CN1297605A - 用于电机的启动系统 - Google Patents

Abstract

一种用于电机的启动系统,该系统包括:一启动装置(10),它设置在上述电机的内侧并经受磁场的作用,所述磁场是在主线圈加电以使电机运转时由主线圈(1)产生的,所述启动装置(10)在经过主线圈(1)的电流形成强度大于预定最小值的磁场时接通设置在电流源(3)与辅线圈(2)之间的开关(20)并在经过主线圈(1)的电流形成强度为预定最小值的磁场时断开上述开关(20)。

Description

用于电机的启动系统

发明领域

本发明涉及一种用于感应电机的启动系统，所述电机具体是在制冷密封压缩机中使用的那种类型的电机。

发明背景

在通常的结构中，上述类型的电机具有主线圈和辅线圈，一电流源通过电机的启动电路向上述线圈提供电流，所述启动电路通常包括一启动继电器或一电热调节器(PTC)，它安装在一外罩内以便与压缩机外壳的外壁作电连接，而所述电机则在压缩机外壳内运转。

在这种结构中，所述电机的各个主辅线圈的端子通过启动电路的开关部件直接与电流源相连，而辅线圈的另一个端子则通过启动继电器或PTC与所述电流源作电连接。

在使用启动继电器的这种结构中，激励其线圈会导致以磁的方式接通其触点，从而使得电流传至电机的辅线圈。当经过继电器线圈的电流足以使继电器触点保持接通状态时，这种加电状态就会得以保持。一般地说，刚开始之后，在电机主线圈中电流下降时，经过继电器线圈的电流会明显地减少，从而不总是在需要时断开继电器的触点并中断经过电机辅线圈的电流。

使用启动继电路还有某些缺点，诸如在高放电的情况继电器的触点可能会溶化、可能有电干扰和电火花。

在使用启动PTC的结构中，电机一旦启动，PTC就会使得电流传到辅线圈，这种状态会随PTC的特征而暂时得以保持。电流通过时，PTC的温度会改变并逐步增加。在加热时，PTC的电阻会逐渐增加，从而逐步减少电流通过，因此减少了电流传至辅线圈。这种减少会一直出现直至传至辅线圈的电流受阻。但是，在实践中，尽管是逐渐减少经过电机辅线圈的电流，但PTC的电阻不能有效地中断提供给辅线圈的电流，因此有残留电流从中经过，从而会导致电机耗电。而且，流经PTC的电流的存在会使得PTC被加热，从而阻碍了电机的新一轮启动，这是因为，重新启动应仅在PTC有不会明显阻止电流通过的预定温度时出现。

除了源于为实现电机启动而设置启动继电器或PTC的不方便性以外，为启动电路配备在压缩机外部的这类部件的这种通常结构会导致某些不方便性，诸如：不适当地加热外罩从而加热安装在其中的组件；难以且不便于将所述外罩组装至压缩机；以及，在移动压缩机时例如在发货期间所述外罩会外露而有冲撞，这就会使得包含启动电路的外罩不适当地断开与压缩机外壳的连接。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于电机的启动系统，它不使用所述电机的启动电路中的启动继电器或启动PTC，以避免因使用这些组件而导致的不方便性。

本发明的另一个目的是提供一种上述类型的用于电机的启动系统，它可在没有先有技术中所周知的不方便性的情况下安装于密封压缩机。

通过用于这样类型电机的启动系统可以实现本发明的上述和其它目的，该类型的电机包括主线圈和辅线圈，电流源向这些线圈供电，所述系统包括：一开关，它设置在上述电流源与辅线圈之间并具有一断开状态和一用于对辅线圈加电的接通状态，在所述断开状态下，辅线圈保持断电；以及，一启动装置，它设置在电机的内侧并经受磁场的作用，所述磁场是在主线圈加电以使电机运转时由主线圈产生的，所述启动装置在经过主线圈的电流形成强度大于预定最小值的磁场时接通上述开关并在经过主线圈的电流形成强度为预定最小值的磁场时断开上述开关。

