[發明專利]用于商用制冷壓縮機電機的無功耗起動器

在審

• 申請號: 201510038999.3
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104638986A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 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
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所(普通合伙) 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，具體涉及一種用于商用制冷壓縮機電機的無功耗起動器，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

目前的制冷壓縮機電機多數采用單相交流電機，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，所述的主繞組又叫工作繞組，用于實現電機的起動和穩態運行；所述的副繞組又叫起動繞組，僅在起動階段工作，用于輔助電機的起動。單相交流電機的起動方式有電阻起動和電容起動，電阻起動式電機的起動轉矩雖略大于額定轉矩，但仍然較小，因此也限制了其使用范圍；電容起動式電機的起動轉矩大，可達額定轉矩的2.5～3倍，能帶動滿載起動的機械，目前的制冷壓縮機主要采用電容起動式電機。由于壓縮機電機在起動完成后不需要副繞組參與工作，并且起動完成后副繞組中的電流產生的功耗大部分為無效功耗，因此，理想狀態是使副繞組回路在壓縮機電機起動后斷開，并使流經副繞組的電流盡可能地減小，以降低功率損耗，實現“零功耗”。對此，業內常用的解決方法是在壓縮機的起動電路中串接電機起動器。電機起動器通常由正溫度系數熱敏電阻（以下簡稱為PTC熱敏電阻）來實現。當電機起動時，PTC熱敏電阻的阻值為其常溫阻值，當副繞組回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熱敏電阻迅速發熱升溫，其阻值迅速增大，最終使副繞組回路基本斷開。在電機正常運行時，PTC熱敏電阻中仍然需要一能維持其發熱的較小電流，用于保持副繞組回路的斷開狀態。由該電流在PTC熱敏電阻上產生的功耗約為3瓦，長此累積，該發熱功耗會導致電能的大量浪費。對于如商用壓縮機等較大功率壓縮機（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主繞組串聯，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。另外，電壓式起動器也常用于大功率壓縮機的起動，然而同樣的，電壓式起動器由于采用了有觸點的繼電器，也存在觸電壽命有限、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，中國發明專利申請公布號CN101814874A介紹了“一種互感式無觸點起動器”，其通過電流互感器采樣電機回路中的電流信號，結合雙向可控硅和PTC熱敏電阻，使電機起動電路僅在電機起動時參與工作，而在電機進入正常工作狀態后斷開以關閉其功能，實現所謂的“零功耗”。但該起動器只能適用于一般小型家用制冷壓縮機，而無法應用于商用大功率制冷壓縮機，因此通用性較差。又如中國發明專利申請公布號CN104104278A提及的“商用制冷壓縮機電機用的互感式無觸點電流起動器”，先通過電流互感器采樣電機回路中的電流信號，在電機起動之初利用起動回路電流遠遠大于正常工作電流的特點觸發雙向可控硅，完成電機的起動，而在電機進入運行狀態后利用工作電流大幅下降到接近正常工作狀態電流的特點使雙向可控硅無法被觸發，以此實現副繞組回路的完全斷開。該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電機的起動，適用范圍廣，但它在實際應用中仍被發現有缺陷：副繞組線圈無法承受較大的耐電流，從而影響了起動器的電性能穩定性。

????鑒于上述已有技術，為了使電機起動器具有更高的電性能穩定性，本申請人對現有的商用壓縮機電機起動器的結構作了有益的改進,下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明的任務在于提供一種起動可靠性高、電性能穩定、消耗功率少，且能承受大電流的用于商用制冷壓縮機電機的無功耗起動器。

為了完成所述的任務，本發明提供的技術方案是：一種用于商用制冷壓縮機電機的無功耗起動器，其特征在于：包括電流互感器L1、電感L2、雙向可控硅T、PTC元件以及起動電容C1，所述的電流互感器L1初級線圈的一端、次級線圈的一端以及電感L2的一端共同連接交流電源的一端，電流互感器L1初級線圈的另一端連接電機主繞組引出端M，電流互感器L1次級線圈的另一端連接雙向可控硅T的G極，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極連接所述的PTC元件的一端，PTC元件的另一端連接起動電容C1的一端，起動電容C1的另一端與電機副繞組引出端S連接，電機主、副繞組合并引出端L連接交流電源的另一端。