CN102510248A - 低功耗正温度系数热敏电阻起动器 - Google Patents
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Abstract
一种低功耗正温度系数热敏电阻起动器，主要用于冰箱压缩机电机的起动，也可以用于一般单相交流电机的起动。其特点是：包括一个双向可控硅T和一个正温度系数热敏电阻Rt，所述双向可控硅T的A1端与电机副绕组引出端S连接，双向可控硅T的A2端与电机主绕组引出端M连接，双向可控硅T的G端与所述正温度系数热敏电阻Rt的一端连接，正温度系数热敏电阻Rt的另一端与电机主绕组引出端M连接。优点：结构简单、动作可靠和低成本特性，易于大规模批量生产，可与家电产品的规模化生产相匹配。
Description
技术领域
本发明涉及一种低功耗正温度系数热敏电阻起动器，主要用于冰箱压缩机电机的起动，也可以用于一般单相交流电机的起动。
背景技术
单相交流电机通常由一个转子和由主、副绕组构成的定子组成。其中的副绕组除了起到电机起动的作用外，也可以在电机正常运行时继续参加工作，所以完整的单相交流电机的副绕组电路通常可以由并联的副绕组运行电路和副绕组起动电路表示。电机正常运行时，副绕组不参加工作的电机则没有其中的副绕组运行电路部分。其中的副绕组起动电路部分仅在电机起动时参加工作，在电机起动后需要实现断开。目前通常由正温度系数热敏电阻（PTC）元件来实现。当电机起动时，起动电路参加工作，PTC元件被通于副绕组起动电流，导致PTC元件发热，其阻值迅速上升，最终使起动电路被基本断开。在电机正常运行时，PTC元件中仍然必须由一个较小的电流持续通过，以维持PTC元件的发热阻值，阻止电机起动电路在电机正常工作时发生作用。这个维持PTC发热的功耗通常在3瓦左右。由于这种电机被广泛应用，这个发热功耗导致了电能的大量浪费。
针对这种情况，行业内的一些技术人员也进行了一些改进尝试。本发明人的中国授权公告号为CN1294694C的发明专利公开了一种“互感式无触点起动器”，通过使用电流互感器采样相关的电流信号，来控制串联在电机起动电路中的双向可控硅的通断状态，根据电流互感器采样点的电流在电机起动之初远大于电机起动完成后正常运行时大小的情况，在电机起动时接通电机的起动电路，在电机起动完成后断开电机起动电路。由于使用电流互感器的电流采样系统只有极低的发热功耗，因而实现了基本无功耗的单相电机起动器。
中国公开号为CN101056080的发明专利公开了一种“无触点节能起动器”，通过对串联了电机主回路中的电感线圈上的压降进行整流后，通过驱动一个光控双向可控硅来驱动串联在电机起动电路中的双向可控硅,也可以以很低的功耗实现单相电机的起动器。中国公开号为CN201039045的实用新型专利公开了一种“节能PTC起动器”，该技术方案以电容充电定时器为基础，对串联在电机起动电路中的双向可控硅实现了在电机系统通电之初接通然后定时断开的控制方式，同样地，在电机正常运行时不再需要PTC的发热维持，也可以实现低功耗的单相电机起动器。
以上这些低功耗的单相电机起动有一个共同特点，那就是有一定复杂程度的电子线路，通常需要一块线路板作为安装、焊接的基板，生产成本高，制造工艺比较复杂，对起动器产品的可靠性带来一定影响。
发明内容
本发明的任务是要提供一种结构更简单、动作可靠又成本低的低功耗正温度系数热敏电阻起动器，它具有制造工艺简单的特点，使之更易于大规模批量生产，与家电产品的规模化生产相匹配。
本发明的任务是这样来完成的，一种低功耗正温度系数热敏电阻起动器，其特点是：包括一个双向可控硅T和一个正温度系数热敏电阻Rt，所述双向可控硅T的A1端与电机副绕组引出端S连接，双向可控硅T的A2端与电机主绕组引出端M连接，双向可控硅T的G端与所述正温度系数热敏电阻Rt的一端连接，正温度系数热敏电阻Rt的另一端与电机主绕组引出端M连接。
在这个技术方案中，正温度系数热敏电阻仅使用在双向可控硅的触发电路中，流经电流很小，通常在几十毫安，因而正温度系数热敏电阻Rt可以做得很小，而维持其发热所需要的电流也很小，在电机起动完成后，需要维持该起动电路断开所需要的使正温度系数热敏电阻Rt维持在高温、高阻状态所需要的电流也很小，从而可以以很小的发热功耗实现单相电机起动器功能。实验显示，这个很小的发热功耗可以控制在0.3瓦左右，相比传统的正温度系数热敏电阻起动器，在实现了90%左右节能的同时，保持了起动器本身的结构简单、动作可靠和低成本特性。因此,具有制造工艺简单，易于大规模批量生产，可与家电产品的规模化生产相匹配。
附图说明
图1为本发明的电原理图。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。
请参见图1，单相交流电机由主绕组L1和副绕组L2组成，这两个绕组共有三个引出端，分别是主绕组引出端M、副绕组引出端S、主副绕组合并引出端Z，通常在电机的主绕组引出端M、副绕组引出端S之间连接有运行电容器C，电机的主绕组引出端连接到电源端A，电机的主、副绕组合并引出端连接到过载保护器F，经过载保护器F后连接到电源端B。
本发明低功耗正温度系数热敏电阻起动器包括一个双向可控硅T和一个正温度系数热敏电阻Rt，所述双向可控硅T的A1端与电机副绕组引出端S连接，双向可控硅T的A2端与电机主绕组引出端M连接，双向可控硅T的G端与所述正温度系数热敏电阻Rt的一端连接，正温度系数热敏电阻Rt的另一端与电机主绕组引出端M连接。
当电机接通电源时，低功耗正温度系数热敏电阻起动器中的正温度系数热敏电阻Rt处于常温状态，其阻值为较低的常温电阻，起动电路中流经Rt的电流足以触发双向可控硅T导通，从而使电机的副绕组起动电路导通。随着电机的运行，流经正温度系数热敏电阻Rt的电流逐步使其发热升温，直至接近其居里点温度，而流经Rt的电流值则逐步减小直至其无法触发双向可控硅T导通。此时，电机起动电路被基本断开，电机起动过程完成。
在电机完成起动过程进入正常运行状态时，流经起动电路的电流值仅为维持串联在双向可控硅T的触发极回路中的正温度系数热敏电阻Rt发热以保持在高阻状态所需的电流。由于双向可控硅T触发极回路的电流值极小，通常在几毫安到几十毫安，因此使用在这个回路中的正温度系数热敏电阻Rt的耐电流值可以很小，其体积就可以做得很小，维持其高温、高阻状态所需要的电流值也就很小。这样，在电机进入正常运行状态时，起动器消耗的发热功耗就非常低。试验表明，正温度系数热敏电阻Rt的维持电流可以达到5毫安以下，足以保证双向可控硅T不被触发导通，而正温度系数热敏电阻Rt的发热功耗也可以控制到0.3瓦左右。
Claims (1)
1.一种低功耗正温度系数热敏电阻起动器，其特征在于：包括一个双向可控硅T和一个正温度系数热敏电阻Rt，所述双向可控硅T的A1端与电机副绕组引出端S连接，双向可控硅T的A2端与电机主绕组引出端M连接，双向可控硅T的G端与所述正温度系数热敏电阻Rt的一端连接，正温度系数热敏电阻Rt的另一端与电机主绕组引出端M连接。
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