CN1741363A - 使用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路 - Google Patents

使用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路 Download PDF

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Abstract

提供使用电阻器的、用于启动电机的停止噪声减少电路。该电路包括：电池、键开关、以及具有永磁体、P和H线圈和动触片以驱动启动电机的螺线管，螺线管内的B1接地端子；与启动电机M端子连接的M1端子；以及与B1或M1端子耦合的电阻器。使用本电路，通过将阻值小于螺线管内P和H线圈的串联电路阻值的电阻器与分开设置在螺线管内部的两个端子连接，从而当这两个端子在键开关切断时经由动触片耦合之后，启动电机的转子所感生的电流通过电阻器流入地，以自由地调节启动电机中转子的停止时间，从而能够最大地减少停止噪声。通过减少感生电流流经电阻器的时间，缩短了启动电机的总转动时间，因此本发明可以延长启动电机内电刷和轴承的耐久寿命。

Description

使用电阻器的用于启动电机 的停止噪声减少电路
技术领域
本发明涉及一种使用电阻器的用于启动电机(start motor)的停止噪声(stopping noise)减少电路，并且更具体地涉及一种使用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路，其通过使该电阻器与分开设置在螺线管内部的两个端子连接，从而当两个端子在键开关(keyswitch)的切断操作时经由动触片(movement contact)耦合起来之后，启动电机的转子所感生的电流通过该电阻器支路流入地面，使得自由地调节启动电机中转子的停止时间，从而能够最大限度地减少停止噪声。
背景技术
常规的启动电机驱动电路通常设置有螺线管1、用于启动引擎的直流电启动电机2、电池BAT、以及键开关SW。在该配置中，当通过键开关SW的接通操作从电池BAT向螺线管1提供电源时，螺线管1的动触片3通过缠绕螺线管1内部永磁体的P和H线圈所产生的磁力，与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子耦合。这就使得启动电机2能够同时随着电源的供给而被驱动。
在此之后，当通过键开关SW的切断而停止启动电机2的操作时，螺旋线1的动触片3与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子断开，然后启动电机2的内部转子转动所感生的电压引起的感生电流流经由启动电机2、螺旋线1内部的P和H线圈以及地面构成的闭合电路，从而使得转子在其旋转一段固定时间后停止。
如上所述，在现有技术的电路中，由使用永磁体类型的场磁体的启动电机2内部转子的惯性转动产生感生电压，并且由这种感生电压引起感生电流。
然而，在现有技术的电路中，启动电机2的转子的停止时间(stopping time)较长，也就是延长了感生电流流入地面所需要的时间。由于这一原因，由于在启动操作期间包含在机械摩擦噪声(诸如小齿轮和环形齿轮的摩擦声音(friction tone))中而似乎没有暴露和显现出来的转子的停止噪声，即机械和电噪声，在启动操作结束之后在一段长的时间里作为高频成份被产生。而且，即使在电源关闭的时候，由于转子的连续转动，缩短了启动电机2内部的电刷和轴承的耐久寿命。
为了增加启动电机2内部的电刷和轴承的耐久寿命，需要相当昂贵的代价。
考虑到上述问题，如韩国专利申请No.2002-29876所公开的，已经提出了一种用于减少启动电机的停止噪声的电路。也就是，如图2中所示，附加地提供螺线管1内部的B1接地端子以及与启动电机2的M端子连接的M1端子，从而B1和M1端子在键开关SW的切断操作时通过动触片耦合，以使由启动电机2内部转子的转动所感生的电流最大限度快速地流入地面。这样通过立即停止启动电机2内部转子的转动能够减少转子的停止噪声。
然而，在常规的用于启动电机的停止噪声减少电路中，感生电流最大限度快速地一次从M端子、M1端子、以及B1端子流入壳体，而没有使用任何单独的电阻器，导致启动电机2的转子在过短的时间内停止。因此，由于不同的停止噪声对现存的停止噪声的放大而出现异常声音，并且高电流在短时间瞬时流过，这缩短了电刷的耐久寿命。
发明内容
本发明意欲解决用于启动电机的常规停止噪声减少电路的缺陷，并改善停止噪声的减少效果。因此，本发明的主要目的是提供一种使用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路，其通过使电阻器与分开设置在螺线管内部的两个端子连接，使得当两个端子在键开关的切断操作时经由动触片耦合起来之后，启动电机的转子所感生的电流通过电阻器支路流入地面，从而自由地调节启动电机中转子的停止时间，从而能够最大限度地减少停止噪声。
根据本发明，提供一种用于启动电机的停止噪声减少电路，包括：电池，用于产生功率以驱动启动电机；键开关，用于控制来自电池的供电电源的接通/切断；以及螺线管，具有永磁体、P和H线圈、和动触片以驱动启动电机，该电路包括：螺线管内部的B1接地端子；与启动电机的M端子连接的M1端子；并且电阻器与B1或M1端子耦合，其中当键开关切断时，螺线管的动触片连接B1和M1端子，从而在由启动电机的转子所感生的电流中，相比于流入螺线管内部P和H线圈的感生电流，更多的感生电流在短时间内通过电阻器流入地面。
附图说明
结合附图，从下面优选实施例的描述中可以清楚的看到本发明的上述和其它目的和特征，其中：
图1所示为常规启动电机驱动电路；
图2的简图所示为用于启动电机的常规停止噪声减少电路；
图3的简图所示为根据本发明的一个实施例，采用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路；
图4的简图所示为根据本发明的另一个实施例，采用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路；
图5的图表所示为根据本发明的启动电机的停止时间数据。
具体实施方式
随后，将参照附图详细解释根据本发明的、使用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路的结构和操作。
图3的简图所示为根据本发明的一个实施例，采用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路。如图所示，在分开设置在螺线管1中的两个端子B1和M1之外，阻值小于螺线管1中P和H线圈串联电路阻值的电阻器与B1端子相连。
