CN103493359B - 用于起动单相感应马达的方法、用于单相马达的起动装置及用于其的起动系统 - Google Patents

用于起动单相感应马达的方法、用于单相马达的起动装置及用于其的起动系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于单相感应马达的起动装置,其包括:具有运行绕组(B1)和起动绕组(B2)的定子(M);起动装置(28),其在闭合状态时将起动绕组(B2)连接至交流电压供应源(F);当马达的起动结束时起动开关(S1)被移动至打开位置,该起动装置(28)包括:起动开关(S1);电子信号处理装置(30),其接收来自电流传感器(RS)的电流信号且接收来自电压过零传感器SV的电压信号,所述电流传感器(RS)检测流过起动开关(S1)的电流,其中控制单元(30)根据来自电压和电流过零传感器及来自时间传感器的信号的解译指示起动开关(S1)的闭合和打开。

Description

用于起动单相感应马达的方法、用于单相马达的起动装置及 用于其的起动系统
本申请要求2011年3月1日提交的巴西专利申请第PI1101069-0号的优先权,其内容在此通过引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种起动单相感应马达的方法,其特别地设计用于依据所述马达的尺寸和工作负荷优化所述马达的起动时间。
本发明进一步涉及一种用于电动马达中、尤其用于单相感应马达中的类型的电子起动装置。
另外,本发明涉及一种用于起动单相感应马达的系统,该系统包括在此提出的装置和方法。
背景技术
单相感应马达由于其简单、耐用和高性能而被广泛应用。它们的应用常见于通常的家用电器(冰箱、冷冻机、空调、封闭式压缩机、洗衣机、电动泵、风扇)以及一些工业应用中。
已知的感应马达通常由笼型转子和由两个绕组组成的绕组定子组成,两个绕组中的一个是运行绕组,另一个是起动绕组。在压缩机的正常操作期间,运行绕组被供给以交流电,并且在起动操作的开始时起动绕组被临时地供电,在定子气隙中产生旋转磁场,这是加速转子并致使其起动的必需条件。
该旋转磁场可以通过向起动绕组供应相对于通过初级绕组的循环电流而言在时间上滞后(优选地滞后接近90度的角度)的电流来获取。在两种绕组中流动的电流之间的偏差通过绕组的结构特性实现或通过安装与其中一个绕组串联的外阻抗(虽然通常与起动绕组串联)实现。在马达的起动过程期间通过起动绕组的循环电流值通常很高,使得必需使用某种开关,这种开关在使马达加速所需的时间结束后将中断该电流。
对于需要非常高效的马达而言,起动绕组在起动周期终止之后没有被完全切断,因为一种称作操作电容器的电容器保持与该绕组串联,提供充足的电流以增加马达的最大扭矩及其效率。
对于具有使用在正常马达工作期间与起动绕组串联的恒阻抗的这种配置的马达而言,已知若干种PTC类型的起动装置,机电继电器式的、定时的(timed)及组合,其中PTC与在确定时段(RSP)之后中断电流流动的装置串联连接,如在美国专利文献5,053,908和US5,051,681以及来自相同申请人的共同待审的国际专利申请WO 02/09624 A1中引用的那样。
在起动未使用操作电容器的“分相”式单相马达时广泛使用的部件之一是机电继电器类型。它的广泛应用与其低制造成本及其技术简易性有关。另一方面,机电继电器表现出了很多局限性,主要在下述方面:需要为每种尺寸的电动马达设计专用部件;它不能用于使用操作电容器的高效发动机中;在其操作期间产生电磁噪音和声音以及因电弧和机械摩擦引起部件磨损。
对机电继电器的替代选择是PTC(正温度系数)类型的装置。此部件广泛应用于其应用与操作电容器关联的高效发动机中。由于它包括使用没有活动部件的陶瓷片,所以其原理解决了机电继电器的许多局限性。由于其操作基于对陶瓷片加热、导致其电阻增加并且因此限制了循环电流,因此在其操作的整个期间内都发生剩余功率的消耗。
该部件的另一个局限性涉及到连续起动之间所需的时间间隔。其主要优点之一是使用单个部件来操作特定电压(115V或220V)的一组马达的起动的可能性,但是当考虑的特性是对次级绕组的激励时间的优化时这就成为了限制。它的传导时间与陶瓷片的体积成正比并与循环电流成反比,导致当应用于较大的马达时起动时间减短,而当应用于较小的马达时则起动周期太长。这两个事实导致了对较大马达的起动不足、以及在较小马达的起动周期期间的较高能量消耗。
