[發(fā)明專(zhuān)利]用于起動(dòng)單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710131560.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108075687B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.扎內(nèi)拉托;M.R.德索扎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 恩布拉科壓縮機(jī)工業(yè)和制冷解決方案有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P1/42
• 分類(lèi)號(hào): H02P1/42
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

本發(fā)明涉及用于起動(dòng)單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，包括以下步驟：i）激勵(lì)起動(dòng)繞組（50b）并且連續(xù)估計(jì)單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)貫穿其操作的操作旋轉(zhuǎn)（Rsubgt;1/subgt;）；ii）貫穿第一穩(wěn)定性階段（Esubgt;1/subgt;）測(cè)量電動(dòng)機(jī)的至少兩個(gè)電學(xué)量之間的第一相移水平（Dsubgt;1/subgt;）；iii）貫穿第一穩(wěn)定性階段（Esubgt;1/subgt;）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的操作旋轉(zhuǎn)（Rsubgt;1/subgt;）的增加而監(jiān)視第一相移水平（Dsubgt;1/subgt;）的變化；iv）當(dāng)電動(dòng)機(jī)的操作旋轉(zhuǎn)（Rsubgt;1/subgt;）接近于規(guī)定旋轉(zhuǎn)（Rsubgt;2/subgt;）時(shí)，檢測(cè)從第一相移水平（Dsubgt;1/subgt;）到第二相移水平（Dsubgt;2/subgt;）的拐點(diǎn)階段（Esubgt;inf/subgt;）；v）貫穿第二穩(wěn)定性階段（Esubgt;2/subgt;）測(cè)量電動(dòng)機(jī)的至少兩個(gè)電學(xué)量之間的第二相移水平（Dsubgt;2/subgt;）；以及vi）當(dāng)操作旋轉(zhuǎn)（Rsubgt;1/subgt;）達(dá)到規(guī)定旋轉(zhuǎn)（Rsubgt;2/subgt;）時(shí)去激勵(lì)起動(dòng)繞組（50b）。

本發(fā)明涉及用于起動(dòng)單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，其被設(shè)計(jì)成應(yīng)用于以自適應(yīng)方式起動(dòng)任何類(lèi)型的單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

已知單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)憑借其簡(jiǎn)單性、魯棒性和性能而可以使用在不同應(yīng)用中，諸如在一般意義上的家用電器、冰箱、壓縮機(jī)等中。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)包括鼠籠式轉(zhuǎn)子和定子，后者提供有主繞組和起動(dòng)繞組。在其操作期間，主繞組由交流電壓源激勵(lì)，而起動(dòng)繞組被臨時(shí)激勵(lì)，因而創(chuàng)建定子空氣間隙中的轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)，其為加速轉(zhuǎn)子并且促進(jìn)其起動(dòng)所必要的條件。

一般而言，轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)通過(guò)利用關(guān)于主繞組中的電流而時(shí)間滯后的電流對(duì)起動(dòng)繞組進(jìn)行激勵(lì)來(lái)獲得。在繞組電流之間的相移優(yōu)選地在90度的角度處。

如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是常識(shí)的那樣，相移可以借助于繞組的構(gòu)造特性或借助于與起動(dòng)繞組串聯(lián)的外部阻抗來(lái)獲得。由于在起動(dòng)繞組中流通的電流的值相對(duì)高，因此觀(guān)察到，在某個(gè)時(shí)間段之后中斷該電流是必要的。

這樣的中斷借助于起動(dòng)設(shè)備而做出，該起動(dòng)設(shè)備諸如PTC、機(jī)電中繼器或拖延器類(lèi)型（temporizer-type）起動(dòng)組件。這些設(shè)備的示例在專(zhuān)利文獻(xiàn)美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,053,908和美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,051,681和在PCT國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)WO?02/09624?A1中引述。

關(guān)于PTC，觀(guān)察到，關(guān)于該設(shè)備的問(wèn)題涉及用于對(duì)起動(dòng)繞組進(jìn)行激勵(lì)的時(shí)間的優(yōu)化。其傳導(dǎo)時(shí)間與陶瓷板的體積成正比，并且與流通電流成反比，這在其應(yīng)用于具有較高功率的電動(dòng)機(jī)時(shí)引起減少的起動(dòng)時(shí)間，并且在其應(yīng)用于較小電動(dòng)機(jī)時(shí)引起過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間。這兩個(gè)因素造成較大電動(dòng)機(jī)中的起動(dòng)缺陷和較小電動(dòng)機(jī)中的起動(dòng)時(shí)段期間的較高能量消耗。

關(guān)于機(jī)電中繼器，要指出的是，該機(jī)電中繼器具有作為主要缺陷的對(duì)設(shè)計(jì)用于電動(dòng)機(jī)的每一個(gè)尺寸的特定組件的需要，從而妨礙其在高效率電動(dòng)機(jī)中的使用。

現(xiàn)在參照拖延器類(lèi)型起動(dòng)組件，可以看到，這些不適配針對(duì)不同電動(dòng)機(jī)尺寸所要求的起動(dòng)時(shí)間。其概念不使得人們能夠?qū)梢蕴峁┽槍?duì)不同電動(dòng)機(jī)尺寸的經(jīng)優(yōu)化的起動(dòng)時(shí)間的電路進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)，并且因此各種模型的存在變得必要，它們中的每一個(gè)在確定的致動(dòng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便滿(mǎn)足確定的電動(dòng)機(jī)家族，這將導(dǎo)致缺少標(biāo)準(zhǔn)化、制造線(xiàn)中的高調(diào)節(jié)和備用物（stock）中的增加。

為了修正這些已知設(shè)備的問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些解決方案。例如，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,320,348公開(kāi)了一種用于單相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路。這樣的電路是基于電動(dòng)機(jī)的電學(xué)量（電壓或電流）的測(cè)量結(jié)果和作為時(shí)間的函數(shù)的電流或電壓變化的信號(hào)（導(dǎo)數(shù)——di/dt或dV/dt）。如果di/dt或dV/dt信號(hào)在給定參數(shù)處較低（或較高），起動(dòng)繞組被斷開(kāi)。

另一解決方案公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8,508,374中，該專(zhuān)利涉及用于單相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路。在所提出的實(shí)施例之一中，提到控件從監(jiān)視饋送電動(dòng)機(jī)繞組的電壓/電流波形的零交叉進(jìn)行操作。