CN108282113B - 一种电机启动组合继电器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机启动组合继电器装置，包括电源电路、稳压电路、电压采集电路和电机控制电路；电源电路的输出连接稳压电路，稳压电路的输出接至电机控制电路的电源端，电机控制电路含有继电器，该继电器连接在电机启动电路中；电压采集电路的一路输入接至电源电路的输入端以采集电源输入电压，另一路输入接至稳压电路的输出端以采集稳压电路的输出电压，所述电压采集电路的输出接至电机控制电路的控制端，当电压采集电路所采集的两路电压信号均符合预设值时，所述电机控制电路通过所述继电器切断所述电机启动电路。本发明可以解决现有技术中存在的控制精度、功耗、方向性、可靠性和成本问题，达到实现低功耗、低成本、高可靠的发明目的。
Description
技术领域
本发明涉及电子器械技术领域，特别是涉及一种电机启动组合继电器装置。
背景技术
单向压缩机电机启动时，感应电机既要克服本身的惯性，又要克服高压制冷剂的反作用。因此电机需要很大的启动电流和转矩，而当电机运转正常时，上述转矩将大幅下降。为此，需要增设一个压缩机启动电路，以便提供电机启动时所需的转矩，当进入正常运转后，该电路应自动断开。传统采用PTC热敏电阻器的压缩机启动电路，当压缩机功率较大时，PTC功耗也随之增加，且大功率热敏电阻器价格不具优势。
传统的电机启动继电器是利用重锤式启动工作原理或机械式继电器启动工作原理，其制造工艺繁琐，电压控制精度一般，不易实现自动化生产，同时具有一定的方向性局限，不能在移动时启动。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种电机启动组合继电器装置，以解决现有技术中存在的控制精度、功耗、方向性、可靠性和成本问题，实现低功耗、低成本、高可靠的发明目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电机启动组合继电器装置，包括电源电路、稳压电路、电压采集电路和电机控制电路；所述电源电路的输入连接交流电电源，电源电路的输出连接稳压电路，电源电路将输入的交流电转换成直流电后输出；所述稳压电路的输出接至所述电机控制电路的电源端，所述电机控制电路含有继电器，该继电器连接在电机启动电路中；所述电压采集电路具有二路电压信号采集输入，一路输入接至电源电路的输入端以采集电源输入电压，另一路输入接至稳压电路的输出端以采集稳压电路的输出电压，所述电压采集电路的输出接至电机控制电路的控制端，当电压采集电路所采集的两路电压信号均符合预设值时，所述电机控制电路通过所述继电器切断所述电机启动电路。
所述电源电路包括第一压敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和桥式整流二极管；第一压敏电阻的两端分别连接交流电电源输入的两端；第一电阻的一端连接交流电电源输入的其中一端，第一电阻的另一端通过第二电阻和第三电阻的一端串联连接，第三电阻的另一端连接桥式整流二极管的一输入端，桥式整流二极管的另一输入端连接交流电电源输入的其中另一端；桥式整流二极管的两输出端分别连接所述稳压电路，其中，桥式整流二极管的两输出端中的一个接地；第一电容和第三电阻并联连接。
所述稳压电路包括极性电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第十五电阻、第十八电阻和第一三极管；极性电容的两端分别连接所述电源电路的输出，其中，极性电容的负极端接地；第四电阻、第五电阻、第六电阻的各一端分别连接极性电容的正极端，第四电阻、第五电阻、第六电阻的各另一端分别连接第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地；第十八电阻的一端接极性电容的正极端，第十八电阻的另一端连接第一三极管的基极；第十五电阻的一端接极性电容的负极端，第十五电阻的另一端连接第一三极管的基极；极性电容的两端还分别连接所述电机控制电路。
所述第一三极管为NPN型三极管。
所述电机控制电路还包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十七电阻、第二三极管、第三三极管和第一二极管；第十六电阻、第十七电阻的各一端分别连接所述稳压电路，第十六电阻、第十七电阻的各另一端分别第二三极管的发射极；第二三极管的集电极连接第十三电阻的一端，第十三电阻的另一端连接第十二电阻的一端，第十二电阻的另一端接地；第二三极管的基极连接第十四电阻的一端，第十四电阻的另一端连接第三三极管的集电极；第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极连接第十三电阻的另一端；所述继电器的线圈的一端连接第三三极管的集电极，所述继电器的线圈的另一端连接所述第十六电阻的一端；所述第一二极管与所述继电器的线圈并联连接。
所述第二三极管为PNP型三极管，第三三极管为NPN型三极管；所述继电器为常闭型触点结构。
