專利名稱：組合式低功耗起動熱保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制冷壓縮機(jī)用組合式低功耗起動熱保護(hù)器，主要用于帶運(yùn)行電容的壓縮機(jī)電機(jī)的起動，也可用于一般單相交流電機(jī)的起動。
背景技術(shù)：
參見圖l，制冷壓縮機(jī)大多采用分相式單相異步電動機(jī)，為了使電動機(jī)能自行起動，在
電動機(jī)的定子鐵芯上設(shè)置了兩套繞組，即用以產(chǎn)生主磁場的主繞組181'和用以產(chǎn)生輔助磁場的副繞組182'。通電后主、副磁場合成的旋轉(zhuǎn)磁場切割靜止轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一定的電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)，起動后的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩將逐漸增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到75%~80%的同步轉(zhuǎn)速時，切斷副繞組182'回路，電動機(jī)仍能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)升速，直至達(dá)到與外阻抗轉(zhuǎn)矩平衡、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。目前通常利用正溫度系數(shù)熱敏電阻器R1 (PTC)起動器來完成起動過程，在制冷壓縮機(jī)電機(jī)的副繞組182，上串聯(lián)有PTC起動器，PTC起動器在常溫下處于小阻值導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)起動時因電流的熱效應(yīng)，PTC元件在短時間內(nèi)溫度升高，當(dāng)達(dá)到居里點(diǎn)后，其電阻值迅速增加到幾十千歐以上，此時與副繞組182'的阻抗比相當(dāng)于斷路，與之串聯(lián)的起動繞組的電流降至十幾毫安以下，這時電機(jī)起動過程完成，進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，PTC元件中仍然有十幾毫安的維持電流通過，以維持PTC元件的發(fā)熱，阻止電機(jī)起動繞組在電機(jī)正常工作時發(fā)生作用，這個維持PTC元件發(fā)熱的功率消耗通常在3W左右。由于這種電機(jī)被廣泛應(yīng)用，這個發(fā)熱功耗導(dǎo)致了電能的大量浪費(fèi)。
另外，目前制冷壓縮機(jī)用起動器和熱保護(hù)器大多為單體的，用戶在安裝時必須在壓縮機(jī)接線柱上先裝入熱保護(hù)器，再裝入起動器，而且在側(cè)面裝配時動作比較別扭，安裝效率低下
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、功率消耗低的用于制冷壓縮機(jī)的組合式低功耗起動熱保護(hù)器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該組合式低功耗起動熱保護(hù)器，包括外殼、蓋板、第一插腳、第二插腳，外殼與蓋板連接，其特征在于還設(shè)置有雙向可控硅、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器和第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器，雙向可控硅、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器、第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器均安裝在外殼內(nèi)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器一端與電機(jī)主繞組引出端對應(yīng)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器另一端與雙向可控硅的第二極連接，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器一端與電機(jī)主繞組引出端對應(yīng)，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器另一端與雙向可控硅的觸發(fā)極連接，雙向可控硅的第一極與電機(jī)副繞組引出端對應(yīng)， 所述第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器的體積為20 28mm3，外殼上設(shè)置有熱保護(hù)器裝載型腔。由 于第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器的體積為20 28mm3，僅為第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器體積的 10%左右，因此電能的損耗也僅為第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器的10%左右，由于第二正溫 度系數(shù)熱敏電阻器體積的大幅減小，使得電能損耗也大大降低，同時壓縮機(jī)再次起動所需 恢復(fù)時間也大幅縮短，提高了壓縮機(jī)起動效率。
本實(shí)用新型借助位于熱保護(hù)器裝載型腔內(nèi)的一個或多個支撐點(diǎn)支撐熱保護(hù)器，熱保護(hù) 器裝載型腔內(nèi)設(shè)置一個熱保護(hù)器卡爪，以對熱保護(hù)器進(jìn)行定位和固定。 本實(shí)用新型熱保護(hù)器裝載型腔可以采用圓形、長方形或者多邊形。 本實(shí)用新型還設(shè)置有運(yùn)行電容器連接端，運(yùn)行電容器連接端分別設(shè)置在第一插腳、第 二插腳上，運(yùn)行電容器連接端可直接接插運(yùn)行電容器，以提高起動性能和工作效率。
本實(shí)用新型所述第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器的直徑為O 3.5±0.1咖，厚度為2.5±0.1咖。 本實(shí)用新型外殼上設(shè)置有第一插腳定位型腔、第二插腳定位型腔、第一正溫度系數(shù)熱 敏電阻器定位型腔、第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器定位型腔和雙向可控硅定位型腔，外殼兩 側(cè)還設(shè)置有定位方孔。
本實(shí)用新型蓋板上設(shè)置有蓋板第一插腳定位型腔、蓋板第二插腳定位型腔。 本實(shí)用新型蓋板上設(shè)置有卡爪，卡爪和蓋板平面垂直，蓋板的卡爪和外殼的定位方孔 卡接。
