大提高節(jié)能效率；另外，本實(shí)用新型的電路簡單，元件數(shù)量少而 可靠，在保證了電機(jī)起動(dòng)功能的同時(shí)，提高了電機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

圖1為本實(shí)用新型的第1種實(shí)施例的電原理圖。圖2為本實(shí)用新型的第2種實(shí)施例的電原理圖。圖3為本實(shí)用新型的第3種實(shí)施例的電原理圖。圖4為本實(shí)用新型的第4種實(shí)施例的電原理圖。[0017]圖5為本實(shí)用新型的第5種實(shí)施例的電原理圖。圖6為本實(shí)用新型的第6種實(shí)施例的電原理圖。圖7為本實(shí)用新型的第7種實(shí)施例的電原理圖。圖8為本實(shí)用新型的第8種實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型通過實(shí)現(xiàn)一種用于單相交流電機(jī)的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器來達(dá)到這一 目的。參見圖1，圖1為實(shí)施例1。這里所述的單相交流電機(jī)具有由至少一個(gè)主繞組和一個(gè) 副繞組構(gòu)成的定子，在主、副繞組引出端間可以連接有永久運(yùn)行電容器C，電機(jī)主繞組引出 端為M,電機(jī)副繞組引出端為S，電機(jī)主、副繞組合并引出端為Z，電機(jī)系統(tǒng)與外部單相交流 電源的兩個(gè)連接點(diǎn)分別為A和B。本實(shí)用新型特征在于上述互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器包括一 個(gè)含有一個(gè)初級(jí)線圈和一個(gè)次級(jí)線圈的電流互感器L、一個(gè)雙向可控硅T和一個(gè)正溫度系 數(shù)熱敏電阻PTC，所述的電流互感器L初級(jí)線圈的1端和次級(jí)線圈的3端與電源端A和雙向 可控硅T的第一極A1連接，電流互感器L初級(jí)線圈的2端與電機(jī)主繞組引出端M連接，電 流互感器L次級(jí)線圈的4端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第二極A2與 正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的一端連接，正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的另一端與電機(jī)副繞組引 出端S連接。圖中虛線框內(nèi)為本實(shí)用新型所描述的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器。電源端A和電源 端B可以互換。在電機(jī)開始起動(dòng)之初，由于電機(jī)轉(zhuǎn)子還沒有高速轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)電路系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)較 大的起動(dòng)電流存在，而電流互感器L的初級(jí)線圈串接在電機(jī)的主回路中，因此電流互感器 的次級(jí)線圈中會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)于其初級(jí)線圈中電機(jī)起動(dòng)電流的較大的次級(jí)感應(yīng)電流。通過選 擇適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅鱈參數(shù)可以使該感應(yīng)電流足以觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，從而使電機(jī)起動(dòng) 電路接通進(jìn)入工作狀態(tài)，這時(shí)，電機(jī)開始起動(dòng)，其轉(zhuǎn)速迅速上升，而串接在電機(jī)起動(dòng)電路中 的正溫度系數(shù)熱敏電阻則開始有一個(gè)較大的電機(jī)副繞組起動(dòng)電流通過，正溫度系數(shù)熱敏電 阻迅速發(fā)熱，使其電阻值迅速上升。當(dāng)其溫度達(dá)到正溫度系數(shù)熱敏電阻的居里點(diǎn)溫度時(shí)，其 電阻值上升到一個(gè)極大值，足以使電機(jī)起動(dòng)電路基本斷開。此時(shí)，電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。 在電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，電機(jī)系統(tǒng)的工作電流也大幅下降到接近正常工作狀態(tài)電流，電流 互感器的次級(jí)感應(yīng)電流也發(fā)生大幅下降，以致其不能觸發(fā)雙向可控硅。此時(shí)，電機(jī)起動(dòng)電路 被完全斷開，正溫度系數(shù)熱敏電阻中沒有電流通過，其溫度開始下降。當(dāng)正溫度系數(shù)熱敏電 阻的溫度下降到接近工作環(huán)境溫度時(shí)，由于此時(shí)電機(jī)已處于正常運(yùn)行狀態(tài)，起動(dòng)電路中的 雙向可控硅已不能被電流互感器的次級(jí)輸出電流所觸發(fā)，正溫度系數(shù)熱敏電阻中沒有電流 通過，正溫度系數(shù)熱敏電阻在電機(jī)停轉(zhuǎn)并再次起動(dòng)前不會(huì)有電流通過并發(fā)熱，電機(jī)起動(dòng)電 路會(huì)一直保持這種狀態(tài)，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。