虽然定时起动部件消除了PTC类型装置的剩余消耗的主要缺点,但是它们不允许其适应不同尺寸的马达所需要的起动时间。其原理不允许对提供用于不同马达尺寸的最优起动时间的电路的调整,并且必需具有若干个型号,各型号设置用于给定操作时间并且设置用于适合特定种类的电动马达,从而导致非标准化、增加了生产线的变化并且库存量更高。这种装置没有考虑起动时刻的操作条件并且因此调整用于最坏状况,从而增加了起动时间。
鉴于上述,本发明提供一种新的起动单相马达的方法,其能够优化大范围的马达的起动时间,尤其在它们的操作功率方面。此外,为了实现本发明的目的还提供了一种装置和一种起动系统。
发明内容
发明目的
本发明的第一个目的在于提供一种具有简单且耐用的布局技术(topology)的成本有效的起动装置,其允许:
i)大规模用于低成本系统中,提供消除剩余能量消耗的定时装置的优点;
ii)减少了处理相同供应电压的专用种类马达所需的的部件的数量;
iii)具有操作电容器的高效马达的使用,并且其呈现出机电继电器的特征,其中在每种不同尺寸的电动马达中均优化了起动时间。
本发明的第二个目的在于提供一种用于单冲程感应马达的起动方法,其根据尺寸及与尺寸相关的马达负荷来优化起动时间。
本发明的另一个目的在于提供一种用于单冲程感应马达的起动方法,其相对于供应电网电压自动地优化起动时间。
本发明的另外的目的在于提供一种用于起动单相感应马达的电子装置,其能量消耗可以忽略。
此外,本发明的一个目的在于提供一种用于起动单相感应马达的电子装置,这种马达可以结合起动电容器或与马达的起动绕组串联安装的任何其它阻抗操作。
本发明又一目的在于提供一种用于起动单相感应马达的电子装置,其不易受来自供应电网的瞬变或干扰的影响。
最后,本发明的目的在于提供一种用于起动如下单相感应马达的电子装置,这些马达能够结合一些制冷系统的设置操作,该制冷系统具有与恒温接触器(thermostatcontact)并联连接的阻抗(电阻),其用于产生少量热量以保持恒温接触器免于潮湿,但是这也导致了压缩机端子上出现剩余电压,这干扰或妨碍一些类型的电子装置的操作,这些电子装置可能错误地将这种剩余电压当作压缩机的工作状态。
发明简述
本发明的目的通过提供一种用于起动单相感应马达的方法实现,该马达包括转子和具有运行绕组和起动绕组的定子,运行绕组和起动绕组并联连接到交流电压电源,起动绕组电连接至起动装置,起动装置包括起动开关,所述起动开关在电子信号处理装置的控制下允许起动绕组与电压源连接和断开,该起动装置包括从起动开关的端子供应的直流电源,该起动方法包括如下步骤:
a)首先在闭合起动开关之前通过起动装置测量起动开关的端子之间的电压,并且当该电压过零时,电子信号处理装置基于多个检测时间瞬时(instant)计算和存储内部时基,所述内部时基与电压电源的相同步;
b)闭合起动开关S1,用于开始向马达的起动绕组B2供应电流;
c)当起动绕组B2中的电流过零时,测量起动绕组B2中电流的一个或更多起动时间瞬时Tpar;
d)比较流过起动绕组B2的电流过零时的起动时间瞬时Tpar与内部时基Tref;
e)从步骤e中所做的比较开始,通过起动装置计算流过起动绕组B2的电流与内部时基Tref之间的相差Df;
f)从当装置检测到流过起动绕组B2的电流与内部时基Tref之间的相差Df的值大于预定起动相界(phase boundary)Lfap时开始,基于步骤e的计算打开起动开关S1。
本发明的目的也通过提供一种用于起动单相感应马达的装置实现,单相感应马达包括并联连接到电压电源的运行绕组和起动绕组,起动装置还包括起动开关,所述起动开关在至少一个电子信号处理装置的控制下允许起动绕组与电压源连接和断开,所述起动装置的特征在于所述起动装置包括彼此并联地电连接的所述起动开关及至少一个直流电源;由直流电源供电的所述电子信号处理装置,该电子信号处理装置通过控制端子以可操作的方式电连接至起动开关;至少一个电压过零传感器,其电连接至电子信号处理装置和起动开关;至少一个过零传感器,其电连接至电子信号处理装置和起动开关,该起动装置被设置为通过起动开关促进单相感应马达的起动和/或停止,所述起动装置也以如下方式配置,即在闭合起动开关之前测量起动开关的端子之间的电压并且当此电压过零时电子信号处理装置基于多个检测时间瞬时计算和存储内部时基,所述内部时基(Tref)与所述电压电源(F)的相同步,所述起动装置也以如下方式设置,即当检测到流过起动绕组(B2)的电流与内部时基(Tref)之间的相偏移超过预定值时打开起动开关(S1)。最后,本发明的目的通过提供一种用于起动单相感应马达的系统来实现,该马达包括转子和具有运行绕组和起动绕组的定子,运行绕组和起动绕组并联连接到交流电压电源(F),该系统包括:
-起动开关,该起动开关通过其接触端子电连接至交流电压源,起动开关在电子信号处理装置的控制下允许起动绕组与交流电压电源连接和断开;
-从起动开关的接触端子供应的直流电源;
-电子信号处理装置,其由所述直流电源供电并且以可操作的方式连接至起动开关;
-电流过零传感器,其被配置为检测其中起动绕组电流过零的时段或时间瞬时;以及
-在起动开关的端子处的电压过零传感器,其被配置为检测其中起动开关的端子之间的电压过零的时段或时间瞬时;
- 该系统被配置为在闭合起动开关(S1)之前测量起动开关(S1)的端子之间的电压并且当所述电压过零时电子信号处理装置(30)基于多个检测时间瞬时(Tpar)计算和存储内部时基(Tref),所述内部时基(Tref)与所述交流电压电源(F)的相同步;
-该系统被配置为闭合起动开关(S1)以便于开始向马达的起动绕组(B2)供应电流;
-该系统被配置为在检测到在起动绕组(B2)中流动的电流与内部时基(Tref)之间的相差(Df)的值超过预定起动相界时,打开起动开关(S1)。
附图说明
下文将参照附图中描绘的优选实施方式描述本发明,其中:
图1示出了作为本发明的目的的电子起动装置和系统的一种优选实施方式的示意图;
图2示出了描绘依照本发明的教示的电子起动装置的电压波形的曲线图;以及
图3示出了描绘由起动装置的控制单元执行的时基设定的曲线图。
具体实施方式
图1在此描绘了本发明的目的的一种优选实施方式。
具体而言,本发明提供了一种用于单相感应马达的起动装置28,其被配置为提供以非常有效和简单的方式点火和停止所述马达的装置。
如可在图1中观察到,该装置28主要包括彼此并联地电连接的起动开关S1和至少一个直流电源29。优选地,提出了安装单个直流电源29,然而,也可以安装一个或更多电源以为装置28的多个部件和/或多个功能模块供电,这些将会在下文更详细地讨论。
所述装置28进一步包括由直流电源29供电的至少一个电子信号处理装置30,并且该装置30通过控制端子26以可操作的方式连接至起动开关S1。最优选地,起动装置28包括仅一个电子信号处理装置30,例如微处理器或微控制器,然而,在不影响该起动器28的功能和操作的情况下,也可以使用两个或更多。
现在众所周知的一些常规部件,例如来自微芯(Microchip)家族的微控制器、诸如8051和8052等来自英特尔(INTEL)家族的ICP或旧式微控制器等,可易于用来构建本发明中的电子信号处理装置30。此外,该装置30也能够由专用的电子电路制造,并且根据通用的电子部件设计。
另外,图1示出了起动装置28进一步包括至少一个电压过零传感器SV和至少一个电压过零传感器RS,该至少一个电压过零传感器SV电连接至电子信号处理装置30和起动开关S1,该至少一个电压过零传感器RS电连接至电子信号处理装置30和起动开关S1。
依照本发明的教示,起动装置28被配置用以通过起动开关S1促进单相感应马达的起动和/或停机。
更详细地,如在图1中可见,起动装置28通过其起动开关S1、起动绕组B2连接至交流电压源F。在马达起动后,装置28使起动开关S1进入打开位置。
本发明的创新特征涉及驱动和控制马达起动的方法论或方法。如图1中所示,这种马达包括转子与具有运行绕组B1和起动绕组B2的定子M。从图1中同样可以注意到,起动绕组B2电连接至前述的起动装置28,使得运行绕组B1电连接至交流电压供应源F或简单地交流电压源F。
更广泛地,如下基于其主要步骤描述本方法,即:
a)首先在闭合起动开关S1之前通过起动装置28测量起动开关S1的端子之间的电压并且当该电压过零时电子信号处理装置30基于多个检测时间瞬时Tpar计算和存储内部时基Tref,所述内部时基Tref与电压电源F的相同步;
b)闭合起动开关S1,用于开始向马达的起动绕组B2供应电流;
c)测量起动绕组B2中的电流过零时起动绕组B2中的电流的一个或更多起动时间瞬时Tpar;