本實(shí)用新型第一插腳連接在壓縮機(jī)主繞組上，第二插腳連接在壓縮機(jī)副繞組上，壓縮 機(jī)起動瞬間，串聯(lián)在雙向可控硅觸發(fā)回路的第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器和串聯(lián)在雙向可控 硅主回路上的第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器都處于小阻值導(dǎo)通狀態(tài)，觸發(fā)電流較大，故雙向 可控硅導(dǎo)通，此時第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器和壓縮機(jī)副繞組導(dǎo)通而起動壓縮機(jī)電機(jī)；隨 著第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器和第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器電阻值的不斷增大，雙向可控 硅觸發(fā)電流逐漸下降，雙向可控硅自動關(guān)閉，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器和壓縮機(jī)副繞組 自動斷開，沒有電流通過，故第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器不再通電發(fā)熱。
本實(shí)用新型通過第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器采樣相關(guān)電流信號，可以有效地控制第一 正溫度系數(shù)熱敏電阻器的發(fā)熱功耗，通常該采樣系統(tǒng)的功耗都能低達(dá)毫瓦級，也就是所謂 的"零功耗"起動器，從而大大提高節(jié)能效率。由于第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器的體積為 20 28mm3，僅為第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器體積的10%左右，因此電能的損耗也僅為第一 正溫度系數(shù)熱敏電阻器的10%左右，由于第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器體積的大幅減小，使 得電能損耗也大大降低，同時壓縮機(jī)再次起動所需恢復(fù)時間也大幅縮短，提高了壓縮機(jī)起動效率。同時，本實(shí)用新型設(shè)計電路簡單，電子元器件數(shù)量少，在保證壓縮機(jī)起動性能的
同時，也提高了壓縮機(jī)起動性能的可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)電原理圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例電原理圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的元件分解立體圖4、圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的軸測圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例去掉蓋板的軸測圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例去掉蓋板、第一熱敏電阻器、第二熱敏電阻器的軸測圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例去掉蓋板、第一熱敏電阻器、第二熱敏電阻器、雙向可控硅 的軸測圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例外殼軸測圖IO為本實(shí)用新型實(shí)施例蓋板軸測圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例第一插腳組件軸測圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例第二插腳組件軸測圖。
具體實(shí)施方式
參見圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例組合式低功耗起動熱保護(hù)器的原理是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上 增加雙向可控硅3和第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5，雙向可控硅3、第一正溫度系數(shù)熱敏電 阻器9和第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5設(shè)置在外殼10內(nèi)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9 一 端與電機(jī)主繞組181引出端(壓縮機(jī)M端，下同)對應(yīng)(本實(shí)用新型實(shí)施例連接到壓縮機(jī) 電機(jī)回路中時即連接)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9另一端與雙向可控硅3第二極3-2連 接；第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5—端與電機(jī)主繞組181引出端對應(yīng)(本實(shí)用新型實(shí)施例 連接到壓縮機(jī)電機(jī)回路中時即連接)，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5另一端與雙向可控硅3 觸發(fā)極3-3連接，雙向可控硅3第一極3-l.與電機(jī)副繞組182引出端(壓縮機(jī)S端，下同) 對應(yīng)(本實(shí)用新型實(shí)施例連接到壓縮機(jī)電機(jī)回路中時即連接)；圖2中壓縮機(jī)C端和熱保護(hù) 器連接。
本實(shí)用新型還設(shè)置有熱保護(hù)器裝載型腔10-13，熱保護(hù)器裝載型腔10-13內(nèi)設(shè)置一個熱 保護(hù)器卡爪10-14，以對熱保護(hù)器11進(jìn)行定位和固定。
