CN107733290A - 单相异步电机及采用该单相异步电机的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单相异步电机，包括主绕组、副绕组及电容，所述主绕组和副绕组通过公共端连接，所述电容与副绕组串联，所述单相异步电机进一步包括启动器，所述启动器并接在所述电容的两端，用于在所述单相异步电机启动时增加启动转矩，所述启动器的初始电阻值R0与所述副绕组的电阻值Ra之间满足如下条件：0.5*Ra<R0<10*Ra。本发明的单相异步电机，能够在提高单相异步电机的启动能力的同时，减少对单相异步电机安全性的影响，且具有电路简单合理、成本低的优点。

Description

单相异步电机及采用该单相异步电机的压缩机

技术领域

本发明涉及单相异步电机技术领域，特别涉及一种单相异步电机及 采用该单相异步电机的压缩机。

背景技术

目前，定速空调用压缩机一般使用电容运转型单相异步电机。该电容运 转型单相异步电机具有两个绕组，其中一个为主绕组，另一个为副绕组。该 主绕组和副绕组在启动和稳态运转过程中都通电。

随着各国能效标准的不断提高，电机效率要求越来越高。高效化后，往 往会导致电机启动转矩不足，不能满足空调系统启动性要求。为了提高启动 转矩，常规做法如下：做法一是在电机设计时牺牲部分效率，提高启动转矩； 做法二是在启动时副绕组另串接启动电容提高副绕组的启动电流。做法一的 缺点为影响压缩机的能效；做法二虽然能够增大电机的启动转矩，但是成本 高、变更点多、结构复杂，电机启动后需要开关断开启动电容，在安全性、 可靠性和寿命上较易出现问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单相异步电机及采用该单相异步电 机的压缩机，旨在提高单相异步电机的启动能力的同时，减少对单相异步电 机安全性的影响。

为了实现上述目的，本发明提供一种单相异步电机，包括主绕组、 副绕组及电容，所述主绕组和副绕组通过公共端连接，所述电容与副绕组串 联，所述单相异步电机进一步包括启动器，所述启动器并接在所述电容的两 端，用于在所述单相异步电机启动时增加启动转矩，所述启动器的初始电阻 值R0与所述副绕组的电阻值Ra之间满足如下条件：0.5*Ra<R0<10*Ra。

优选地，所述启动器为正温度系数热敏电阻。

优选地，所述单相异步电机进一步包括与所述启动器相串联的控制电路。

优选地，所述单相异步电机进一步包括与所述启动器相串联的双向可控 硅。

优选地，所述启动器在单相异步电机稳定工作时的电阻值R1与所述启动 器的初始电阻值R0之间满足如下条件：R1>100*R0。

优选地，所述启动器的阻值由R0变化到R1的时间小于2秒。

优选地，所述启动器的最大允许电流小于20安培。

优选地，所述单相异步电机进一步包括保护器，所述保护器与所述公共 端连接。

本发明还提供一种压缩机，所述压缩机包括前述的单相异步电机。

优选地，所述压缩机为空调压缩机、除湿机压缩机或干衣机压缩机。

本发明的单相异步电机中，通过设置启动器，能够增大副绕组的启 动电流，从而有效增大单相异步电机的启动转矩。通过使启动器的初始电阻 值R0满足上述条件，以使副绕组的启动电流增加到合理范围，既能够有效提 高单相异步电机的启动转矩，又能够保证单相异步电机的安全性和寿命。在 单相异步电机进入稳定运转后，启动器断开，不影响副绕组的原有相关特性， 具有电路简单合理、减少对压缩机能效的影响、成本低的优点。

附图说明

图1为本发明单相异步电机一较佳实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进 一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。

如图1所示，为本发明单相异步电机的一较佳实施例。所述单相异 步电机，包括主绕组11、副绕组12、电容13及启动器14，所述主绕组11和 副绕组12通过公共端15连接，所述电容13与副绕组12串联，所述启动器 14并接在所述电容13的两端，用于在所述单相异步电机启动时增加启动转矩， 所述启动器14的初始电阻值R0（即启动器14在单相异步电机未启动时的电 阻值）与所述副绕组12的电阻值Ra之间满足如下条件：0.5*Ra<R0<10*Ra。

所述单相异步电机中，通过设置启动器14，能够增大副绕组12的启动电 流，而副绕组12的启动电流增大则可有效增大单相异步电机的启动转矩。但 是，如果副绕组12的启动电流增大过大，则又会影响到单相异步电机的安全 性和寿命，导致保护器误动作及产生较大的电路发热损耗。通过使启动器14 的初始电阻值R0满足上述条件，以使副绕组12的启动电流增加到合理范围， 既能够有效提高单相异步电机的启动转矩，又能够保证单相异步电机的安全 性和寿命。在单相异步电机进入稳定运转后，启动器14断开，不影响副绕组 的原有相关特性，具有电路简单合理、成本低的优点。