所述电压采集电路包括第二二极管、第三二极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容和第一稳压二极管；第二二极管的正极端连接交流电电源输入的其中一端，第二二极管的负极端连接第七电阻的一端，第七电阻的另一端连接第八电阻的一端；第八电阻的另一端通过第九电阻与第十电阻的一端串联连接；第十电阻的另一端连接第一稳压二极管的负极端，第一稳压二极管的正极端连接所述电机控制电路；第三二极管的负极端连接所述稳压电路的输出端，第三二极管的正极端连接第八电阻的一端；第十一电阻和第三电容并联连接，第十一电阻的一端连接第一稳压二极管的负极端，第十一电阻的另一端接地。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明由于采用了电源电路、稳压电路、电压采集电路和电机控制电路来构成电机启动组合继电器装置；且电源电路的输入连接交流电电源，电源电路的输出连接稳压电路，电源电路将输入的交流电转换成直流电后输出；所述稳压电路的输出接至所述电机控制电路的电源端，所述电机控制电路含有继电器，该继电器连接在电机启动电路中；所述电压采集电路具有二路电压信号采集输入，一路输入接至电源电路的输入端以采集电源输入电压，另一路输入接至稳压电路的输出端以采集稳压电路的输出电压，所述电压采集电路的输出接至电机控制电路的控制端，当电压采集电路所采集的两路电压信号均符合预设值时，所述电机控制电路通过所述继电器切断所述电机启动电路。本发明可以解决现有技术中存在的控制精度、功耗、方向性、可靠性和成本问题，达到实现低功耗、低成本、高可靠的发明目的。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种电机启动组合继电器装置不局限于实施例。
附图说明
图1是应用本发明的压缩机启动系统的示意图；
图2是本发明的原理框图；
图3是本发明的电路原理图。
具体实施方式
实施例
参见图1所示，本发明的一种电机启动组合继电器装置，是应用在压缩机启动系统中，该压缩机启动系统10包括：电机启动组合继电器装置11、启动电容12、运行电容13以及压缩机14，电机启动组合继电器装置11与压缩机启动线圈142、启动电容12和电源输入L2连接。电源输入端L1与压缩机运行线圈141、启动电容12、运行电容13连接。运行线圈141、启动线圈142与电源输入端L2连接。在电源输入端L1和电源输入端L2得电时，电机启动电流很大，电机启动组合继电器装置11输入电源不足以断开电机驱动，随电机转速增加后，电机启动线圈回路电流减小，电机启动组合继电器装置11输入电源增加，超过电机启动组合继电器装置11中的电压采集电路的预期电压时，电机启动组合继电器装置11的电机控制电路得电，继电器断开，压缩机启动电容12断开。
参见图2所示，本发明的一种电机启动组合继电器装置，包括电源电路111、稳压电路112、电压采集电路113和电机控制电路114；所述电源电路111的输入连接交流电电源，电源电路111的输出连接稳压电路112，电源电路111将输入的交流电转换成直流电后输出；所述稳压电路112的输出接至所述电机控制电路114的电源端，所述电机控制电路114含有继电器，该继电器连接在电机启动电路中(如图1所示)；所述电压采集电路113具有二路电压信号采集输入，一路输入接至电源电路111的输入端以采集电源输入电压，另一路输入接至稳压电路112的输出端以采集稳压电路的输出电压，所述电压采集电路113的输出接至电机控制电路114的控制端，当电压采集电路113所采集的两路电压信号均符合预设值时，所述电机控制电路114通过所述继电器切断所述电机启动电路。
参见图3所示，所述电源电路111包括第一压敏电阻RX1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和桥式整流二极管BR1；第一压敏电阻RX1的两端分别连接交流电电源输入的两端(即AC_IN1、AC_IN2)；第一电阻R1的一端连接交流电电源输入的其中一端AC_IN1，第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2和第三电阻R3的一端串联连接，第三电阻R3的另一端连接桥式整流二极管BR1的一输入端，桥式整流二极管BR1的另一输入端连接交流电电源输入的其中另一端AC_IN2；桥式整流二极管BR1的两输出端分别连接所述稳压电路112，其中，桥式整流二极管BR1的两输出端中的一个接地；第一电容C1和第三电阻R3并联连接。
所述稳压电路112包括极性电容C2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第十五电阻R15、第十八电阻R18和第一三极管Q1；极性电容C2的两端分别连接所述电源电路的输出(即连接桥式整流二极管BR1的两输出端)，其中，极性电容C2的负极端接地；第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6的各一端分别连接极性电容C2的正极端，第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6的各另一端分别连接第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的发射极接地；第十八电阻R18的一端接极性电容C2的正极端，第十八电阻R18的另一端连接第一三极管Q1的基极；第十五电阻R15的一端接极性电容C2的负极端，第十五电阻R15的另一端连接第一三极管Q1的基极；极性电容C2的两端还分别连接所述电机控制电路114。