附图简述

以下参照附图说明本发明，在附图中：

图1概略地示出了所述电机的主辅线圈，它们依照本发明的一个结构性实施例与本发明的启动系统相连；

图2概略地示出了诸如图1所示电机的主辅线圈，它们依照本发明的另一个结构性实施例与本发明的启动系统相连；

图3概略地示出了本发明启动系统的结构；

图4概略地示出了本发明启动系统的另一种结构；

图5概略并以透视图的方式示出了一电机的主辅线圈，它说明了图3所示的本发明启动系统的组件定位；

图6概略地示出了图2的启动系统的结构变化形式，它说明了一开关保护部件；

图7概略地示出了图6所示的开关保护部件的结构；以及

图8概略并以垂直剖面图的方式示出了用于制冷系统的压缩机的一部分，它说明了图7所示的开关保护部件在前述压缩机的电机线圈下方的组件定位。

实现本发明的最佳模式

以下将就制冷压缩机中使用的那种类型的电机来说明本发明，所述电机包括主线圈1和辅线圈2，诸如交流电的电网之类的电流源3对上述线圈供电。

在启动电机期间，强度通常远高于电机正常操作电流的启动电流传给电机的主线圈1，从而形成强磁场。依照周知的技术，在启动电机的过程中，启动电流会启动一未示出的启动电路，从而使得电流在随启动电路的导电特征而变的特定时间间隔内传给辅线圈2，所述传给辅线圈2的电流通常会在经过主线圈1的电流达到预定值时中断，所述预定值基本上对应于电机的正常操作电流。

包括按先有技术提供的启动电路并从外部安装于电机在其中运行的压缩机密封外壳4的这种结构具有上述不方便性。

依照本发明，如附图所示，在电机启动期间，通过启动装置10可使电机的辅线圈加电，所述启动装置10以可操作的方式与辅线圈2和电流源3相连并安装在电机内侧，以受经过主线圈1的电流所形成的磁场的作用，从而在经过主线圈1的电流的强度使得磁场的强度超过通常在电机启动过程中达到的预定最小值时由电流源3有选择地向辅线圈2供电。一直保持对辅线圈2加电，直至经过主线圈1的电流的强度达到特定的值以产生有特定值的磁场，在该值之下，辅线圈2保持断电状态。

启动装置10例如包括铁磁核心，它在电机的主线圈1的中心区域处最好在电机的四个周知的在电学上为中性的点之一处安装在电机的定子内。

在电机启动过程中，启动装置10加电以将设置在电流源3与辅线圈2之间的开关20从断开状态变成接通状态，所述断开状态下，辅线圈2保持断电，而所述接通状态则能使得电流(启动电流)被提供给辅线圈2，所述接通状态一直得以保持，直至前述磁场达到了预定的最小值。

当电流经过辅线圈2时，经过主线圈1的电流会减小，还会减小作用于启动装置10从而作用于开关20的磁场。当磁场的减小达到了不足以保持开关20的接通状态的预定最小值时，启动装置10就会使开关20变成断开状态。

在本发明的结构性实施例(图1)中，启动装置10以机械的方式作用于开关20，以便改变开关20的行为状态，从而改变开关的“接通”和“断开”状态。在这种结构中，启动装置10(图3和4)限定了一滑动装置，它配备有一对触点接头，每个接头均在开关20处于接通状态时贴靠于来自一对限定了开关20的机械触点21中的一个触点。在这种状态下，成对触点21中的触点可通过启动装置10彼此作电连接。

这种结构的启动装置10可在断开开关20并使其触点接头间隔于开关20的成对触点21的不操作位置与通过使前述触点接头贴靠到开关20的成对触点21而接通开关20的操作位置之间作机械位移。

在这种结构中，启动装置10和开关10的成对触点21均设置在一在电学上是透明的例如由玻璃制成的密封外罩30(图3和4)内，以避免在电机的内部环境中出现电火花。

依照这种结构，当所述磁场的减小达到了不足以保持开关20的接通状态的预定最小值时，就用通过引力或弹力起作用的返回装置使开关20变成断开状态。在图4所述的实施例中，返回装置被限定为一弹簧部件40。

在本发明的另一个结构性实施例(图2)中，所述开关呈诸如电子部件例如三端双向可控硅开关之类的固态部件，它通常阻止对辅线圈2加电并在开关20的接通状态下允许进行上述加电。

当电流经过电机的主线圈1时，会使三端双向可控硅开关加电，从而形成预定最小值以上的磁场。

在这种结构中，一对三端双向可控硅开关接头中的各个接头分别将该三端双向可控硅开关连接于辅线圈2和电源3，而启动装置10则起用于上述三端双向可控硅开关的触发器的作用，以便在电机启动期间使三端双向可控硅开关加电，从而向三端双向可控硅开关提供特定的电流，该电流会减少，直至所述三端双向可控硅开关的接头之间的部分断开，可在经过主线圈1的电流所形成的磁场有预定最小值时实现这种状态。

在这种结构中，启动装置10包括一变压器，其初级是由电机的主线圈1限定的，次级是由线圈11限定的，线圈11具有与三端双向可控硅开关相连的接头并限定了该开关的触发器，经过电机主线圈1的启动电流所导致的电流可经过上述变压器。