特别地，根据本发明的一个实施例，用于启动电机的停止噪声减少电路包括：电池BAT，用于提供功率以驱动启动电机2；键开关KW，用于控制来自电池BAT的供电电源的接通/切断；以及螺线管1，具有永磁体、P和H线圈，用于驱动启动电机2。
除了上述配置之外，本发明的停止噪声减少电路进一步包括：B1接地端子；螺线管1中与启动电机2的M端子耦合的M1端子；以及具有某一阻值、与B1端子连接的电阻器R。
电阻器R可以通过常规的电阻器或线圈绕组电阻(coil woundresistor)实施，其中如果电阻器R是线圈绕组电阻，其可以通过将线圈围绕螺线管1内部每一P和H线圈的内周边或外周边缠绕来实施。
在上述结构的螺线管1中，在键开关SW的接通操作时，动触片3连接到电池BAT的B端子和启动电机2的M端子，以驱动启动电机2；并且在键开关SW的切断操作时，动触片3与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子断开，但是同时连接到B1和M1端子。通过这种设置，由启动电机2的转子所产生的感生电流通过电阻器R的支路流入地面。
根据本发明，由于电阻器R的阻值小于螺线管1中P和H线圈串联电路的阻值，所以根据并联电路配置，大多数感生电流在短时间内流入电阻器R，而不是流入到螺线管1内部的P和H线圈。
图4的简图所示为根据本发明的另一个实施例，采用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路。如图所示，图4中电路的整体结构与图3中所示的结构相同，其中具有一定阻值的电阻器R与M1端子连接。电阻器R也可以通过常规电阻或线圈绕组电阻实施，并且如果电阻器R是线圈绕组电阻，其可以通过将线圈围绕螺线管1内部每一P和H线圈的内径或外径缠绕来实施。
在上述配置的螺线管1中，当键开关SW的接通操作时，动触片3连接到电池BAT的B端子和启动电机2的M端子，以驱动启动电机；并且当键开关SW的切断操作时，动触片3与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子断开，但是同时连接到B1和M1端子。通过这种设置，由启动电机2的转子所感生的电流，也就是相比于流入到P和H线圈的感生电流，更多的感生电流在短时内流入到电阻器R中。
如上所述，本发明所采用的原理是，根据能量守恒定律，根据由启动电机2内部转子的惯性旋转所产生的感生电压V、由该感生电压V所感生的感生电流I、以及在启动操作结束之后感生电流I已经被消耗的时间t，总消耗的电能(W＝IVt)是相同的。
于是，利用简单的电阻器，通过相比于如图2中所示现有的用于启动电机的停止噪声减少电路增加感生电流的流动时间，也就是转子的停止时间，但是相比于图1中所示的用于启动电机的常规驱动电路减少该停止时间，本发明可以最大地减少启动电机的停止噪声，并且防止缩短电刷的耐久寿命。
现在将详细解释如上所配置的根据本发明的、使用电阻器的用于启动电机的停止噪声减少电路的操作。
在如上构建的本发明的用于启动电机的停止噪声减少电路中，如果在键开关SW的接通操作时，来自电池BAT的功率被提供到螺线管1，启动电机2的驱动操作与现有技术中的相同。
特别地，当通过键开关SW的接通操作将功率从电池BAT提供到螺线管1时，螺线管1的动触片3通过环绕螺线管1内永磁体的P和H线圈所产生的磁力而与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子耦合。这样就能与功率提供同时地驱动启动电机2。
此后，当启动电机2的运行通过键开关SW的切断而停止的时候，螺线管1的动触片3与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子断开，但是同时连接到B1和M1端子。通过这种结构，由启动电机2的转子所产生的感生电压所感生的电流通过与B1端子耦合的电阻器R支路流入地面。
换言之，感生电流通过由启动电机2、M1端子、动触片3、B1端子、电阻器R、以及螺线管1内的地构成的闭合电路。在该配置下，由于电阻器R的阻值小于螺线管1内P和H线圈串联电路的阻值，短时间内流过的感生电流比流入螺线管1内P和H线圈的电流多。
于是，使用本发明的停止噪声减少电路，与根据现有技术流经由启动电机2、P和H线圈、以及螺线管1内的地构成的闭合电路相比，非常多的感生电流在更加短的时间内流过。据此，快速地停止了启动电机2的转子，并且通过适当地调节感生电流经过电阻器R的流过时间，也就是转子的停止时间，而不需过度地减少，也将转子的停止噪声显著地减少到用户不能识别的程度。
如图4中所示，在电阻器R与M1端子连接的情况下，当通过键开关SW的切断操作停止启动电机2的驱动时，螺线管1的动触片3与电池BAT的B端子和启动电机2的M端子断开，并且同时连接到B1和M1端子。通过这种设置，由启动电机2的内部转子的转动所产生的感生电压所感生的电流通过与M1端子耦合的电阻器R支路流入到地面中。
也就是，相比于流入螺线管1内部的P和H线圈的电流，在短时间内，更多的感生电流流经由启动电机2、M1端子、电阻器R、动触片3、B1端子、以及螺线管1内的地构成的闭合电路。据此，相比于现有技术中流经通过启动电机2、P和H线圈、以及螺线管1内的地构成的闭合电路，感生电流在更快的时间内流过；于是，快速地停止了启动电机2的转子，并且通过适当地调节感生电流经过电阻器R的流过时间，也就是转子的停止时间，而不需过度地减少，也将转子的停止噪声显著地减少到用户不能识别的程度。
使用本发明的停止噪声减少电路，通过调节电阻器R的阻值可以自由地改变启动电机2内转子的停止时间。
图5的图表所示为根据本发明的启动电机的停止时间数据。参照所示的感生电压的波形，可以看到，感生电压随着启动电机2内转子的转动数目的减少而减少。进一步，从键开关SW的切断来启动电机2的停止所经过的停止时间表现为，现有技术需要2秒，如图5中(a)所示，而本发明需要1秒或0.5秒，如图5中(b)或(c)所示，这是通过调节电阻器R的阻值来减少的。结果，可以看到，启动电机内的转子在其停止时出现的停止噪声也可以显著地减少。
如上所述，通过使阻值小于螺线管内P和H线圈的串联电路阻值的电阻器与分开设置在螺线管内部的两个端子连接，从而当这两个端子在键开关切断时经由动触片耦合起来之后，启动电机的转子所感生的电流通过电阻器支路流入地面，使得自由地调节启动电机中转子的停止时间，从而本发明能够最大地将停止噪声减少到用户不能识别的程度。而且，通过减少感生电流流经电阻器的时间，使得缩短启动电机的总转动时间，从而本发明可以延长启动电机内电刷和轴承的耐久寿命。
本申请包含的主题涉及韩国专利申请2004-0066319，其于2004年8月23日在韩国知识产权局提交，其全部内容在此引作参考。
虽然已经参照特定的实施例描述了本发明，但是本领域的熟练技术人员可以看到，不脱离如下面的权利要求书中所定义的本发明的精神和范围可以做出各种改变和修改。

