CN101110558A - 电动机起动电路 - Google Patents

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Abstract

一种电动机起动电路，具有：主绕组(4)和具有被提供电流的两个末端连接端(6，7)的辅助绕组(5)；起动电路设备(15)，用于在电动机起动之后停止电流流经辅助绕组(5)，并且经由导体(18)连接到控制设备(20)；预置定时器设备，用于在电流开始后经过预定期间停止电流流经辅助绕组(5)。电压预置设备(60)和期间持续时间预置设备(70)连接到控制设备(20)或者被并入控制设备(20)；其中，用电压预置设备(60)能够设置预定的电压值，如果超过这个值则起动电路设备(15)被断开；通过该期间持续时间预置设备(70)能够设置预定期间，在经过该预定期间后通过控制设备(20)关断起动电路设备(15)。

Description

电动机起动电路
技术领域
本发明涉及用于感应电动机，特别是单相AC(交流电)感应电动机的电动机起动电路，具有主绕组和辅助绕组，该辅助绕组具有两个经由电流供给连接端(current supply connection)提供主要为AC的电流的末端连接端(end connection)；和具有起动设备，该起动设备起到在电动机起动之后停止电流流经该辅助绕组的目的，并且经由导体连接到连接在所述电流供给连接端之间的控制设备；和具有和所述起动设备交互的预置定时器设备，用于在所述电流开始后一经过预定的期间，即停止所述电流流经所述辅助绕组。本发明还涉及具有前面描述的电动机起动电路的电路板。本发明还涉及一种方法，用于使用前面描述的电动机起动电路来起动感应电动机，尤其是单相AC感应电动机。
背景技术
欧洲专利EP 1240709 B1公开了具有运行主绕组和起动辅助绕组的、用于单相感应电动机的电动机起动电路，其中和所述辅助绕组串联连接的开关使AC能够流经所述辅助绕组以便起动电动机，然后，电动机一开始运转该开关就关断流经所述辅助绕组的AC。电压传感器测量在所述辅助绕组或者在主绕组和辅助绕组的电动机电压，并且生成表示所测量的电动机电压的大小的电动机电压信号。给电动机电压信号提供了微分器(differentiator)，该微分器生成表示电动机电压信号的时变率的dV/dT信号。连接到所述开关的栅极(gate)的栅电路接收该dV/dT信号，并且当dV/dT信号达到或者超过预定的值时断开所述开关。预置定时器在从电动机电流的开始流动起经过预定的期间后断开所述开关。此外，US专利US 5528120公开了用于单相AC感应电动机的电动机起动电路，其中，测量设备的起动电压是可调的，例如因为可变电阻的大小被改变。此外，US 3792324公开了单相电动机，在该单相电动机中，所测量的电流或者电压值一超过参考值，电流流动就被辅助绕组停止。US 6982539 B1公开了具有包括定时器和电压传感器的控制电路的电动机起动电路。
发明内容
本发明的任务是提供根据权利要求1的前序的电动机起动电路和/或包括这样的电动机起动电路的电路板，该电动机起动电路对能量消耗和制造成本进行了优化。
一种用于感应电动机，特别是单相AC感应电动机的电动机起动电路，具有主绕组和辅助绕组，该辅助绕组具有经由电流供给连接端被提供主要是AC的电流的两个末端连接端；并且具有起动设备，该起动设备起到在所述电动机起动之后停止电流流经所述辅助绕组的目的，并且经由导体连接到连接在所述电流供给连接端之间的控制设备；并且具有与所述起动电路设备相互作用的预置定时器设备，用于在所述电流开始后经过预定的期间即停止所述电流流经所述辅助绕组；通过该电动机起动电路这个任务得到了解决因为电压预置设备和期间持续时间预置设备连接到所述控制设备或者被并入所述控制设备；其中，通过所述电压预置设备能够设置电压值，如果超过这个值则所述起动电路设备被断开；通过所述期间持续时间预置设备能够设置预定的期间，在经过所述预定的期间后通过所述控制设备关断所述起动电路设备。所述电压预置设备和所述期间持续时间预置设备以简单的方式使下述成为可能：当例如不同大小的电阻器被使用时，相同的电动机起动电路能够在工业大规模生产中被用于不同的感应电动机。
所述电动机起动电路的优选实施例的特征在于，所述电压预置设备包括至少两个电阻器。然后，通过所述电阻器的大小可以设置所述预定的电压值。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，所述期间持续时间预置设备包括至少一个电阻器和/或电容器。通过所述电阻器和/或所述电容器的大小可以设置所述预定的期间持续时间。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，所述电动机起动电路包括控制电路，其中所述辅助绕组的所述两个末端连接端连接到所述控制设备。主绕组也被称为运行绕组。辅助绕组也被称为起动绕组。具有所述电压预置设备和所述期间持续时间设置设备的控制电路提供了简单的方式使按照本发明的电动机起动电路适应不同的电动机，特别是由该电动机驱动的不同的压缩机。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，所述辅助绕组的第一末端连接端经由至少一个导体连接到第一电流供给连接端和所述控制设备。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，所述辅助绕组的所述第一末端连接端和所述第一电流供给连接端经由导体连接到所述控制设备。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，另一个导体从所述导体分出，所述另一个导体连接到所述控制设备并且包括所述电压预置设备的电阻器。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，所述辅助绕组的第二末端连接端经由至少一个导体连接到所述控制设备。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，另一个导体从所述导体分出，所述另一个导体连接到所述第二电流供给连接端并且包括起动电容器和所述起动电路设备的串联连接。
