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：
本發(fā)明涉及一種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，主要用于帶起動(dòng)電容的壓縮機(jī)電機(jī)的起動(dòng)，也可以用于一般單相交流電機(jī)的起動(dòng)。
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)同復(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)該專利申請(qǐng)?jiān)O(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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)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。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種用于單相交流電機(jī)的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，這里所述電機(jī)中具有至少一個(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，本發(fā)明特征在于上述互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器包括一個(gè)含有兩個(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)觸發(fā)電容器C0、一個(gè)雙向可控硅T、一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電阻器Rt，所述的互感器L的次級(jí)線圈L2一端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，另一端與雙向可控硅T的第一極A1、電機(jī)運(yùn)行電容器C一端、互感器L的第一初級(jí)線圈L1的一端連接，互感器L的第一初級(jí)線圈L1的另一端與電機(jī)MD副繞組引出端S連接，互感器L的第二初級(jí)線圈L3的一端與電源輸入端A和觸發(fā)電容器C0的一端連接，另一端與電機(jī)主繞組引出端M、電機(jī)運(yùn)行電容器C的另一端和觸發(fā)電容器C0的另一端連接，正溫度系數(shù)熱敏電阻器Rt的一端與雙向可控硅的第二極A2連接，另一端與電機(jī)起動(dòng)電容器Cs的一端連接。
本發(fā)明通過使用電流互感器采樣相關(guān)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，本發(fā)明的電路簡(jiǎn)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。
附圖及


圖1為本發(fā)明的第1種實(shí)施例的電原理圖。
圖2為本發(fā)明的第2種實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明圖中虛線內(nèi)所示為用于單相交流電機(jī)的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器。
圖1中，電機(jī)起動(dòng)電容器Cs的一端與正溫度系數(shù)熱敏電阻器Rt另一端連接，另一端與電機(jī)運(yùn)行電容器C的另一端、第二初級(jí)線圈L3另一端、觸發(fā)電容器C0的另一端和電機(jī)主繞組引出端M連接。
圖2中，電機(jī)起動(dòng)電容器Cs的一端與正溫度系數(shù)熱敏電阻器Rt另一端連接，另一端與輸入電源的A端、觸發(fā)電容器C0的一端和第二初級(jí)線圈L3的一端連接。
電機(jī)MD主、副繞組合并引出端Z連接電源輸入端B。
不同的電機(jī)在這些實(shí)施方式中互感器初級(jí)串接處的電流變化情況各不相同，與電機(jī)起動(dòng)電路中電流的相位關(guān)系也各不相同。通過選擇以上各種不同的實(shí)施方式，可以使電流互感器的次級(jí)線圈獲得與電機(jī)起動(dòng)電路中電流相位關(guān)系最佳的觸發(fā)電流，同時(shí)使觸發(fā)電流獲得起動(dòng)電機(jī)所需的最佳變化情況，用于觸發(fā)串接在電機(jī)起動(dòng)電路中的雙向可控硅。
通過選擇適當(dāng)參數(shù)的電流互感器L，可以達(dá)到在電機(jī)起動(dòng)時(shí)保證觸發(fā)雙向可控硅T，而在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)則保證不觸發(fā)雙向可控硅T，從而控制電機(jī)起動(dòng)電路僅在電機(jī)起動(dòng)時(shí)參加工作。電路互感器L的選擇調(diào)整可以通過初、次級(jí)線圈的圈數(shù)和選擇不同性能的鐵芯或磁芯來實(shí)現(xiàn)。
在電機(jī)轉(zhuǎn)子開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)的很短時(shí)間內(nèi)，電機(jī)必須能使雙向可控硅迅速從觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉怯|發(fā)狀態(tài)，也就是電路互感器中的輸出電流必須自動(dòng)下降到不能觸發(fā)雙向可控硅的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，從而起到斷開起動(dòng)電路，完成電機(jī)起動(dòng)的作用。
圖中，在電機(jī)開始起動(dòng)之初，由于電機(jī)起動(dòng)電路尚未接通，電機(jī)主繞組起動(dòng)電流較大，電機(jī)副繞組起動(dòng)電流較小。電流互感器的輸出電流在第二初級(jí)線圈居主導(dǎo)作用的激發(fā)下開始觸發(fā)雙向可控硅，使起動(dòng)電路開始工作，從而使電機(jī)副繞組電流激增，促使電流互感器第一初級(jí)線圈對(duì)次級(jí)線圈輸出電流的貢獻(xiàn)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)作用，互感器次級(jí)線圈輸出電流迅速增大，使起動(dòng)電路中的雙向可控硅充分觸發(fā)，起動(dòng)電路進(jìn)入工作狀態(tài)，起動(dòng)電路中的正溫度系數(shù)熱敏電阻被通以一個(gè)較大的電機(jī)副繞組起動(dòng)電流，正溫度系數(shù)熱敏電阻很快發(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，根據(jù)前面所述的電流互感器選擇和調(diào)整原則，電流互感器的次級(jí)線圈輸出電流不能觸發(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不能被電流互感器的次級(jí)線圈輸出電流所觸發(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)。
權(quán)利要求
1.一種用于單相交流電機(jī)的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，這里所述電機(jī)中具有至少一個(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，其特征在于上述互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器包括一個(gè)含有兩個(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)觸發(fā)電容器C0、一個(gè)雙向可控硅T、一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電阻器Rt，所述的互感器L的次級(jí)線圈L2一端與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，另一端與雙向可控硅T的第一極A1、電機(jī)運(yùn)行電容器C一端、互感器L的第一初級(jí)線圈L1的一端連接，互感器L的第一初級(jí)線圈L1的另一端與電機(jī)MD副繞組引出端S連接，互感器L的第二初級(jí)線圈L3的一端與電源輸入端A和觸發(fā)電容器C0的一端連接，另一端與電機(jī)主繞組引出端M、電機(jī)運(yùn)行電容器C的另一端和觸發(fā)電容器C0的另一端連接，正溫度系數(shù)熱敏電阻器Rt的一端與雙向可控硅的第二極A2連接，另一端與電機(jī)起動(dòng)電容器Cs的一端連接。
全文摘要
一種用于單相交流電機(jī)的互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器，主要用于帶起動(dòng)電容的壓縮機(jī)電機(jī)的起動(dòng)，也可以用于一般單相交流電機(jī)的起動(dòng)。它包括一個(gè)含有兩個(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)觸發(fā)電容器C
文檔編號(hào)H02P1/42GK1645735SQ20051003823
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者趙云文 申請(qǐng)人:常熟市天銀機(jī)電有限公司