Claims (7)

1.一种用于启动电机的停止噪声减少电路，包括：电池，用于产生功率以驱动所述启动电机；键开关，用于控制来自所述电池的供电电源的接通/切断；以及螺线管，具有永磁体、P和H线圈、和动触片，以驱动所述启动电机，所述电路包括：
所述螺线管内部的B1接地端子；
与所述启动电机的M端子连接的M1端子；以及
与所述B1或M1端子耦合的电阻器，
其中，当所述键开关切断时，所述螺线管的动触片连接到所述B1和M1端子，从而在由所述启动电机的转子所感生的电流中，相比于流入所述螺线管内部P和H线圈的感生电流，更多的感生电流在短时间内通过所述电阻器流入地面。
2.如权利要求1所述的电路，其中所述电阻器是常规元件类型的电阻器。
3.如权利要求1所述的用于启动电机的电路，其中所述电阻器是线圈绕组电阻器。
4.如权利要求3所述的电路，其中如果所述电阻器是线圈绕组电阻，则所述电阻器环绕所述螺线管内每一P和H线圈的内圆周或外圆周缠绕。
5.如权利要求1所述的电路，其中所述电阻器的阻值小于所述螺线管内P和H线圈串联电路的阻值。
6.如权利要求1所述的电路，其中如果所述电阻器连接在所述B1端子与地之间，则所述感生电流流经通过由所述M1端子、所述动触片、所述B1端子、所述电阻器以及地构成的闭合电路。
7.如权利要求1所述的电路，其中如果所述电阻器连接在所述M与M1端子之间，则所述感生电流流经通过由所述M1端子、所述电阻器、所述动触片、所述B1端子以及地构成的闭合电路。
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