所述电动机起动电路的另一个优选实施例的特征在于，所述电压预置设备的另一个电阻器位于所述导体上。
本发明也涉及具有如上所述的电动机起动电路的电路板。该电路板为印刷电路板，也称为印刷线路板，用作电子部件的载体。
所述电路板的优选实施例的特征在于，所述电路板包括可编程芯片。集成电路的设计和制造被认为是已知的。
通过用于通过如上所述的电动机起动电路来起动感应电动机特别是单相AC感应电动机的方法，先前说明的任务被解决，因为通过所述电压预置设备所述预定的电压值被预置、并且通过所述期间持续时间设置设备所述预定的期间持续时间被预置。所述预定的电压值和所述预定的期间持续时间被适配于使用的电动机的大小。
所述方法的优选实施例的特征在于，通过所述控制电路监控在所述辅助绕组上的电压。在所述电动机起动电路的正常工作期间，所述电压增加。然而，如果所述电压不增加，例如因为所述电动机的转子被阻塞，存在所述起动电路设备保持接通状态的时间太长的危险，这会导致损害。
所述方法的另一个优选实施例的特征在于，在所述辅助绕组上的所述电压一超过所述预定的值，就通过所述控制设备关断所述起动电路设备。因此，减少了所述起动电路设备接通的期间。
所述方法的另一个优选实施例的特征在于，所述预定的电压值在100伏特和1000伏特之间，特别是在400伏特和600伏特之间。结合本发明，这些范围已证实是特别有利的。所述预定的电压值依赖于所使用的电动机。
所述方法的另一个优选实施例的特征在于，一旦在所述电流开始后经过所述预定的期间持续时间并且在所述辅助绕组上的电压尚未超过所述预定的值，即通过所述控制设备关断所述起动电路设备。如果例如转子被阻塞，这防止了所述电路设备接通的时间太长。
所述方法的另一个优选实施例的特征在于，所述预定的期间持续时间在1秒和10秒之间特别是在2秒和6秒之间。
结合本发明，这些期间已证实是特别有利的。所述预定的期间持续时间依赖于所使用的电动机。
附图说明
图1示出根据本发明的电动机起动电路的图示。
具体实施方式
根据下面的描述发生本发明的进一步的优点、特性和细节，在下面的描述中，参考该图详细描述实施例。
该附图示出根据本发明的电动机起动电路的图示。
该附图以图示的形式示出了用于单相AC感应电动机的电动机起动电路1。符号2示出该电动机起动电路1通过AC驱动。该电动机包括主绕组4(也称为运行绕组)和辅助绕组5(也称为起动绕组)。辅助绕组5具有两个末端连接端6、7。矩形8示出具有主绕组4和辅助绕组5的电动机被制造为一个部件。
电动机起动电路1被提供了运行电容器11和起动电容器12。在因为电路15接通(open)而电动机起动之后，通过电路15——其也称为起动电路设备——关断起动电容器12。
在示出的例子中，电路15是半导体电路，并且经由导体18连接到控制设备20。该控制设备20是电子控制器，其连接到辅助绕组5。标号28示出因为不同的电阻被插入而栅电流设置是可编程的或可调整的。
辅助绕组5的第一末端连接端6经由导体31、导体支路(conductorbranch)32和导体33连接到第一电流供给连接端34。第二电流供给连接端35与第一电流供给连接端34面对(face)。具有第二导体支路37的导体36从导体支路32通向控制设备20。包括电阻器40的导体38从导体支路37通向控制设备20。
辅助绕组5的第二末端连接端7经由导体42连接到控制设备20，三个导体支路43、44、45和电阻器46位于该导体42上。间断地(intermittently)示出的、包括运行电容器11的导体47从导体支路43通向导体49上提供的另一个导体支路48。导体49将电流连接端35和控制设备20相连。导体49包括两个导体支路51、52。主绕组4位于导体支路51和辅助绕组5的第一末端连接端7之间。导体53从导体支路52延伸到导体支路44。起动电容器12位于导体53上。
具有电阻器40的导体38用作分压器(voltage divider)。两个电阻器40、46形成电压预置设备60。通过电阻器40、46的大小能够设置电压值，如果该值被超出，则通过控制设备关断起动电路设备。如果被提供了电动机起动电路1的电动机以正常的方式起动，则电压增加，并且一旦达到预定的电压值，起动电路设备15就被控制设备20关断。如果例如因为电动机的转子被阻塞，电压没有增加，则将存在起动开关15保持接通状态的时间太长的危险，这可能导致损害起动电路设备15和/或辅助绕组5。
根据本发明的基本的方面，如果在所编程的(programmed)期间内电压还没有达到编程的电压值，则辅助绕组5也将被关断。为了这个目的，期间持续时间预置设备70经由导体71、72和控制设备20连接。通过电阻器和电容器的大小可以设置期间持续时间，在经过所述的期间后，如果电压没有超过预定的电压值，则关断起动电路的起动尝试。