在本实施例中，所述启动器14包括正温度系数热敏电阻。正温度系数热 敏电阻在单相异步电机起动瞬间表现为初始电阻值R0，在完成起动的同时并 迅速发热而使得其电阻急剧增大，使得通过正温度系数热敏电阻的电流极小， 从而在压缩机启动后，启动器14在电路上可近似认为断开状态。

在本实施例中，所述启动器14在单相异步电机稳定工作时的电阻值R1 与所述启动器14的初始电阻值R0之间满足如下条件：R1>100*R0。由于启 动器14在单相异步电机稳定工作时的电阻值R1满足R1>100*R0，即启动器 14的电阻呈数量级增大，使得流过启动器14的电流急剧减少，启动器14在 电路上可近似认为断开状态。

由于副绕组12的电流较大时会影响到单相异步电机的安全性和寿命，导 致保护器误动作及产生较大的电路发热损耗，因此需要启动器14较快断开。 本实施例中，所述启动器14的阻值由R0变化到R1的时间小于2秒，即启动 器14的断开时间小于2秒。另外，所述启动器14的最大允许电流小于20安 培，以对副绕组12进行保护。

所述单相异步电机进一步包括保护器16，所述保护器16与所述公共端 15连接，用以对主绕组11和副绕组12进行保护。

所述单相异步电机的一个应用例中，副绕组12的电阻Ra选择为3Ω，启 动器14选用正温度系数热敏电阻，其初始电阻值R0为4.7Ω，启动器14在 单相异步电机稳定工作时的电阻值R1为1000Ω以上，启动器14的阻值由R0 变化到R1的时间为1.3秒。则在单相异步电机启动时，启动器14的电阻接 近4.7Ω，副绕组12能得到较大启动电流，使单相异步电机的启动转矩明显 增大。单相异步电机稳定工作后，在1.3秒内启动器14的电阻会聚升到1000 Ω以上，在电路上近似认为断开状态，只有极为微小的10mA以下电流通过， 此时副绕组12支路近似只有电容13与副绕组12串联，可认为启动器14基 本上不影响副绕组12的原有相关特性。

在本实施例中，启动器14的断开通过正温度系数热敏电阻的电阻急骤变 化来实现。在其它实施例中，所述单相异步电机进一步包括与启动器14相串 联的控制电路或双向可控硅，在单相异步电机启动后，通过所述控制电路或 双向可控硅来控制将启动器14完全断开。

本发明的实施例还提供一种压缩机，所述压缩机包括前述的单相异 步电机。所述压缩机中，通过采用前述的单相异步电机，不仅具有上述的优 点，而且还能够减少对压缩机能效的影响。

所述压缩机为空调压缩机、除湿机压缩机或干衣机压缩机。

本发明并不局限于以上实施方式，在上述实施方式公开的技术内容 下，还可以进行各种变化。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等 效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实 用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单相异步电机，包括主绕组、副绕组及电容，所述主绕组和副绕 组通过公共端连接，所述电容与副绕组串联，其特征在于，所述单相异步电 机进一步包括启动器，所述启动器并接在所述电容的两端，用于在所述单相 异步电机启动时增加启动转矩，所述启动器的初始电阻值R0与所述副绕组 的电阻值Ra之间满足如下条件：0.5*Ra<R0<10*Ra。

2.如权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，所述启动器为正温 度系数热敏电阻。

3.如权利要求2所述的单相异步电机，其特征在于，所述单相异步电机 进一步包括与所述启动器相串联的控制电路。

4.如权利要求2所述的单相异步电机，其特征在于，所述单相异步电机 进一步包括与所述启动器相串联的双向可控硅。

5.如权利要求2所述的单相异步电机，其特征在于，所述启动器在单相 异步电机稳定工作时的电阻值R1与所述启动器的初始电阻值R0之间满足如 下条件：R1>100*R0。

6.如权利要求5所述的单相异步电机，其特征在于，所述启动器的阻值 由R0变化到R1的时间小于2秒。

7.如权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，所述启动器的最大 允许电流小于20安培。

8.如权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，所述单相异步电机 进一步包括保护器，所述保护器与所述公共端连接。

9.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的 单相异步电机。

10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为空调压缩 机、除湿机压缩机或干衣机压缩机。