d)比较流过起动绕组B2的电流过零的时间瞬时与内部时基Tref;
e)基于在步骤e中所做的比较,通过起动装置28计算流过起动绕组B2的电流与内部时基Tref之间的相差Df;
f)当起动装置28检测到流过起动绕组B2的电流与内部时基Tref之间的相差Df的值超过预定起动相界Lfap时,基于在步骤g中的计算,打开起动开关S1。
图2示出了在根据本发明的教示的起动装置28中呈现的电压波形,其考虑到了单相感应马达的起动的临界时刻的识别。
值得注意地是,在这种情况下,预定相界Lfap描述了其中马达通过接近其额定操作速度的转速被加速的操作状态。事实上前述的步骤“d”对应于马达开始其起动的点。
另一方面,如所描述地,相界Lfap与马达达到与机器起动开始时相比高得多的转速的点对应。当电动马达处于低速或停止时,举例而言,在本发明中计算得到的在起动绕组B2中流动的电流与计算出的内部时基之间的相差Df相当小。
从操作方面来看,概括地说,我们看到,在马达通过接近其额定值的转速来加速的时刻,通过由电子信号处理装置30发送的指令实现打开起动开关S1,如图1所示,该电子信号处理装置30并入在起动装置28中。
替代地,本方法进一步包括下述步骤:当流过起动绕组B2的电流和内部时基Tref之间的相差Df大于预定相值Fpred时打开起动开关S1,所述预定相值Fpred被配置为表示其中在预设起动时间起动Tppre终止之后马达被加速至接近其额定速度的速度的状态。
换言之,此处主张的目的的可操作方法论也提供了下述步骤:当流过起动绕组B2的电流和内部时基Tref之间的相差Df没有呈现出变化时打开起动开关S1,这种状况被设定为表示马达已经完成其加速时的操作状态。
因此,电子信号处理装置30通过控制端子26向起动开关S1发出指令以打开并保持在这种状态下,停止向起动绕组B2供应电流,并且因此停止马达起动。
在本发明中进一步地提供步骤(j)从而保持起动开关S1打开,直到交流电压源信号F 或者供应的电力停止经过足以表征马达停止的停止时段Tpara。
此外,本方法也包括如下步骤,即在马达起动后,分析其中在起动开关S1上在电压Vpar时发生过零的时段或时域。因此,起动开关S1在马达的起动期间保持闭合,并且在马达操作的整个时间内打开,使得电子信号处理装置30通过源端子25 和电压过零传感器SV记录所述起动开关S1上的电压过零时域,该电压过零传感器SV能够通过由交流电压供应源F供应的电力的中断检测马达的操作状态和识别马达的减速或停机。
在此提出的方法还提供了如下步骤,即用于存储内部时基Tref并且使内部时基Tref与起动绕组B2的电压过零同步。图3示出了曲线图,在该曲线图中可以显示根据本发明的目的由电子信号处理装置30实施的时基的设定。
关于前述内容,值得注意的是,对于各个新的马达起动均由电子装置30产生并存储新的时基或基准点,使得电路自动适应新的系统负荷条件,尤其是定子的运行绕组B1和起动绕组B2的供应电压(过电压或欠电压)及温度条件。
由于为每个新的起动循环创建的记录,所以该电路不需要任何像当前发生在其它现有技术方案中那样的预先校准来操作给定类型的马达,因此便于其在广泛种类的马达中使用。
在起动或点火时未成功的情况下,其中转子保持锁定并且相差Df未改变,那么当从起动开关S1闭合开始的时间超过用于完成马达起动的预定最大时间值时,电子信号处理装置30指示打开起动开关S1。在这种情况下,图2中所示的时间间隔E1将过度延长,达到最大允许时间,并且起动开关S1的打开将保护起动开关自身。
因此,基于上述,本方法提供了当从起动开关S1闭合开始计时的时间超过了用于完成马达起动的预设最大时间值Tmax时能够通过起动装置28确定起动开关S1的打开的步骤。
在这种情况下,在允许新的起动循环前,电路将延迟适于马达的冷却和/或将负荷条件调整至马达所提供的扭矩所需的时段。为了完成这最后的操作,所提出的方法提供与在允许新的起动循环前用于马达的冷却的延迟Tres和/或建立负荷条件至由马达提供的扭矩所需的最小负荷时间Tmin相关的步骤。
最后,本发明提供一种用于起动单相感应马达的系统,该马达具有转子和定子M。如上文所述,该定子包括运行绕组B1和起动绕组B2。
更详细地,如在图1中所例示,应当注意,该系统包括起动开关S1,起动开关S1通过其接触端子电连接至交流电压源F。所述起动开关S1被配置为将起动绕组B2的第一端子电连接至交流电压源F。