參見圖2，圖2為實(shí)施例2。在雙向可控硅T觸發(fā)極G和電流互感器L次級(jí)線圈的 4端間串接一電阻R，通過選擇適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅鱈參數(shù)和限流電阻R，可以使感應(yīng)電流足以 觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通。參見圖3，圖3為實(shí)施例3。在實(shí)施例2中，在雙向可控硅T的第一極A1和觸發(fā)極 G間并接了一個(gè)雙向觸發(fā)管D，對(duì)雙向可控硅T起到保護(hù)和抗干擾的作用。參見圖4，圖4為實(shí)施例4。在實(shí)施例1中，在雙向可控硅T的第一極A1和觸發(fā)極G間并接了一個(gè)雙向觸發(fā)管D，對(duì)雙向可控硅T起到保護(hù)和抗干擾作用。 參見圖5-圖8，圖5-圖8為實(shí)施例5_8。對(duì)實(shí)施例1_4中的電流互感器L初級(jí)線 圈兩端并聯(lián)一個(gè)分流電阻Rx，該分流電阻Rx用于分流單相交流電機(jī)主回路中通過電流互 感器L初級(jí)線圈的電流，同時(shí)起到抗干擾的作用。
權(quán)利要求一種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，其特征在于包括一個(gè)含有一個(gè)初級(jí)線圈和一個(gè)次級(jí)線圈的電流互感器L、一個(gè)雙向可控硅T和一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC，其特征在于所述的電流互感器L初級(jí)線圈的1端和次級(jí)線圈的3端與電源端的一端和雙向可控硅T的第一極A1連接，電流互感器L初級(jí)線圈的2端與電機(jī)主繞組引出端M連接，電流互感器L次級(jí)線圈的4端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第二極A2與正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的一端連接，正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的另一端與電機(jī)副繞組引出端S連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，其特征在于所述的電流互感器L次級(jí) 線圈的4端與電阻R的一端連接，電阻R的另一端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，其特征在于所述的雙向可控硅T的觸 發(fā)極G和電阻R的另一端與雙向觸發(fā)管D的一端連接，電流互感器L初級(jí)線圈的1端、次級(jí) 線圈的3端、雙向可控硅T的第一極A1和電源端的一端與雙向觸發(fā)管D的另一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，其特征在于所述的雙向可控硅T的觸 發(fā)極G和電流互感器L次級(jí)線圈的4端與雙向觸發(fā)管D的一端連接，電流互感器L初級(jí)線 圈的1端、次級(jí)線圈的3端、雙向可控硅T的第一極A1和電源端一端與雙向觸發(fā)管D的另 一端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，其特征在于所述的電流 互感器L初級(jí)線圈的1、2端并聯(lián)一個(gè)分流電阻Rx。
專利摘要一種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，用于壓縮機(jī)電機(jī)、普通單相交流感應(yīng)式或單相交流永磁式電機(jī)的起動(dòng)。包括一含有一個(gè)初級(jí)線圈和一個(gè)次級(jí)線圈的電流互感器L、一雙向可控硅T和一正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC，所述的電流互感器L初級(jí)線圈的1端和次級(jí)線圈的3端與電源端的一端和雙向可控硅T的第一極A1連接，電流互感器L初級(jí)線圈的2端與電機(jī)主繞組引出端M連接，電流互感器L次級(jí)線圈的4端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第二極A2與正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的一端連接，正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的另一端與電機(jī)副繞組引出端S連接。提高節(jié)能效率；電路簡單，元件數(shù)量少而可靠，在保證了電機(jī)起動(dòng)功能的同時(shí)，提高了電機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H02P1/42GK201656866SQ20102017835
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者趙云文 申請(qǐng)人:常熟市天銀機(jī)電有限公司