[發(fā)明專利]單相交流電機的啟動電路及啟動方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910037337.9
• 申請日: 2009-02-17
• 公開（公告）號: CN101807871A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 趙勇
• 申請（專利權）人: 中山大洋電機股份有限公司
• 主分類號: H02P1/42
• 分類號: H02P1/42
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所 44255
• 代理人: 古冠開

(一)技術領域：

本發(fā)明涉及單相交流電機的啟動電路及啟動方法。

(二)背景技術：

單相交流電動機由于其結構簡單，強度好和高性能而被廣泛使用于冰箱，冷凍機，空調，洗衣機，干衣機，電扇，泵等家庭器具或工業(yè)應用.單相交流電動機都不能自啟動，常用啟動方法分為分相式，電容式和罩極式等類型。在電動機啟動階段，主繞組和啟動繞組同時工作，當轉速達到同步轉速的70-85％時，需要切斷啟動繞組由主繞組獨立工作。為了實現該功能，單相交流電動機設置了機械離心開關，但由于機械離心開關有機械觸點，開關通斷時產生電弧火花，使離心開關使用壽命變短，可靠性降低；同時機械離心開關必須安裝在電動機內部，增加了電動機的體積和材料成本。

為了解決上述問題出現了一種電子啟動電路來代替機械離心開關，電子啟動電路相當于一個電子開關，它工作時沒有產生電弧火，比較可靠、壽命較長、電路結構簡單，成本低、體積小。

目前的電子啟動電路功能還不完善，不能很好適合單相交流電動機實際工作。如圖1所示，單相電動機的啟動電流與轉速的關系圖，電機工作分為三個階段：

AB曲線的啟動階段，從A點開始，電流i最大，轉速S最低，沿著曲線到B點過程中，電流i開始減少，轉速S開始增大，電子開關始終閉合，啟動繞組一直工作；

BC曲線是正常工作階段，當到達B點的臨界點時，電子開關斷開的臨界轉速S1出現，電流i1足夠小，電子開關斷開，啟動繞組停止工作，由主繞組獨立工作隨著工作負載的增加，導致電機主繞組的電流開始增大，轉速開始降低；

CB曲線是重新閉合啟動階段，當到達C點的臨界點時，電子開關閉合的臨界轉速S2出現，電流i2足夠大，電子開關重新閉合，啟動繞組開始工作，從C點開始，電流i2最大，轉速S2最低，沿著曲線到B點過程中，電流i開始減少，轉速S開始增大，電子開關始終閉合，啟動繞組一直工作。

從以上的分析可知，BC曲線是正常工作階段和CB曲線是重新閉合啟動階形成滯環(huán)回路，目前針對滯環(huán)回路的控制電路或者控制方法存在：控制成本高、結構復雜、可靠性差等特點。

(三)發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的提供了一種結構簡單、成本低、工作可靠的單相交流電機的啟動電路。

本發(fā)明的單相交流電機的啟動電路是通過以下的技術方案實現的：

單相交流電機的啟動電路，包括檢測電路、整流電路、觸發(fā)電路和電子開關，其中檢測電路與電機主繞組串聯在一起，電子開關與電機啟動繞組串聯在一起，檢測電路將電機主繞組電流參數轉換成檢測信號，該檢測信號經過整流電路處理送到觸發(fā)電路的輸入端，觸發(fā)電路根據該檢測信號控制電子開關的開閉，從而控制電機啟動繞組的通電或者斷電，觸發(fā)電路是一滯環(huán)比較電路。

上述所述的滯環(huán)比較電路還連接有光電耦合電路，并通過光電耦合電路驅動電子開關的開閉。

上述所述的電子開關是雙向可控硅。

本發(fā)明的另一個目的提供了單相交流電機的啟動方法，它簡單實用、容易實現、使單相交流電機工作更可靠。

本發(fā)明的單相交流電機的啟動方法是通過以下的技術方案實現的：

單相交流電機的啟動方法，利用檢測電路檢測出電機主繞組的工作電流i并轉換成電壓信號U輸入到滯環(huán)比較電路的一個輸入腳，滯環(huán)比較電路的另一個輸入腳以電子開關斷開時臨界轉速S1對應電壓值U1和電子開關重新閉合時臨界轉速S2對應電壓值U2作為比較基準，所述的U2大于U1，在電機工作的不同階段，自動切換比較基準，使電機的控制處于滯環(huán)控制的工作狀態(tài)。

上述所述的的不同階段是指：A)啟動階段：轉速從零開始上升，滯環(huán)比較電路以電壓值U1作為比較基準，輸入的電壓信號U始終大于電壓值U1，滯環(huán)比較電路控制電子開關始終閉合，啟動繞組一直工作；B)正常工作階段：當轉速上升到大于或者等于電子開關斷開時臨界轉速S1時，電子開關斷開，滯環(huán)比較電路開始以電壓值U2作為比較基準，輸入的電壓信號U始終小于電壓值U2，滯環(huán)比較電路控制電子開關始終斷開，啟動繞組停止工作；C)重新閉合啟動階段：隨著電機負載的增加，電機轉速開始變慢，當轉速小于或者等于電子開關重新閉合時臨界轉速S2時，滯環(huán)比較電路控制電子開關閉合，滯環(huán)比較電路又以電壓值U1作為比較基準，輸入的電壓信號U始終大于電壓值U1，滯環(huán)比較電路控制電子開關始終閉合，啟動繞組得電工作。