參照圖3 圖12，本實(shí)用新型實(shí)施例組合式低功耗起動熱保護(hù)器包括蓋板l、第二插腳 2、雙向可控硅3、第三簧片4、第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5、第二簧片6、定位塊7、第 一插腳8、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9和外殼10 (見圖3、圖6);雙向可控硅3第一極3-l與第二插腳2連接端2-2連接，雙向可控硅3第二極3-2與第二簧片6連接，雙向可控 硅3觸發(fā)極3-3與第三簧片4連接(見圖7)，雙向可控硅3連接體放入外殼第二插腳定位 型腔10-2、雙向可控硅定位型腔10-3內(nèi)；第一插腳8上設(shè)置有第一簧片8-3和第二簧片8-4， 放入外殼第一插腳定位型腔10-1內(nèi)；定位塊7用作第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9定位用， 在外殼10的第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器定位型腔10-4兩側(cè)呈交叉設(shè)置定位槽10-6、 10-7， 定位塊7分別裝入定位槽10-6、 10-7內(nèi)；然后依次將第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9裝入第 一正溫度系數(shù)熱敏電阻器定位型腔10-4，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5裝入第二正溫度系 數(shù)熱敏電阻器定位型腔10-5內(nèi)(見圖7、圖8、圖9);然后再將蓋板1和外殼10合攏。本 實(shí)用新型實(shí)施例還設(shè)置有運(yùn)行電容器15連接端，運(yùn)行電容器15連接端分別設(shè)置在第一插 腳8、第二插腳2上，可直接接插運(yùn)行電容器15，以提高起動性能和工作效率。第一插腳8 設(shè)置有插片連接端8-l、 8-2，通過外殼10上的插片孔10-8、 10-9垂直貫穿到外殼10外部 (見圖4、圖ll)，第二插腳2設(shè)置有插片連接端2-l，通過外殼10上的插片孔10-10垂直 貫穿到外殼10外部(見圖4、圖ll);第一插腳8之插片連接端8-2和第二插腳2之插片連 接端2-l之間串接一運(yùn)行電容器15 (見圖4)。
本實(shí)用新型實(shí)施例的蓋板1上設(shè)置有蓋板第一插腳定位型腔1-1、蓋板第二插腳定位型 腔l-2，以定位第一插腳8和第二插腳2用(見圖10);蓋板1上還設(shè)置有定位卡爪1-3、 1-4，分別對應(yīng)于外殼10定位方孔10-11、 10-12，并將其卡位連接(見圖ll);蓋板l上還 設(shè)置有定位插孔l-5、 1-6，其分別與壓縮機(jī)M端、壓縮機(jī)S端連接(見圖5);將本實(shí)施例 的各分解元件如上裝配后，蓋板1和外殼10合攏，即形成本實(shí)用新型實(shí)施例組合式低功耗 起動熱保護(hù)器。
本實(shí)用新型所述的第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5選擇25'C下的電阻值為600 1800 Q ， 體積為20 28mm3。若25'C下第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5的電阻小于600Q ，當(dāng)電網(wǎng)電壓 較高時，雙向可控硅3的觸發(fā)電流太大，會損壞雙向可控硅3;若25'C下第二正溫度系數(shù) 熱敏電阻器5的電阻大于1800Q，當(dāng)電網(wǎng)電壓較低時，雙向可控硅3的觸發(fā)電流太小，雙 向可控硅3會無法接通。根據(jù)第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器3的25'C下的電阻值范圍，第二 正溫度系數(shù)熱敏電阻器3的體積限定在20 28mra3，其直徑為①3. 5±0. 1咖、厚度為2. 5± 0.1咖；若第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器3的直徑為cD3. 6咖、厚度為2. 6咖，則其體積為26. 5 ram3，若第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器3的直徑為①3. 4咖、厚度為2. 4 mm，則其體積為21. 8 mrn3， 故選擇第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器3的體積為20 28 ram3比較恰當(dāng)。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器3的體積為23. 85 mm3，其直徑等 于①3. 50咖、厚度等于2. 48mm。本實(shí)用新型實(shí)施例的外殼10上設(shè)置有熱保護(hù)器裝載型腔10-13，熱保護(hù)器裝載型腔 10-13內(nèi)還設(shè)置有熱保護(hù)器卡爪10-14，熱保護(hù)器11插入裝載型腔10-13后，熱保護(hù)器卡 爪10-14卡位熱保護(hù)器11之凸緣11-1，以對熱保護(hù)器ll進(jìn)行定位和固定(見圖4、圖5、 圖12)。
本實(shí)用新型實(shí)施例通過第一插腳8 (接到壓縮機(jī)M端)、第二插腳2 (接到壓縮機(jī)S端) 連接到壓縮機(jī)電機(jī)回路中，此時第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9一端與電機(jī)主繞組181引出 端連接，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5—端與電機(jī)主繞組181引出端連接，雙向可控硅3 第一極3-1與電機(jī)副繞組182引出端連接，雙向可控硅3處于關(guān)閉狀態(tài)，第一正溫度系數(shù)熱 敏電阻器9在常溫下處于小阻值導(dǎo)通狀態(tài)，其阻值一般在3.9 100Q之間，第二正溫度系 數(shù)熱敏電阻器5也處于常溫導(dǎo)通狀態(tài)，其阻值一般在600 1800Q左右；在壓縮機(jī)電機(jī)起動 之初，由于雙向可控硅3處于關(guān)閉狀態(tài)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9無電流通過，第二 正溫度系數(shù)熱敏電阻器5有小電流通過，從而使起動回路中的雙向可控硅3充分觸發(fā)，起 動電路進(jìn)入工作狀態(tài)，起動回路中的第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9被通以一個較大的電機(jī) 副繞組182起動電流，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9很快發(fā)熱，使其電阻值迅速上升，當(dāng) 其溫度達(dá)到第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器9的居里溫度時，其電阻值達(dá)到髙阻值狀態(tài)，從而 切斷壓縮機(jī)電機(jī)副繞組182，使壓縮機(jī)電機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。在壓縮機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后， 隨著通過第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器5電流的變化，雙向可控硅3處于關(guān)閉狀態(tài)，第一正 溫度系數(shù)熱敏電阻器9沒有電流通過，其消耗功率幾乎為零；由于第二正溫度系數(shù)熱敏電 阻器5其消耗功率小于0. 5W，在正常工作時該采樣系統(tǒng)的功耗都能低達(dá)毫瓦級，即就是所 謂的"零功耗"起動熱保護(hù)器。為提高壓縮機(jī)電機(jī)起動性能和工作效率，第一插腳8和第 二插腳2之間串接一運(yùn)行電容器15。本實(shí)施例插入壓縮機(jī)三芯接線柱后，其電源零線通過 第一插腳8構(gòu)成主繞組181導(dǎo)通回路，當(dāng)熱保護(hù)器插入壓縮機(jī)C端后，其連接端子連接電 源線火線，實(shí)現(xiàn)將熱保護(hù)器串聯(lián)在壓縮機(jī)電機(jī)回路中，當(dāng)電網(wǎng)電壓偏高偏低或制冷系統(tǒng)出 現(xiàn)故障時熱保護(hù)器動作，從而切斷電源起到保護(hù)壓縮機(jī)電機(jī)的作用。
