專利名稱：通用節(jié)能型電機(jī)起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電路結(jié)構(gòu)，尤其是一種通用節(jié)能型電機(jī)起動器。
背景技術(shù)：
單相交流電機(jī)通常由一轉(zhuǎn)子和由主、副繞組的定子組成。其中副繞組除起到起動 作用外，也可以在電機(jī)正常運行時工作，所以完整的單相交流電機(jī)的副繞組通常由起動電 路和運行電路并聯(lián)表示。不需要副繞組工作的電機(jī)不需要運行電路，其中副繞組的起動電 路部分僅在電機(jī)起動時參加工作，電機(jī)起動后需要副繞組斷開，小型電機(jī)大都不需要起動 電容Qe和運行電容C3。目前，電機(jī)起動通常是采用正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)元件來實現(xiàn)，電機(jī)起動時， 起動回路參與工作，起動時PTC電阻值低，流過PTC的起動電流，導(dǎo)致PTC發(fā)熱，其電阻值迅 速升高，使起動回路基本斷電，在電機(jī)正常運行時，PTC兩端電壓很高，有流過PTC的維持電 流，這個維持電流產(chǎn)生功耗有1. 5 3. 5W，這是極大電能浪費。中國專利號200610034946. 5公開了一種用于單相交流起動電機(jī)的電子裝置，它 的觸發(fā)信號取于串聯(lián)在主繞組的電感兩端，利用起動時主繞組電流是正常運行電流倍數(shù)關(guān) 系，起動時主繞組產(chǎn)生大電流，在電感器兩端產(chǎn)生一個較大的電壓，經(jīng)整流后給光耦觸發(fā)信 號，光耦輸出端導(dǎo)通后給雙向可控硅提供觸發(fā)信號電流，進(jìn)而驅(qū)動可控硅T導(dǎo)通，起動繞組 得電，電機(jī)開始起動。電機(jī)起動后，其電流下降，在電感器兩端產(chǎn)生的壓降將關(guān)掉光耦觸發(fā)， 從而關(guān)斷雙向可控硅控制極，雙向可控硅不導(dǎo)通。該專利有以下不足①觸發(fā)信號整流后 未濾波，這樣光耦關(guān)斷困難；②觸發(fā)信號在起動和正常運行時，倍差不足，這樣不能做一款 通用的起動器，無法滿足市場需要；③雙向可控硅控制極直接連接到副繞組，控制極電流太 大，雙向可控硅無法承受或嚴(yán)重降低可控硅的使用壽命。綜上所述，該專利實際無法實現(xiàn)期 望，也無法產(chǎn)業(yè)化。中國專利號97110755. 6公開了一種用于單相交流起動電機(jī)的電子裝置，它采雙 PTC熱敏電阻器，用小PTC熱敏電阻控制雙向可控硅，電機(jī)起動后，大PTC熱敏電阻無功耗， 該專利不足小PTC熱敏電阻器上仍然有功耗，有0. 2 0. 5W。中國專利號200410065370. X (見圖)公開了一種用于單相交流起動電機(jī)的電子裝 置，它的觸發(fā)信號取于串聯(lián)在主繞組的電流互感的初級，利用起動時主繞組電流是正常運 行電流倍數(shù)關(guān)系，通過互感器將信號發(fā)大，起動時的大電流使可控硅控制極觸發(fā)導(dǎo)通，電機(jī) 起動后，主繞組電流降低，從而關(guān)斷可控硅，使PTC上無功耗，此專利不足①信號取于主繞 組，存在電機(jī)規(guī)格型號不同，信號變動大，而起動和工作的電流倍差不大，不能做一款通用 的起動器；②因起動和工作的電流倍差不足，低壓電機(jī)起動或起動后關(guān)斷困難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種通用節(jié)能型電機(jī)起動器，它能控制電機(jī)起動，起動 后的功耗小，適用范圍廣，運行的穩(wěn)定性好，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。[0008]本實用新型是這樣實現(xiàn)的通用節(jié)能型電機(jī)起動器，包括整流橋堆，整流橋堆的輸 入端連接在電源或副繞組的引出端上，在整流橋堆的輸出正極上串聯(lián)有充電電容C1及充電 電阻R1，充電電阻R1的另一端與光耦的輸入端1連接，整流橋堆的輸出負(fù)極與光耦的輸入 端2連接，在光耦的輸入1端及光耦的輸入2端之間并聯(lián)一個濾波電容，光耦的輸出端3 與電源或副繞組的引出端連接，光耦的輸出端4與電源另一端連接。光耦的輸出端3通過PTC熱敏電阻與副繞組的引出端或電源連接。光耦的輸出端3通過限流電阻與副繞組的引出端或電源連接，光耦的輸出端4與 雙向可控硅的觸發(fā)極連接，雙向可控硅的第一電極與電源連接，雙向可控硅的第二電極通 過PTC熱敏電阻與副繞組的引出端連接。在整流橋堆的一個輸入端上連接有阻容降壓電路，阻容降壓電路的另一端與副繞 組引出端或電源連接。在整流橋堆的輸出端上并聯(lián)一個限壓電阻。在光耦的輸入端上并聯(lián)一個二極管。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用將交流電轉(zhuǎn)換為直 流電，再將該直流電采用充電方式控制光耦，使光耦自動控制交流電的回路，以控制電機(jī)起 動，因采用的是RC充電方式，極大的減少了起動器的功耗，本實用新型方法所采用的起動 器在使用中的功耗約為低于0. 1W，只有毫瓦(mW)級別，因起動控制信號與電機(jī)本身規(guī)格型 號、功率無關(guān)，故適用范圍廣，并且該起動器能實現(xiàn)低壓起動，起動后關(guān)斷容易，是一款通用 節(jié)能型電機(jī)起動器。本實用新型容易制作提高了電機(jī)起動的可靠性，降低起動器起動后的 功耗。附圖及