在图2所示的本发明方案的一种结构性变化形式中，具有电子式开关20的电机启动电路还包括一永久性电容器5(图6)，它串联在主线圈1与辅线圈2之间并且可提高电机的效率。在这种结构中，还以与开关20和辅线圈2相串联的方式设置一保护部件50，例如一电阻，它可减少电机的启动电流并在开关20是电子式的情况下保护开关20以防来自永久性电容器5的偶然放电。

依照本发明，电阻50设置在密封箱60的内侧(图7)，密封箱60由诸如透明玻璃之类在电学上是中性的材料制成的并且最好被浸在包含于蓄油器6内的油中，而所说的蓄油器则被限定其中设置有电机的压缩机的密封外壳4内(图8)，以便避免电阻50的散热影响启动电路中的其它组件。这种结构会有高功率并能将压缩机的内部温度保持在与该压缩运转时的温度相兼容的温度。

在开关20是固态部件或者是所述三端双向可控硅开关的结构性实施例中，可例如在密封外壳的较冷区域处在例如与压缩机的制冷系统的抽吸回路相邻的位置处将所述开关组装进其中设置有电机的密封外壳内。

Claims (17)

1、一种用于这样类型电机的启动系统，所述电机包括主线圈(1)和辅线圈(2)，电流源(3)对这些线圈供电，所述启动系统的特征在于，该系统包括：

一开关(20)，它设置在电流源(3)与辅线圈(2)之间并具有一断开状态和一用于对辅线圈(2)加电的接通状态，在所述断开状态下，辅线圈(2)保持断电；以及

一启动装置(10)，它设置在上述电机的内侧并经受磁场的作用，所述磁场是在主线圈(1)加电以使电机运转时由主线圈(1)产生的，所述启动装置(10)在经过主线圈(1)的电流形成强度大于预定最小值的磁场时接通上述开关(20)，并在经过主线圈(1)的电流形成强度为预定最小值的磁场时断开上述开关(20)。

2、如权利要求1的系统，其特征在于，所述启动装置(10)可在一断开开关(20)的不操作位置与一接通开关(20)的操作位置之间位移，可用强度比预定最小值大的上述磁场来实现启动装置(10)到操作位置的位移，在上述磁场有为所述最小值的强度时，通过一返回装置对启动装置(10)的启动可实现到非操作位置的位移。

3、如权利要求2的系统，其特征在于，所述返回装置是由作用于启动装置(10)的引力所限定的。

4、如权利要求2的系统，其特征在于，所述返回装置是由一弹簧部件(40)所限定的，该弹簧部件恒定地使启动装置(10)处于上述操作位置。

5、如权利要求4的系统，其特征在于，所述开关(20)包括一对机械触点(21)，它们可通过处于操作状态时的启动装置(10)彼此作电连接。

6、如权利要求5的系统，其特征在于，启动装置(10)和成对的触点均设置在密封外罩(30)内，该密封外罩在电学上是可穿透的(electrically transparent)并安装在所述电机定子内。

7、如权利要求6的系统，其特征在于，所述密封外罩(30)是由玻璃制成的箱。

8、如权利要求1的系统，其特征在于，所述启动装置(10)定位在所述电机的主线圈(1)的中央区域。

9、如权利要求2的系统，其特征在于，所述启动装置(10)包括一变压器，其初级是由电机的主线圈(1)所限定的，次级是一以可操作和电学方式与开关(20)相连的线圈。

10、如权利要求9的系统，其特征在于，所述开关(20)包括一电子部件，它可由上述变压器的输出电流来加电。

11、如权利要求10的系统，其特征在于，所述开关(20)包括一固态部件。

12、如权利要求11的其中将电机应用于制冷压缩机的系统，其特征在于，所述固态部件位于与电机相间隔的压缩机密封外壳(4)。

13、如权利要求12的系统，其特征在于，所述固态部件位于与压缩机的抽吸回路相邻的位置处。

14、如权利要求13的系统，其特征在于，所述固态部件是三端双向可控硅开关，它通常阻止对辅线圈(2)加电并在开关(20)的接通状态下允许进行上述加电。

15、如权利要求14的系统，其特征在于，所述系统包括：一永久性电容器(5)，它串联在主线圈(1)与辅线圈(2)之间；以及，一开关保护部件(50)，它并联于永久性电容(5)并且与开关(20)和辅线圈(2)相串联。

16、如权利要求15的系统，其特征在于，所述开关保护部件(50)是一电阻，它设置在密封箱(60)内并安装成浸在蓄油器(6)内，所述蓄油器被限定在压缩机的密封外壳(4)内。

17、如权利要求16的系统，其特征在于，所述密封箱(60)是由透明玻璃制成的。

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