[發(fā)明專利]電機(jī)啟動(dòng)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210430838.5
• 申請(qǐng)日: 2012-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN103095187A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.克里斯坦森;U.格羅思;T.伯特爾森;D.霍馬思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思科普有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02P1/42
• 分類號(hào): H02P1/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 史新宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及啟動(dòng)設(shè)備；尤其涉及，例如，用在單相AC電機(jī)中的正溫度系數(shù)（PTC）啟動(dòng)設(shè)備。

背景技術(shù)

已知單相AC電機(jī)配有兩個(gè)繞組：主繞組和輔助繞組。如在現(xiàn)有技術(shù)中所眾所周知，輔助繞組用在啟動(dòng)電機(jī)的時(shí)候。在完成了啟動(dòng)階段之后，將輔助繞組斷電，讓主繞組接管AC電機(jī)的運(yùn)行。

一些已知AC電機(jī)利用正溫度系數(shù)（PTC）電阻器來(lái)調(diào)節(jié)輔助繞組的使用。

圖1是用標(biāo)號(hào)1總體表示的已知電機(jī)系統(tǒng)的示意性電路圖。電機(jī)系統(tǒng)1包含AC電源2、開關(guān)3、主繞組4、輔助繞組6和正溫度系數(shù)（PTC）電阻器8。輔助繞組6和PTC電阻器8相互串聯(lián)并與主繞組4并聯(lián)。開關(guān)3是這樣連接的：當(dāng)閉合時(shí)，電流可以從電源2流到主繞組并且還流到輔助繞組/PTC電阻器對(duì)。

電機(jī)系統(tǒng)1適合用作壓縮機(jī)，例如，制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)。當(dāng)作為壓縮機(jī)的一部分用于制冷系統(tǒng)時(shí)，開關(guān)3通常是恒溫器，使得取決于恒溫器測(cè)量的溫度，通過恒溫器3接通和斷開壓縮機(jī)。

一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)開關(guān)3從打開狀態(tài)變成閉合狀態(tài)時(shí)，PTC電阻器8是冷的，因此具有相對(duì)較小電阻（也許25歐姆的數(shù)量級(jí)）。因此，相應(yīng)較大電流可以流過輔助繞組6和PTC電阻器8。

大電流流過PTC電阻器8導(dǎo)致那個(gè)電阻器變熱。由于PTC電阻器8具有正溫度系數(shù)，所以阻值隨溫度升高而增大，使得當(dāng)電流通過PTC電阻器8時(shí)，隨著時(shí)間的流逝，PTC電阻器8的阻值增大（也許達(dá)到最大2千歐姆）。當(dāng)然，隨著阻值增大，通過電阻器的電流（因此通過輔助繞組6的電流）減小。

因此，隨著開關(guān)3閉合，當(dāng)電阻器8是冷的時(shí)，相當(dāng)大的電流通過輔助繞組，但當(dāng)電阻器8是熱的時(shí)，只有小電流通過輔助繞組。

假設(shè)開關(guān)3已打開相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。假設(shè)現(xiàn)在將開關(guān)閉合。開關(guān)的閉合將導(dǎo)致相當(dāng)大的電流通過電機(jī)1的主繞組4和輔助繞組6兩者。電阻器8保證輔助繞組中的電流具有與主繞組4中的電流不同的相位。其結(jié)果是，可以生成移動(dòng)磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)。因此，輔助繞組可以用于啟動(dòng)電機(jī)。一旦電機(jī)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，就不再需要輔助繞組。因此，將電路1安排成減小輔助繞組6中的電流，并使主繞組4支配電機(jī)1的運(yùn)行。

如上所述，當(dāng)PTC電阻器是熱的時(shí)，通過輔助繞組6的電流相對(duì)較小。不過，那個(gè)電流不會(huì)減小到零，因此輔助繞組6會(huì)消耗電力。這種電力被浪費(fèi)掉了。顯然，一般都希望減小除了啟動(dòng)階段之外其他時(shí)間流過輔助繞組6的電流。

圖2是用標(biāo)號(hào)10總體表示、試圖減小浪費(fèi)的電量的上述電機(jī)系統(tǒng)1的一種已知變體的電路圖。電機(jī)系統(tǒng)10包含上述電路1的AC電源2、開關(guān)3、主繞組4、輔助繞組6和PTC電阻器8。電路10還包括開關(guān)裝置11。

開關(guān)裝置11包含第一電阻器14、第二電阻器16和雙向三極晶閘管12。雙向三極晶閘管12通常是三端雙向可控硅開關(guān)元件，下面統(tǒng)稱為三端雙向可控硅開關(guān)元件。

第一電阻器14和第二電阻器16形成連接在輔助繞組6與電源2的第二端之間的分壓器。第一電阻器14是PTC電阻器。當(dāng)開關(guān)3閉合時(shí)，分壓器中點(diǎn)上的電壓是電壓源2提供的AC電壓的幾分之一，那個(gè)比例很大程度上取決于電阻器14和16的相對(duì)阻值和輔助繞組6的阻值。隨著第一電阻器14的阻值增大（隨著溫度升高），分壓器中點(diǎn)上的電壓下降到AC電壓源的較低比例。因此，分壓器中點(diǎn)上的電壓隨著溫度升高而下降。

將分壓器的中點(diǎn)與三端雙向可控硅開關(guān)元件12的柵極輸入端耦合。當(dāng)PTC電阻器14是冷的（使得三端雙向可控硅開關(guān)元件柵極上的電壓是電源2提供的AC電壓的相對(duì)較高比例）時(shí)，三端雙向可控硅開關(guān)元件被接通，且使電流通過輔助繞組6和三端雙向可控硅開關(guān)元件12。當(dāng)PTC電阻器相對(duì)較熱（使得三端雙向可控硅開關(guān)元件柵極上的電壓是電源2提供的AC電壓的相對(duì)較低比例）時(shí)，三端雙向可控硅開關(guān)元件斷開。

再次假設(shè)開關(guān)3已打開相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。假設(shè)現(xiàn)在將開關(guān)閉合。由于PTC電阻器14是冷的，所以分壓器中點(diǎn)上的電壓將高到足以接通三端雙向可控硅開關(guān)元件12。因此，相當(dāng)大電流通過輔助繞組6。隨著時(shí)間的流逝，PTC電阻器14的阻值增大，因此三端雙向可控硅開關(guān)元件12的柵極上的電壓下降。當(dāng)電壓下降到低于三端雙向可控硅開關(guān)元件的開關(guān)閾值時(shí)，三端雙向可控硅開關(guān)元件斷開，且來(lái)自AC電源的大部分電流流過主繞組4。