Claims (19)

1.一种用于感应电动机，特别是单相AC感应电动机的电动机起动电路，具有主绕组(4)和辅助绕组(5)，该辅助绕组(5)具有经由电流供给连接端(34，35)被提供主要是AC的电流的两个末端连接端(6，7)；并且具有起动电路设备(15)，该起动电路设备起到在所述电动机起动之后停止电流流经所述辅助绕组(5)的目的，并且经由导体(18)连接到被连接在所述电流供给连接端(34，35)之间的控制设备(20)；并且具有预置定时器设备，其与所述起动电路设备(15)相互作用，用于一旦在所述电流开始后经过预定的期间，就停止所述电流流经所述辅助绕组(5)；其特征在于：电压预置设备(60)和期间持续时间预置设备(70)连接到所述控制设备(20)或者被集成在所述控制设备(20)中；其中，通过所述电压预置设备(60)能够设置预定的电压值，如果超过这个值则所述起动电路设备(15)被断开；通过所述期间持续时间预置设备(70)能够设置预定的期间，在经过所述预定的期间后通过所述控制设备(20)关断所述起动电路设备(15)。
2.如权利要求1所述的电动机起动电路，其特征在于，所述电压预置设备(60)包括至少两个电阻器(40，46)。
3.如权利要求1或2所述的电动机起动电路，其特征在于，所述期间持续时间预置设备(70)包括至少一个电阻器和/或电容器。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的电动机起动电路，其特征在于，所述电动机起动电路(1)包括控制电路，其中所述辅助绕组(5)的所述两个末端连接端(6，7)连接到所述控制设备(20)。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的电动机起动电路，其特征在于，所述辅助绕组(5)的第一末端连接端(6)经由至少一个导体(31，33，36)连接到第一电流供给连接端(34)和所述控制设备(20)。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的电动机起动电路，其特征在于，所述辅助绕组(5)的所述第一末端连接端(6)和所述第一电流供给连接端(34)经由导体(36)连接到所述控制设备(20)。
7.如权利要求6所述的电动机起动电路，其特征在于，另一个导体(38)从所述导体(36)分出，所述另一个导体(38)连接到所述控制设备(20)并且包括所述电压预置设备(60)的电阻器(40)。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的电动机起动电路，其特征在于，所述辅助绕组(5)的第二末端连接端(7)经由至少一个导体(42)连接到所述控制设备(20)。
9.如权利要求8所述的电动机起动电路，其特征在于，另一个导体(47)从所述导体(42)分出，所述另一个导体(47)连接到所述第二电流供给连接端(35)并且包括运行电容器(11)。
10.如权利要求8或9所述的电动机起动电路，其特征在于，另一个导体(53)从所述导体(42)分出，所述另一个导体(53)连接到所述第二电流供给连接端(35)并且包括起动电容器(12)和所述起动电路设备(15)的串联连接。
11.如权利要求8至10中任意一项所述的电动机起动电路，其特征在于，所述电压预置设备(60)的另一个电阻器(46)位于所述导体(42)上。
12.一种电路板，具有如权利要求1至11中任意一项所述的电动机起动电路(1)。
13.如权利要求12所述的电路板，其特征在于，所述电路板包括可编程芯片。
14.一种用于通过如权利要求1至11中任意一项所述的电动机起动电路(1)来起动感应电动机特别是单相AC感应电动机的方法，其特征在于，通过所述电压预置设备(60)预置所述预定的电压值，并且通过所述期间持续时间设置设备(70)预置所述预定的期间持续时间。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过所述控制设备(20)监控在所述辅助绕组(5)上的电压。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述辅助绕组(5)上的电压一超过所述预定的值，就通过所述控制设备(20)关断所述起动电路设备(15)。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预定的电压值在100伏特和1000伏特之间，特别是在400伏特和600伏特之间。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，一旦在所述电流流动开始后经过所述预定的期间持续时间并且在所述辅助绕组(5)上的电压尚未超过所述预定的值，即通过所述控制设备(20)关断所述起动电路设备(15)。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述预定的期间持续时间在1秒和10秒之间，特别是在2秒和6秒之间。
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