在相同的图1中,可以观察到在本文提出的系统中存在从起动开关S1的接触端子供应的直流电源29。
如先前提到地,在该系统中也提供了至少一个电子信号处理器30,所述至少一个电子信号处理器30由直流电源29供电,并且以可操作的方式连接至起动开关S1。
另外,在当前的起动系统中提供有起动绕组B2的电压过零传感器RS,其被配置以检测其中起动绕组B2中的电流过零的时段或时域。在该系统中还提供有连接至起动开关S1的端子的电压过零传感器SV,该传感器被配置以检测其中起动开关S1的端子之间的电压过零的时段或时刻。
以非常有效和起作用的方式,作为本发明的目的的起动系统被配置为当起动发动机时闭合起动开关S1以便开始向马达的起动绕组B2供应电流。以相对于现今可用技术方案而言非常创新的方式,前述系统进一步地配置为根据检测的在起动绕组B2中循环的电流与内部时基Tref之间的相差Df打开起动开关S1。
当上文计算出的相差Df大于预定相限(phase limit)Lfase时确定打开起动器S1。
根据对本发明的起动系统的配置,可以说起动开关S1、直流电源29、电子信号处理装置30以及电压过零传感器RS和电压过零传感器SV结合形成了起动装置28。
图1也示出了交流电压供应源F的第一端子电连接至运行绕组B1的第一齿轮(gear)端子45和起动开关S1的第一开关端子S1'。第一源端子1也联接到直流电源29的第一直流电源端子27。
仍在图1中,可以看到第二直流电源端子25电连接至起动开关S1的第二端子开关S1''。
关于所述起动开关S1的控制,应当注意,其通过起动开关S1的控制端子26以可操作的方式连接至电子信号处理装置30。
如图2和图3所描绘的,本系统以其可操作的形式采用电子信号处理装置30,从而通过所谓的起动装置28产生内部时基Tref,且该时基Tref和交流电压源F的信号电压相同步。
在这点上,电子信号处理装置30基于计算得到的流过起动绕组B2的电流的相与内部时基Tref之间的相差Df来确定起动开关S1的打开和闭合的时刻。
此外,电子信号处理装置30被配置为保持起动开关S1打开,直到由交流电源F供应的电力中断一段时间,其表征马达停止。
图1进一步地描绘了本系统提供了操作电容器CR的使用,所述操作电容器CR以如下方式与定子M的运行绕组B1和起动绕组B2的端子并联地定位,从而提供经过运行绕组B1和起动绕组B2的电流之间的相差。
最后,本发明实现了其目的,因为本发明提供了一种起动机理,包括用于起动单相马达的系统、方法和装置,其相比于作为现有技术已知的技术方案而言更有效和简单得多,并且能够为广泛功率范围的该类型的马达提供更优化的起动。
已经描述了本发明优选实施方式的一个示例,应当理解的是,本发明的范围包括其它可能的变化,并仅被权利要求书的内容所限定,本发明的范围包括了其中可能的等同。

Claims (21)

1.一种用于起动单相感应马达的方法,所述马达包括转子及具有运行绕组(B1)和起动绕组(B2)的定子(M),所述运行绕组(B1)和所述起动绕组(B2)并联连接到交流电压电源(F),所述起动绕组(B2)与起动装置(28)电连接,所述起动装置包括起动开关(S1),所述起动开关(S1)在电子信号处理装置(30)的控制下允许所述起动绕组(B2)与所述电压电源(F)连接和断开,所述起动装置(28)包括自所述起动开关(S1)的端子供应的直流电源(29),所述起动方法的特征在于包括下述步骤:
a)首先在闭合所述起动开关(S1)之前通过所述起动装置(28)测量所述起动开关(S1)的端子之间的电压,并且当所述电压过零时所述电子信号处理装置(30)基于多个检测时间瞬时(Tpar)计算和存储内部时基(Tref),所述内部时基(Tref)与所述电压电源(F)的相同步;
b)闭合所述起动开关(S1),用于开始向所述马达的所述起动绕组(B2)供应电流;
c)测量所述起动绕组(B2)的电流过零时的所述起动绕组(B2)中的电流的一个或更多起动时间瞬时(Tpar);
d)比较流过所述起动绕组(B2)的电流过零时的所述时间瞬时(Tpar)与所述内部时基(Tref);
e)基于在步骤d中所做的比较,通过所述起动装置(28)计算流过所述起动绕组(B2)的电流与所述内部时基(Tref)之间的相差(Df);