圖1為本實用新型的電路原理圖。圖2為本實用新型的第2種的電路原理圖。圖3為本實用新型的第3種的電路原理圖。圖4為本實用新型的第4種的電路原理圖。圖5為本實用新型的第5種的電路原理圖。圖6為本實用新型的第6種的電路原理圖。圖7為本實用新型的第7種的電路原理圖。圖8為本實用新型的第8種的電路原理圖。圖9為本實用新型的第9種的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的實施例1 通用節(jié)能型電機(jī)起動器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括整流橋堆 D，整流橋堆D的輸入端連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充 電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦 U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3與副繞組S的引出端連接，光耦U的輸出端4與電源 連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，整流后的直流電給充電電容Cl充電，光耦U導(dǎo)通，副繞組S通電， 充電完成后，充電回路無電流，光耦U關(guān)斷，副繞組S關(guān)斷，電機(jī)起動運行。
4[0027]本實用新型的實施例2 通用節(jié)能型電機(jī)起動器的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括整流橋堆 D，整流橋堆D的輸入端連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充 電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦 U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的引出端連接，光耦 U的輸出端4與電源連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，整流后的直流電給充電電容Cl充電，光耦U導(dǎo)通，副繞組S通電， PTC熱敏電阻Rp發(fā)熱電阻值增大，電機(jī)起動運行，充電完成后，充電回路無電流，光耦U關(guān) 斷，副繞組S關(guān)斷，PTC熱敏電阻Rp無電流通過，無功耗。本實用新型的實施例3 通用節(jié)能型電機(jī)起動器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括整流橋堆 D，整流橋堆D的輸入端連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充 電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦 U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2與副繞組S的引出端連接，光耦U的 輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第一電極Al與電源連接，雙向 可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的引出端連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，整流后的直流電給充電電容Cl充電，光耦U導(dǎo)通，同時觸發(fā)雙向可 控硅T導(dǎo)通，副繞組S通電，PTC熱敏電阻Rp發(fā)熱電阻值增大，電機(jī)起動運行，充電完成后， 充電回路無電流，光耦U關(guān)斷，控制極關(guān)閉，副繞組S關(guān)斷，PTC熱敏電阻Rp無電流通過，無 功耗。本實用新型的實施例4:通用節(jié)能型電機(jī)起動器的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括整流橋堆 D，整流橋堆D的輸入端通過阻容降壓電路R3、C5連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極 上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流 橋堆D的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2與副繞組 S的引出端連接，光耦U的輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第一 電極Al與電源連接，雙向可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的引出 端連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，先通過阻容降壓電路R3、C5降壓，整流后的直流電給充電電容Cl 充電，光耦U導(dǎo)通，同時觸發(fā)雙向可控硅T導(dǎo)通，副繞組S通電，PTC熱敏電阻Rp發(fā)熱電阻 值增大，電機(jī)起動運行，充電完成后，充電回路無電流，光耦U關(guān)斷，控制極關(guān)閉，副繞組S關(guān) 斷，PTC熱敏電阻Rp無電流通過，無功耗。本實用新型的實施例5 通用節(jié)能型電機(jī)起動器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括整流橋堆 D，在電源上連接有變壓器B，在整流橋堆D的輸入端與降壓后的電源連接，在整流橋堆D的 輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1 連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2 與副繞組S的引出端連接，光耦U的輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅 T的第一電極Al與電源連接，雙向可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組 S的引出端連接。