[发明专利]无触点节能起动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种起动器，尤其是用于单相交流感应电机的无触点节能起动器。

背景技术

单相交流感应电机一般是由定子和转子构成，其中定子由主线圈L1和副线圈L2组成，副线圈L2主要是在电机起动时起作用，而主线圈L1在电机稳态运行时工作。任何电机要正常运行，都需要有一个良好的起动过程，对于单相交流感应电机的起动来说，就需要在副线圈回路中串联一个类似开关的起动器来实现；要求在电机起动时接通副线圈L2回路，在电机起动完成后又要及时地断开副线圈L2回路。传统的电机起动器通常就只是一个具有正温度系数特性的PTC热敏电阻器。如果接通电源至电机，则在电机起动的初始阶段有较大的电流流过PTC热敏电阻器并流至副线圈L2，这就会导致PTC热敏电阻器发热且其电阻值迅速增大，从而减小流入副线圈的电流，使起动回路处于接近断开的状态。当电机起动完成进入正常运行时，由于PTC热敏电阻器的阻值不会无限地增大，所以还有一个较小的电流流过PTC热敏电阻器并流入副线圈L2；PTC热敏电阻器继续发出热量来维持高阻值状态，一方面是为了阻止起动回路在电机稳态运行时起作用(重新起动)，但另一方面却消耗了一些电能，造成浪费。

由中国专利CN1052228公开的用于启动单相感应电机的电子电路，它是通过电容降压、整流、稳压、延时等环节构成一个可以控制双向可控硅触发导通和截止的电机起动电路。由于此电路使用了数量较多的分立元器件，特别是该起动电路中有多个晶体管、电阻器及电容器，而且没有采取有效的隔离措施，这样就会影响整个双向可控硅的触发控制电路的稳定性，也不利于整体电机运行体系的可靠运转。对于经常性需要频繁间歇起动的电机(例如用于电冰箱压缩机的单相交流感应电机)而言，它的可靠性就会大打折扣。另外就是此电子电路是通过一个电容器的充放电来实现可控硅的延时导通和截止的，该电子电路在将电机起动回路接通前，必须要经过一定的时间让此电容器放电，否则无法再次使双向可控硅延时截止，一旦触发电路或延时电路中有电流存在，双向可控硅一直将处于截止。

中国专利CN1610241公开了一种互感式无触点起动器，它是通过电流互感器采样有关的电流信号，用电流互感器次级线圈获得的信号来触发串联在起动回路中的双向可控硅导通，并在起动完成后使双向可控硅处于截止状态。由于该互感式无触点起动器的触发双向可控硅的触发电路是采用交流触发，故其触发回路和双向可控硅主回路的相位同步就十分重要。在该互感式无触点起动器的电路中由于其触发信号采样于电机主线圈或主电源回路，所以其触发回路相位与双向可控硅主回路就有可能不同步，就会造成双向可控硅不能完全导通或完全关断。如果双向可控硅不能完全被关断(截止)，则有一小电流流过电机副线圈所在的起动回路，特别是在起动回路串联有一个PTC热敏电阻器的情形下，会增加起动器的能耗。再有就是该互感式无触点起动器采样部分与双向可控硅的触发回路没有真正地隔离开来，电机主线圈或主电源回路通过电流互感器对触发回路还存在电磁干扰的影响。此外该互感式无触点起动器对于需要在电机副线圈串入起动电容来起动的场合显然无能为力，并且针对不同额定工作电流规格的电机，都要选择不同参数的电流互感器去逐一匹配才能正常工作，通用性受到极大的限制，不能满足更广泛的应用。

中国专利申请CN1645735也公开了一种互感式无触点起动器，它与上述的中国专利申请CN1610241公开的互感式无触点起动器都是通过电流互感器采样有关的电流信号；只是在该互感式无触点起动器的电流互感器中增加了一个初级线圈，该初级线圈串入了电机副线圈回路中；即利用电流互感器次级线圈获得的信号来触发串联在起动回路中的双向可控硅导通，并在起动完成后使双向可控硅处于截止状态。它同样存在其触发回路和双向可控硅主回路的相位同步的问题。该互感式无触点起动器采样部分与双向可控硅的触发回路还是没有真正地隔离开来，电机主线圈或主电源回路通过电流互感器对触发回路还存在电磁干扰的影响。还有该互感式无触点起动器对于不需要在电机副线圈串入起动电容来起动的场合无法完成起动任务，并且针对不同额定工作电流规格的电机，都要选择不同参数的电流互感器去逐一匹配才能正常工作，通用性受到极大的限制，从而缩小了应用的范围。

发明内容

为了克服现有电机起动器的不足，本发明提供一种用于单相感应交流电机的无触点节能起动器，该起动器不仅结构简单、高效节能，而且具有较强的抗干扰能力和可靠性。