f)当所述起动装置(28)检测到流过所述起动绕组(B2)的所述电流与所述内部时基(Tref)之间的相差(Df)的值超过预定起动相界时,基于步骤e中的计算打开所述起动开关(S1)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预定起动相界描述了其中所述马达以接近其额定操作速度的转速被加速的操作状态。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在当马达以接近所述额定操作速度的转速被加速的时刻,根据通过所述电子信号处理装置(30)发送的指令发生所述起动开关(S1)的打开,所述电子信号处理装置(30)容纳在所述起动装置(28)内。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:
g)当流过所述起动绕组(B2)的所述电流与所述内部时基(Tref)之间的所述相差(Df)大于预定相值时打开所述起动开关(S1),所述预定相值被配置为表示其中所述马达在预定起动时间终止之后被加速至接近其额定操作速度的转速的状态。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:
h)当流过所述起动绕组(B2)的电流与所述内部时基(Tref)之间的所述相差(Df)未表现出变化时打开所述起动开关(S1),这种条件被配置为表示其中所述马达已完成其加速的操作。
6.根据权利要求1中任一项所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:
i)保持所述起动开关打开,直到所述交流电压源(F)的信号电压中断一段足以表征马达停止的停止时间。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:在马达起动之后分析其中在所述起动开关(S1)上发生电压过零的时间瞬时或时刻。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:
-存储所述内部时基(Tref);以及
-使所述时间内部基准(Tref)与所述起动绕组(B2)的所述电压过零同步。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:
-在从所述起动开关(S1)闭合开始计时的持续时间超过为了完成马达起动而预先限定的最大时间值(Tmax)的情况下,通过所述起动装置(28)确定所述起动开关(S1)的打开。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,进一步包括下述步骤:在开始新的起动循环前,等待一段用于马达的冷却的时间(Tres)和/或等待被配置以建立负荷条件至所述马达供应的扭矩的最小负荷时间(Tmin)。
11.一种用于单相感应马达(28)的起动装置,所述单相感应马达(28)包括并联连接到电压电源(F)的运行绕组(B1)和起动绕组(B2),所述起动装置还包括起动开关(S1),所述起动开关(S1)在至少一个电子信号处理装置(30)的控制下使所述起动绕组(B2)与所述电压电源(F)连接和断开,所述起动装置的特征在于,包括:彼此并联且电连接的所述起动开关(S1)和至少一个直流电源(29);由所述直流电源(29)供电的所述电子信号处理装置(30),所述电子信号处理装置(30)通过控制端子(26)以可操作的方式电连接至所述起动开关(S1);电连接至所述电子信号处理装置(30)和所述起动开关(S1)的至少一个电压过零传感器(SV);电连接至所述电子信号处理装置(30)和所述起动开关(S1)的至少一个过零传感器(RS),所述起动装置被配置为通过所述起动开关(S1)来促进所述单相感应马达的起动和/或停止,所述起动装置也以如下方式配置,即在闭合所述起动开关(S1)之前测量所述起动开关(S1)的端子之间的电压并且当此电压过零时所述电子信号处理装置(30)基于多个检测的时间瞬时(Tpar)计算和存储内部时基(Tref),所述内部时基(Tref)与所述电压电源(F)的相同步,所述起动装置也以如下方式配置,即当流过所述起动绕组(B2)的电流与所述内部时基(Tref)之间的相移被检测为超过预定值时,所述起动开关(S1)打开。