以上內(nèi)容以相關(guān)的實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但對于業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員來講， 仍可以聯(lián)想到多種等同效果的設(shè)計形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包含這些一般改變的設(shè) 計形式。
權(quán)利要求1、一種組合式低功耗起動熱保護(hù)器，包括外殼、蓋板、第一插腳、第二插腳，外殼與蓋板連接，其特征在于還設(shè)置有雙向可控硅、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器和第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器，雙向可控硅、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器、第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器均安裝在外殼內(nèi)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器一端與電機(jī)主繞組引出端對應(yīng)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器另一端與雙向可控硅的第二極連接，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器一端與電機(jī)主繞組引出端對應(yīng)，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器另一端與雙向可控硅的觸發(fā)極連接，雙向可控硅的第一極與電機(jī)副繞組引出端對應(yīng)，所述第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器的體積為20～28mm3，外殼上設(shè)置有熱保護(hù)器裝載型腔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于還設(shè)置有運(yùn)行電容 器連接端，運(yùn)行電容器連接端分別設(shè)置在第一插腳、第二插腳上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于所述第二正溫 度系數(shù)熱敏電阻器的直徑為O 3.5±0.1 mm,厚度為2.5±0.1 mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于外殼上設(shè)置有 外殼第一插腳定位型腔、外殼第二插腳定位型腔、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器定位型腔、第 二正溫度系數(shù)熱敏電阻器定位型腔和雙向可控硅定位型腔，外殼兩側(cè)還設(shè)置有定位方孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于蓋板上設(shè)置有 蓋板第一插腳定位型腔、蓋板第二插腳定位型腔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于蓋板上設(shè)置有卡爪， 卡爪和蓋板平面垂直，蓋板的卡爪和外殼的定位方孔卡接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于所述第二正溫 度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值為600 1800Q 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于熱保護(hù)器裝載 型腔內(nèi)設(shè)置有熱保護(hù)器卡爪。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低功耗起動熱保護(hù)器，其特征在于熱保護(hù)器裝載 型腔采用圓形、長方形或者多邊形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種組合式低功耗起動熱保護(hù)器，包括外殼、蓋板、第一插腳、第二插腳，還設(shè)置有雙向可控硅、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器和第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器，雙向可控硅、第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器、第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器安裝在外殼內(nèi)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器一端與電機(jī)主繞組引出端對應(yīng)，第一正溫度系數(shù)熱敏電阻器另一端與雙向可控硅第二極連接，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器一端與電機(jī)主繞組引出端對應(yīng)，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器另一端與雙向可控硅觸發(fā)極連接，雙向可控硅第一極與電機(jī)副繞組引出端對應(yīng)，第二正溫度系數(shù)熱敏電阻器電阻值為600～1800Ω，體積為20～28mm³，外殼設(shè)置有熱保護(hù)器裝載型腔。本實(shí)用新型可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功耗低。
文檔編號H02P1/42GK201435705SQ20092012180
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者盧文成, 海 孫, 孫華民 申請人:杭州星帥爾電器有限公司