[發明專利]一種商用制冷壓縮機電機用新型互感式無觸點電流起動器

無效

• 申請號: 201410332099.5
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104104275A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 趙云文
• 申請（專利權）人: 常熟市天銀機電股份有限公司
• 主分類號: H02P1/42
• 分類號: H02P1/42;H02P1/44
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 王海泉;何艷

技術領域

本發明屬于電機起動裝置技術領域，具體涉及一種商用制冷壓縮機電機用新型互感式無觸點電流起動器，主要用于商用制冷壓縮機電機的起動，亦可用于普通單相交流感應式或單相交流永磁式電機（以下，統稱為單相交流電機）的起動。

背景技術

單相交流電機通常由轉子和定子構成，所述的定子具有主、副兩組繞組，只有當兩個定子繞組相互配合才能產生起動轉矩，使電機起動。由于設計結構的不同，副繞組除了起到電機起動的作用外，也可在電機正常運行時繼續參加工作，因此，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。對于正常運行時副繞組不能參加工作的電機，則沒有所述的副繞組運行電路；而所述的副繞組起動電路僅在電機起動時參加工作，當電機完成起動后，需要將副繞組起動電路斷開以關閉其功能，使電機切換到正常工作狀態實現斷開。電機起動器的作用就是在電機起動時接通副繞組起動電路并保持一定時間，并在電機完成起動過程后斷開副繞組起動電路，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，正溫度系數熱敏電阻的阻值為其常溫阻值，當副繞組起動電路接通電源參與工作時，電路中會產生較大的副繞組起動電流。在該電流的作用下，PTC元件迅速發熱升溫，其阻值迅速增大，最終使副繞組起動電路基本斷開。在電機正常運行時，PTC元件中仍然需要一能維持其發熱的較小電流，用于保持副繞組起動電路的斷開狀態。由該電流在PTC元件上產生的功耗約為3瓦，由于此種電機應用廣泛，因此該發熱功耗會導致電能的大量浪費。對于較大功率壓縮機（功率范圍：50～400W）的起動，則主要依賴重錘式起動器，重錘式起動器是電流型器件，其吸合線圈與壓縮機運行繞組串聯，因此需要與壓縮機作嚴格的匹配。雖然重錘式起動器可靠性高，不易壞，且起動失敗（插頭沒插緊，在幾秒內系統未形成高低壓）之后可在短時間（熱機最好間隔20秒）內再次起動。但存在成本高、觸點壽命有限、吸放時容易產生火花或電磁干擾等缺陷。

????在已公開的中國專利文獻中不乏關于電機起動器的技術信息，中國發明專利授權公告號CN1024157C介紹了一種“用于啟動單相感應電機的電子電路”，其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以及相對應的觸發/定時截止電路，實現電機起動電路從通電接通到定時斷開的轉換，從而完成電機的起動。但是，該電路所用分立元件的數量，對于長期頻繁間歇起動的典型應用場合，在很大程度上會降低電機起動的可靠性；尤其在電機工作狀態下，多個毫安的工作電流通過觸發電路中的電阻元件和定時截止電路中的多個晶體管，且該電子電路運作于復雜的電機工作電路中，未與復雜的用電環境作有效隔離，因此整個脆弱的弱電電路系統沒有得到良好的保護，會給電機系統的可靠性帶來巨大的負面影響；另外，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，即必須使定時器電路失電，在定時器定時電容經一段時間基本完成放電后，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，無法完成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利用電機在起動和運轉情況下電流不同的原理，利用放置在電機總回路中的電流檢測電阻將主回路電流（電機總電流）信號轉變為電壓信號，同時該專利通過設定一個“基準電流值設定器”和“比較回路”，對主電路電流信號和設定電流值進行比較，根據該比較結果來控制電機起動電路中串入的雙向可控硅的通斷，以此達到控制起動電路通斷的目的。但該電路利用電阻來將電機總回路中的電流信號采樣成電壓信號，由于電阻是純阻性元件，且電機總回路的電流通常都在安培級或接近安培級，因此在整個電機的運行過程中，該電阻消耗了瓦特級或者接近瓦特級的無用發熱功耗，使得該電路在能夠起動電機的情況下大大降低了能源的利用率；此外，“基準電流值設定器”和“比較回路”等輔助電路在一定程度上降低了電機起動功能的可靠性。中國發明專利授權公告號CN1294694C以及中國發明專利授權公告號CN1283037C推薦的兩種“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。上述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，用于觸發串接在電機副繞組起動電路中的雙向可控硅。它們利用了電機在起動之初的回路電流遠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并使其短時間內導通，以此完成電機的起動。而本發明不使用PTC元件，通過使用電流互感器和雙向可控硅不同于中國發明專利授權公告號CN1294694C以及中國發明專利授權公告號CN1283037C的組合方式，并輔以電感、電容來實現商用制冷壓縮機電機無觸點電流起動器。