所述第一三极管Q1为NPN型三极管。
所述电机控制电路14还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第一二极管VD1；第十六电阻R16、第十七电阻R17的各一端分别连接所述稳压电路112，具体的是，第十六电阻R16的一端连接极性电容C2的正极端，第十七电阻R17的一端连接极性电容C2的负极端(即接地)，第十六电阻R16、第十七电阻R17的各另一端分别第二三极管Q2的发射极；第二三极管Q2的集电极连接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端连接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端接地；第二三极管Q2的基极连接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接第三三极管Q3的集电极；第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极连接第十三电阻R13的另一端；所述继电器REL1的线圈的一端连接第三三极管Q3的集电极，所述继电器REL1的线圈的另一端连接所述第十六电阻R16的一端；所述第一二极管VD1与所述继电器REL1的线圈并联连接。
所述第二三极管Q2为PNP型三极管，第三三极管Q3为NPN型三极管；所述继电器为常闭型触点结构。
所述电压采集电路113包括第二二极管VD2、第三二极管VD3、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3和第一稳压二极管DZ1；第二二极管VD2的正极端连接交流电电源输入的其中一端AC_IN1，第二二极管VD2的负极端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接第八电阻R8的一端；第八电阻R8的另一端通过第九电阻R9与第十电阻R10的一端串联连接；第十电阻R10的另一端连接第一稳压二极管DZ1的负极端，第一稳压二极管DZ1的正极端连接所述电机控制电路114(连接第三三极管Q3的基极)；第三二极管VD3的负极端连接所述稳压电路112的输出端(即连接极性电容C2的正极端，)，第三二极管VD3的正极端连接第八电阻R8的一端；第十一电阻R11和第三电容C3并联连接，第十一电阻R11的一端连接第一稳压二极管DZ1的负极端，第十一电阻R11的另一端接地。
在电源输入端L1和电源输入端L2得电时，稳压电路112的极性电容C2充电，稳压电路输出电压偏低，第三二极管VD3工作，电压采集电路113的输出电压低于第三电子开关(即第三三极管Q3)的启动预期电压，第三电子开关(即第三三极管Q3)关闭，电机控制电路114的继电器处于释放状态，例如0.1秒后，稳压电路112输出电压升高，第三二极管VD3关闭，电压采集电路113的输出电压高于第三电子开关的启动预期电压，第三电子开关(即第三三极管Q3)工作，以使第二电子开关(即第二三极管Q2)工作，加强第三电子开关Q3基极偏置，使第三电子开关Q3瞬间饱和，锁存第三开关Q3的工作状态，使电机控制电路114的继电器REL1获得瞬间高电压，并通过稳压电路的极性电容C2上的储能保持一定的时间高电压驱动，缩短继电器动作时间，电源电路负载变大，稳压电路112输出电压降低，但足以保持继电器REL1在动作状态，电源输入端L1和电源输入端L2交流电势差保持在例如220Va.c.，继电器REL1也保持在动作状态。在例如1分钟后，电源输入端L1和电源输入端L2交流电势差降至例如60Va.c.，电压采集电路输出电压小于第三电子开关Q3输入电压门限值，第三电子开关Q3关闭，继电器REL1释放。
其中，为了提高电机启动组合继电器装置11的操作范围，本发明的电机启动组合继电器装置11可以调整第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10的参数来改变电压采集电路113的输出电压，即改变第三电子开关(即第三三极管Q3)的触发电平，也可以调整第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十七电阻R17以及第十六电阻R16的参数来改变第三电子开关Q3的关闭电平，故工作电压不限于220Va.c.，关闭电压也不限于60Va.c.。此外，调整第一电容C1的参数可以改变电机控制电路的输入功率，可以根据继电器REL1的不同选型改变第一电容C1的参数与其相匹配；可以通过调整第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第十五电阻R15以及第十八电阻R18的参数改变稳压电路112的输出电压，使继电器REL的驱动电压达到例如2倍额定线圈电压，使电机控制电路114快速响应，提高继电器REL1例如动作时间、动断力以及使用寿命。