12.一种用于起动单相感应马达的系统,所述马达包括转子和具有运行绕组(B1)和起动绕组(B2)的定子(M),所述运行绕组(B1)和所述起动绕组(B2)并联连接到交流电压电源(F),所述系统的特征在于包括:
-起动开关(S1),所述起动开关(S1)通过其接触端子电联接至所述交流电压源(F),所述起动开关(S1)在电子信号处理装置(30)的控制下允许所述起动绕组与所述交流电压电源(F)连接和断开;
-直流电源(29),所述直流电源(29)由所述起动开关(S1)的所述接触端子供应;
-所述电子信号处理装置(30),所述电子信号处理装置(30)由所述直流电源(29)供电并且以可操作的方式连接至所述起动开关(S1);
-电流过零传感器(RS),所述电流过零传感器(RS)被配置为检测其中所述起动绕组(B2)的电流过零的时段或时间瞬时;以及
-位于所述起动开关(S1)的端子处的电压过零传感器(VS),所述电压过零传感器(VS)被配置为检测其中所述起动开关(S1)的端子之间的电压过零的时段或时间瞬时;
-所述系统被配置为测量所述起动开关(S1)的端子之间的电压,并且在闭合所述起动开关(S1)之前,当此电压过零时,所述电子信号处理装置(30)基于多个检测的时间瞬时(Tpar)计算和存储内部时基(Tref),所述内部时基(Tref)与所述交流电压电源(F)的相同步;
-所述系统被配置为闭合所述起动开关(S1)以便开始向所述马达的所述起动绕组(B2)供应电流;
-所述系统被配置为在检测到在所述起动绕组(B2)中流动的电流与内部时基(Tref)之间的相差(Df)的值超过预定起动相界时打开所述起动开关(S1)。
13.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,当所计算的相差(Df)超过预定相限(Lfase)时确定所述起动开关(S1)的打开。
14.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,所述起动开关(S1)、所述直流供应电源(29)、所述电流过零传感器(RS)和电压过零传感器(SV)的电子信号处理装置(30)结合形成起动装置(28)。
15.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,所述交流电压供应源(F)的第一供应端子(1)电连接至所述运行绕组(B1)的第一齿轮端子(45)和所述起动开关(S1)的第一开关端子(S1')。
16.根据权利要求15所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,所述第一供应端子(1)连接至所述直流电源(29)的第一直流端子(27)。
17.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,电子信号处理装置(30)通过所述起动开关(S1)的控制端子(26)以可操作的方式连接至所述起动开关(S1)。
18.根据权利要求14所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,所述电子信号处理装置(30)通过起动装置(28)产生内部时基(Tref),并且该内部时基与所述交流电源(F)的交流电压信号相同步。
19.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,所述电子信号处理装置(30)基于流过所述起动绕组(B2)的电流的相和所述交流电压源(F)中的电压相之间计算出的相差(Df)来确定所述起动开关(S1)的打开和闭合的时刻。
20.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,所述电子信号处理装置(30)被配置为保持所述起动开关(S1)处于打开状态,直到由所述交流电压源(F)供应的电力中断一段表征马达停止的时间。
21.根据权利要求12所述的用于起动单相感应马达的系统,其特征在于,进一步包括操作电容器(CR),所述操作电容器(CR)与所述定子(M)的所述运行绕组(B1)和所述起动绕组(B2)的端子并联地设置,以提供经过所述运行绕组(B1)和所述起动绕组(B2)的电流之间的相差。
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