[發(fā)明專利]商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)無功耗起動(dòng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510038998.9
• 申請(qǐng)日: 2015-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN104601051A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙云文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟市天銀機(jī)電股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P1/42
• 分類號(hào): H02P1/42;H02P1/46
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32113
• 代理人: 王海泉;何艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電機(jī)起動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)無功耗起動(dòng)器，主要用于商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)的起動(dòng)，亦可用于普通單相交流感應(yīng)式或單相交流永磁式電機(jī)（以下，統(tǒng)稱為單相交流電機(jī)）的起動(dòng)。

背景技術(shù)

目前的制冷壓縮機(jī)電機(jī)多數(shù)采用單相交流電機(jī)，單相交流電機(jī)通常由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成，所述的定子具有主、副兩組繞組，所述的主繞組又叫工作繞組，用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；所述的副繞組又叫起動(dòng)繞組，僅在起動(dòng)階段工作，用于輔助電機(jī)的起動(dòng)。單相交流電機(jī)的起動(dòng)方式有電阻起動(dòng)和電容起動(dòng)，電阻起動(dòng)式電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩雖略大于額定轉(zhuǎn)矩，但仍然較小，因此也限制了其使用范圍；電容起動(dòng)式電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的2.5～3倍，能帶動(dòng)滿載起動(dòng)的機(jī)械，目前的制冷壓縮機(jī)主要采用電容起動(dòng)式電機(jī)。由于壓縮機(jī)電機(jī)在起動(dòng)完成后不需要副繞組參與工作，并且起動(dòng)完成后副繞組中的電流產(chǎn)生的功耗大部分為無效功耗，因此，理想狀態(tài)是使副繞組回路在壓縮機(jī)電機(jī)起動(dòng)后斷開，并使流經(jīng)副繞組的電流盡可能地減小，以降低功率損耗，實(shí)現(xiàn)“零功耗”。對(duì)此，業(yè)內(nèi)常用的解決方法是在壓縮機(jī)的起動(dòng)電路中串接電機(jī)起動(dòng)器。電機(jī)起動(dòng)器通常由正溫度系數(shù)熱敏電阻（以下簡(jiǎn)稱為PTC熱敏電阻）來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，PTC熱敏電阻的阻值為其常溫阻值，當(dāng)副繞組回路接通電源參與工作時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生較大的副繞組起動(dòng)電流。在該電流的作用下，PTC熱敏電阻迅速發(fā)熱升溫，其阻值迅速增大，最終使副繞組回路基本斷開。在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，PTC熱敏電阻中仍然需要一能維持其發(fā)熱的較小電流，用于保持副繞組回路的斷開狀態(tài)。由該電流在PTC熱敏電阻上產(chǎn)生的功耗約為3瓦，長(zhǎng)此累積，該發(fā)熱功耗會(huì)導(dǎo)致電能的大量浪費(fèi)。對(duì)于如商用壓縮機(jī)等較大功率壓縮機(jī)（功率范圍：50～400W）的起動(dòng)，則主要依賴重錘式起動(dòng)器，重錘式起動(dòng)器是電流型器件，其吸合線圈與壓縮機(jī)主繞組串聯(lián)，因此需要與壓縮機(jī)作嚴(yán)格的匹配。雖然重錘式起動(dòng)器可靠性高，不易壞，且起動(dòng)失敗之后可在短時(shí)間（熱機(jī)最好間隔20秒）內(nèi)再次起動(dòng)，但存在成本高、觸點(diǎn)壽命有限、吸放時(shí)容易產(chǎn)生火花或電磁干擾等缺陷。另外，電壓式起動(dòng)器也常用于大功率壓縮機(jī)的起動(dòng)，然而同樣的，電壓式起動(dòng)器由于采用了有觸點(diǎn)的繼電器，也存在觸電壽命有限、吸放時(shí)容易產(chǎn)生火花或電磁干擾等缺陷。

????在已公開的中國(guó)專利文獻(xiàn)中不乏關(guān)于電機(jī)起動(dòng)器的技術(shù)信息，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公布號(hào)CN101814874A介紹了“一種互感式無觸點(diǎn)起動(dòng)器”，其通過電流互感器采樣電機(jī)回路中的電流信號(hào)，結(jié)合雙向可控硅和PTC熱敏電阻，使電機(jī)起動(dòng)電路僅在電機(jī)起動(dòng)時(shí)參與工作，而在電機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后斷開以關(guān)閉其功能，實(shí)現(xiàn)所謂的“零功耗”。但該起動(dòng)器只能適用于一般小型家用制冷壓縮機(jī)，而無法應(yīng)用于商用大功率制冷壓縮機(jī)，因此通用性較差。又如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公布號(hào)CN104104278A提及的“商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)用的互感式無觸點(diǎn)電流起動(dòng)器”，先通過電流互感器采樣電機(jī)回路中的電流信號(hào)，在電機(jī)起動(dòng)之初利用起動(dòng)回路電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常工作電流的特點(diǎn)觸發(fā)雙向可控硅，完成電機(jī)的起動(dòng)，而在電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后利用工作電流大幅下降到接近正常工作狀態(tài)電流的特點(diǎn)使雙向可控硅無法被觸發(fā)，以此實(shí)現(xiàn)副繞組回路的完全斷開。該起動(dòng)器主要用于商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)的起動(dòng)，亦可用于普通單相交流電機(jī)的起動(dòng)，適用范圍廣，但它在實(shí)際應(yīng)用中仍被發(fā)現(xiàn)有缺陷：副繞組線圈無法承受較大的耐電流，從而影響了起動(dòng)器的電性能穩(wěn)定性。

????鑒于上述已有技術(shù)，為了使電機(jī)起動(dòng)器具有更高的電性能穩(wěn)定性，本申請(qǐng)人對(duì)現(xiàn)有的商用壓縮機(jī)電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)作了有益的改進(jìn),下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種起動(dòng)可靠性高、電性能穩(wěn)定、消耗功率少，且能承受大電流的商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)無功耗起動(dòng)器。

為了完成所述的任務(wù)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種商用制冷壓縮機(jī)電機(jī)無功耗起動(dòng)器，其特征在于：包括電流互感器L1、電感L2、雙向可控硅T、PTC元件以及起動(dòng)電容C1，所述的電流互感器L1初級(jí)線圈的一端與電感L2的一端共同連接交流電源的一端，電流互感器L1次級(jí)線圈的一端連接雙向可控硅T的G極，電流互感器L1初級(jí)線圈的另一端和次級(jí)線圈的另一端共同連接電機(jī)主繞組引出端M，電感L2的另一端連接雙向可控硅T的T1極，雙向可控硅T的T2極與所述的PTC元件的一端連接，PTC元件的另一端連接起動(dòng)電容C1的一端，起動(dòng)電容C1的另一端與電機(jī)副繞組引出端S連接，電機(jī)主、副繞組合并引出端L連接交流電源的另一端。