實施例5的工作原理與實施例4類似，僅是電源的降壓元件不同。本實用新型實施例6 通用節(jié)能型電機(jī)起動器的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括整流橋堆D， 整流橋堆D的輸入端通過阻容降壓電路R3、C5連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋 堆D的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，整流橋堆D輸出端并聯(lián)限壓電阻R4，光耦U的輸 入兩端并聯(lián)濾波電容C5 (或旁路電容)、二極管ZD，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2連 接電機(jī)副繞組引出端連接，光耦U的輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅 T的第一電極Al與電源連接，雙向可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組 S的引出端連接。原理同實施例4、5，R4起限制充電后電容Cl的電壓，充完電后，回路有一定的紋波 電流，電容C5起濾波或旁路作用，當(dāng)電機(jī)停止工作后關(guān)電后，二極管ZD能加快放電速度。圖7、8、9表示實施例6的三種其它不同連接法，其原理與實施例6相同。在具體生產(chǎn)中，根據(jù)不同品種的電機(jī)，可先擇不同的實施方案，選擇不同規(guī)格的元 器件，本實用新型的電機(jī)起動器，其控制信號只與電源電壓有關(guān)，與電機(jī)的型號規(guī)格無關(guān)， 故可以在很寬功率范圍內(nèi)的電機(jī)上通用。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的保護(hù)范圍。 任何熟悉技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型公示的技術(shù)范圍內(nèi)，可以輕易想到的變化，都 應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種通用節(jié)能型電機(jī)起動器，包括整流橋堆(D)，其特征在于整流橋堆(D)的輸入端連接在電源或副繞組(S)的引出端上，在整流橋堆(D)的輸出正極上串聯(lián)有充電電容(C1)及充電電阻(R1)，充電電阻(R1)的另一端與光耦(U)的輸入端1連接，整流橋堆(D)的輸出負(fù)極與光耦(U)的輸入端2連接，在光耦(U)的輸入1端及光耦(U)的輸入2端之間并聯(lián)一個濾波電容(C4),光耦(U)的輸出端3與電源或副繞組(S)的引出端連接，光耦(U)的輸出端4與電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動器，其特征在于光耦(U)的輸出端3通過PTC熱敏電阻(Rp)與副繞組(S)的引出端或電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動器，其特征在于光耦(U)的輸出端3通 過限流電阻(R2)與副繞組(S)的引出端或電源連接，光耦(U)的輸出端4與雙向可控硅(T) 的觸發(fā)極(G)連接，雙向可控硅(T)的第一電極(A1)與電源連接，雙向可控硅(T)的第二電 極(A2)通過PTC熱敏電阻(Rp)與副繞組(S)的引出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動器，其特征在于在整流橋堆(D)的 一個輸入端上連接有阻容降壓電路(R3、C5)，阻容降壓電路(R3、C5)的另一端與副繞組(S)的 引出端或電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動器，其特征在于在整流橋堆(D)的輸出端上并聯(lián)一個限壓電阻(R4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動器，其特征在于在光耦(U)的輸入端上 并聯(lián)一個二極管(ZD)。
專利摘要本實用新型公開了一種通用節(jié)能型電機(jī)起動器，包括整流橋堆，整流橋堆的輸入端連接在電源或副繞組的引出端上，在整流橋堆的輸出正極上串聯(lián)有充電電容C1及充電電阻R1，充電電阻R1的另一端與光耦的輸入端1連接，整流橋堆的輸出負(fù)極與光耦的輸入端2連接，在光耦的輸入1端及光耦的輸入2端之間并聯(lián)一個濾波電容,光耦的輸出端3與電源或副繞組的引出端連接，光耦的輸出端4與電源連接。本實用新型采用將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再將該直流電采用充電方式控制光耦，使光耦自動控制交流電的回路，以控制電機(jī)起動，因采用的是RC充電方式，極大的減少了起動器的功耗，因起動控制信號與電機(jī)本身規(guī)格型號、功率無關(guān)，故適用范圍廣。
文檔編號H02P1/42GK201766540SQ201020506518
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者吳正榮, 張波, 張金英, 文耿, 朱同江, 楊百昌, 石錦均, 鮑峰 申請人:貴州凱里經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)中昊電子有限公司