本发明的一种电机启动组合继电器装置，采用了电源电路111、稳压电路112、电压采集电路1113和电机控制电路114来构成电机启动组合继电器装置；且电源电路111的输入连接交流电电源，电源电路111的输出连接稳压电路112，电源电路111将输入的交流电转换成直流电后输出；所述稳压电路112的输出接至所述电机控制电路114的电源端，所述电机控制电路114含有继电器，该继电器连接在电机启动电路中；所述电压采集电路113具有二路电压信号采集输入，一路输入接至电源电路111的输入端以采集电源输入电压，另一路输入接至稳压电路112的输出端以采集稳压电路的输出电压，所述电压采集电路113的输出接至电机控制电路114的控制端，当电压采集电路113所采集的两路电压信号均符合预设值时，所述电机控制电路114通过所述继电器切断所述电机启动电路。本发明可以解决现有技术中存在的控制精度、功耗、方向性、可靠性和成本问题，达到实现低功耗、低成本、高可靠的发明目的。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种电机启动组合继电器装置，其特征在于：包括电源电路、稳压电路、电压采集电路和电机控制电路；所述电源电路的输入连接交流电电源，电源电路的输出连接稳压电路，电源电路将输入的交流电转换成直流电后输出；所述稳压电路的输出接至所述电机控制电路的电源端，所述电机控制电路含有继电器，该继电器连接在电机启动电路中；所述电压采集电路具有二路电压信号采集输入，一路输入接至电源电路的输入端以采集电源输入电压，另一路输入接至稳压电路的输出端以采集稳压电路的输出电压，所述电压采集电路的输出接至电机控制电路的控制端，当电压采集电路所采集的两路电压信号均符合预设值时，所述电机控制电路通过所述继电器切断所述电机启动电路。
2.根据权利要求1所述的电机启动组合继电器装置，其特征在于：所述电源电路包括第一压敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和桥式整流二极管；第一压敏电阻的两端分别连接交流电电源输入的两端；第一电阻的一端连接交流电电源输入的其中一端，第一电阻的另一端通过第二电阻和第三电阻的一端串联连接，第三电阻的另一端连接桥式整流二极管的一输入端，桥式整流二极管的另一输入端连接交流电电源输入的其中另一端；桥式整流二极管的两输出端分别连接所述稳压电路，其中，桥式整流二极管的两输出端中的一个接地；第一电容和第三电阻并联连接。
3.根据权利要求1所述的电机启动组合继电器装置，其特征在于：所述稳压电路包括极性电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第十五电阻、第十八电阻和第一三极管；极性电容的两端分别连接所述电源电路的输出，其中，极性电容的负极端接地；第四电阻、第五电阻、第六电阻的各一端分别连接极性电容的正极端，第四电阻、第五电阻、第六电阻的各另一端分别连接第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地；第十八电阻的一端接极性电容的正极端，第十八电阻的另一端连接第一三极管的基极；第十五电阻的一端接极性电容的负极端，第十五电阻的另一端连接第一三极管的基极；极性电容的两端还分别连接所述电机控制电路。
4.根据权利要求3所述的电机启动组合继电器装置，其特征在于：所述第一三极管为NPN型三极管。
5.根据权利要求1所述的电机启动组合继电器装置，其特征在于：所述电机控制电路还包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十七电阻、第二三极管、第三三极管和第一二极管；第十六电阻、第十七电阻的各一端分别连接所述稳压电路，第十六电阻、第十七电阻的各另一端分别第二三极管的发射极；第二三极管的集电极连接第十三电阻的一端，第十三电阻的另一端连接第十二电阻的一端，第十二电阻的另一端接地；第二三极管的基极连接第十四电阻的一端，第十四电阻的另一端连接第三三极管的集电极；第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极连接第十三电阻的另一端；所述继电器的线圈的一端连接第三三极管的集电极，所述继电器的线圈的另一端连接所述第十六电阻的一端；所述第一二极管与所述继电器的线圈并联连接。
6.根据权利要求5所述的电机启动组合继电器装置，其特征在于：所述第二三极管为PNP型三极管，第三三极管为NPN型三极管；所述继电器为常闭型触点结构。
7.根据权利要求1所述的电机启动组合继电器装置，其特征在于：所述电压采集电路包括第二二极管、第三二极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容和第一稳压二极管；第二二极管的正极端连接交流电电源输入的其中一端，第二二极管的负极端连接第七电阻的一端，第七电阻的另一端连接第八电阻的一端；第八电阻的另一端通过第九电阻与第十电阻的一端串联连接；第十电阻的另一端连接第一稳压二极管的负极端，第一稳压二极管的正极端连接所述电机控制电路；第三二极管的负极端连接所述稳压电路的输出端，第三二极管的正极端连接第八电阻的一端；第十一电阻和第三电容并联连接，第十一电阻的一端连接第一稳压二极管的负极端，第十一电阻的另一端接地。
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