[發明專利]用于單相交流電機的互感式無觸點起動器

有效

• 申請號: 201010161036.X
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101814875A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 趙云文
• 申請（專利權）人: 常熟市天銀機電有限公司
• 主分類號: H02P1/42
• 分類號: H02P1/42
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 王海泉

技術領域

本發明涉及一種用于單相交流電機的互感式無觸點起動器，主要用于壓縮機電機的起動，也可用于普通單相交流感應式或單相交流永磁式電機的起動，以下統稱為單相交流電機。

背景技術

單相交流電機通常由一個轉子和由主、副繞組構成的定子組成。其中的副繞組除了起到電機起動的作用外，也可以在電機正常運行時繼續參加工作，所以完整的單相交流電機的副繞組電路通常可以由并聯的副繞組運行電路和副繞組起動電路表示。電機正常運行時，副繞組不參加工作的電機則沒有其中的副繞組運行電路部分。其中的副繞組起動電路部分僅在電機起動時參加工作，在電機起動后需要實現斷開。目前通常由正溫度系數熱敏電阻(PTC)元件來實現。當電機起動時，起動電路參加工作，PTC元件被通于副繞組起動電流，導致PTC元件發熱，其阻值迅速上升，最終使起動電路被基本斷開。在電機正常運行時，PTC元件中仍然必須有一個較小的電流持續通過，以維持PTC元件的發熱阻值，阻止電機起動電路在電機正常工作時發生作用。這個維持PTC發熱的功耗通常在3W左右。由于這種電機被廣泛應用，這個發熱功耗導致了電能的大量浪費。

中國專利申請CN1052228A公開了一種用于起動單相感應電機的電子電路。通過在電機起動電路中使用一個常態觸發、定時截止的雙向可控硅及其觸發/截止電路，實現電機起動電路從通電接通到定時斷開的轉換，從而實現電機的起動。但是，該電路使用這些分立元件的數量對于長期頻繁間歇起動這樣的典型應用場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電路的可靠性，尤其是其中觸發電路中所使用的電阻元件和定時截止電路中所使用的多個晶體管，在電機工作狀態下全部都通過有多個毫安的工作電流，而且這個電子電路全部都運作在復雜的電機工作電路中，沒有實現與復雜用電環境的有效隔離，整個脆弱的弱電電路系統無法得到良好的保護，給整個電機系統的可靠性帶來了巨大的負面影響。同時，該電路中采用的雙向可控硅在電機起動電路接通前，必須要實現定時器的復位，也就是必須使定時器電路失電，經過一段時間的定時器定時電容放電基本完成后，才能再次實現雙向可控硅的延時截止，否則，只要在觸發電路/定時截止電路中有電流存在，雙向可控硅將一直處于截止狀態，無法實現電機從非運轉小電流狀態到起動的轉變。

日本專利文獻特開平10-94279中利用了電機在起動和運轉情況下電流不同的原理，通過在電機總回路放置電流檢測電阻，通過該電阻將主回路電流(電機總電流)信號轉變為電壓信號，同時該專利設定有一個“基準電流值設定器”和“電流比較回路”，對主電路電流信號和設定電流值進行比較，用該比較結果控制電機起動電路中串入的雙向可控硅的通斷，從而達到控制起動電路通斷的目的。但該電路中使用了電阻來將電機總回路中的電流信號采樣成電壓信號。電阻是純阻性元件，電機總回路的電流通常都在安培級或接近安培級，這樣，在整個電機的運行過程中，該電阻都在消耗瓦特級或接近瓦特級的無用發熱功耗。該電路在能夠起動電機的情況下也大大降低了能源的利用率。此外，該電路使用了“基準電流設定器”、“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起動功能的可靠性。

中國發明專利200410065370.X和200510038234.6公開了本專利申請人發明的兩種互感式無觸點起動器，分別適用于各種不同類型的單相交流電機。這兩種互感式無觸點起動器的特點是采用電流互感器，根據單相交流電機的不同，在電機電路的不同位置對電流進行采樣轉換，用來觸發串接在電機副繞組起動回路中的雙向可控硅，利用電機在起動之初回路中電流遠大于正常工作電流的特點，在電機起動時觸發副繞組雙向可控硅而使其短時間導通，完成電機的起動。而本發明通過使用電流互感器和雙向可控硅不同于中國發明專利200410065370.X和200510038234.6的組合方式，來實現互感式無功耗起動器。

發明內容

本發明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的互感式無觸點起動器。

本發明的目的是這樣來實現的，一種用于單相交流電機的互感式無觸點起動器，包括一個含有一個初級線圈和一個次級線圈的電流互感器L、一個雙向可控硅T和一個正溫度系數熱敏電阻PTC，其特征在于所述的電流互感器L初級線圈的1端和電源端的一端與正溫度系數熱敏電阻PTC的一端連接，電流互感器L初級線圈的2端與電機主繞組引出端M連接，電流互感器L次級線圈的3端和雙向可控硅T第一極A1與正溫度系數熱敏電阻PTC的另一端連接，電流互感器L次級線圈的4端與雙向可控硅T的觸發極G連接，雙向可控硅T的第二極A2與電機副繞組引出端S連接。