CN201435703Y - 电子式低功耗起动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子式低功耗起动器，包括外壳、盖板、第一插脚、第二插脚，外壳与盖板连接，其特征在于还设置有双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器和第二正温度系数热敏电阻器，双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器、第二正温度系数热敏电阻器均安装在外壳内，第一正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第一正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的第二极连接，第二正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第二正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的触发极连接，双向可控硅的第一极与电机副绕组引出端对应，所述第二正温度系数热敏电阻器的体积为20～28mm³。本实用新型可靠性高、结构简单、体积小、功率消耗低。

Description

电子式低功耗起动器

技术领域：

本实用新型涉及一种制冷压缩机用电子式低功耗起动器，主要用于带运行电容的压缩机电机的起动，也可用于一般单相交流电机的起动。

背景技术：

参见图1，制冷压缩机大多采用分相式单相异步电动机，为了使电动机能自行起动，在电动机的定子铁芯上设置了两套绕组，即用以产生主磁场的主绕组181’和用以产生辅助磁场的副绕组182’。通电后主、副磁场合成的旋转磁场切割静止转子产生一定的电磁转矩，使转子开始旋转，起动后的转子转矩将逐渐增大，当转速达到75％～80％的同步转速时，切断副绕组182’回路，电动机仍能继续旋转升速，直至达到与外阻抗转矩平衡、稳定运转。目前通常利用正温度系数热敏电阻器R1(PTC)起动器来完成起动过程，在制冷压缩机电机的副绕组182’上串联有PTC起动器，PTC起动器在常温下处于小阻值导通状态，当起动时因电流的热效应，PTC元件在短时间内温度升高，当达到居里点后，其电阻值迅速增加到几十千欧以上，此时与副绕组182’的阻抗比相当于断路，与之串联的起动绕组的电流降至十几毫安以下，这时电机起动过程完成，进入正常运转。在电机正常运转时，PTC元件中仍然有十几毫安的维持电流通过，以维持PTC元件的发热，阻止电机起动绕组在电机正常工作时发生作用，这个维持PTC元件发热的功率消耗通常在3W左右。由于这种电机被广泛应用，这个发热功耗导致了电能的大量浪费。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种可靠性高、结构简单、体积小、功率消耗低的用于制冷压缩机的电子式低功耗起动器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该电子式低功耗起动器，包括外壳、盖板、第一插脚、第二插脚，外壳与盖板连接，其特征在于还设置有双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器和第二正温度系数热敏电阻器，双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器、第二正温度系数热敏电阻器均安装在外壳内，第一正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第一正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的第二极连接，第二正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第二正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的触发极连接，双向可控硅的第一极与电机副绕组引出端对应，所述第二正温度系数热敏电阻器的体积为20～28mm³。由于第二正温度系数热敏电阻器的体积为20～28mm³，仅为第一正温度系数热敏电阻器体积的10％左右，因此电能的损耗也仅为第一正温度系数热敏电阻器的10％左右，由于第二正温度系数热敏电阻器体积的大幅减小，使得电能损耗也大大降低，同时压缩机再次起动所需恢复时间也大幅缩短，提高了压缩机起动效率。

本实用新型还设置有运行电容器连接端，运行电容器连接端分别设置在第一插脚、第二插脚上，运行电容器连接端可直接接插运行电容器，以提高起动性能和工作效率。

本实用新型所述第二正温度系数热敏电阻器的直径为Φ3.5±0.1mm，厚度为2.5±0.1mm。

本实用新型外壳上设置有第一插脚定位型腔、第二插脚定位型腔、第一正温度系数热敏电阻器定位型腔、第二正温度系数热敏电阻器定位型腔和双向可控硅定位型腔，外壳两侧还设置有定位方孔。

本实用新型盖板上设置有盖板第一插脚定位型腔、盖板第二插脚定位型腔。

本实用新型盖板上设置有卡爪，卡爪和盖板平面垂直，盖板的卡爪和外壳的定位方孔卡接。

本实用新型所述第二正温度系数热敏电阻器的电阻值为600～1800Ω。

本实用新型第一插脚连接在压缩机主绕组上，第二插脚连接在压缩机副绕组上，压缩机起动瞬间，串联在双向可控硅触发回路的第二正温度系数热敏电阻器和串联在双向可控硅主回路上的第一正温度系数热敏电阻器都处于小阻值导通状态，触发电流较大，故双向可控硅导通，此时第一正温度系数热敏电阻器和压缩机副绕组导通而起动压缩机电机；随着第一正温度系数热敏电阻器和第二正温度系数热敏电阻器电阻值的不断增大，双向可控硅触发电流逐渐下降，双向可控硅自动关闭，第一正温度系数热敏电阻器和压缩机副绕组自动断开，没有电流通过，故第一正温度系数热敏电阻器不再通电发热。

本实用新型通过第二正温度系数热敏电阻器采样相关电流信号，可以有效地控制第一正温度系数热敏电阻器的发热功耗，通常该采样系统的功耗都能低达毫瓦级，也就是所谓的“零功耗”起动器，从而大大提高节能效率。由于第二正温度系数热敏电阻器的体积为20～28mm³，仅为第一正温度系数热敏电阻器体积的10％左右，因此电能的损耗也仅为第一正温度系数热敏电阻器的10％左右，由于第二正温度系数热敏电阻器体积的大幅减小，使得电能损耗也大大降低，同时压缩机再次起动所需恢复时间也大幅缩短，提高了压缩机起动效率。同时，本实用新型设计电路简单，电子元器件数量少，在保证压缩机起动性能的同时，也提高了压缩机起动性能的可靠性。

附图说明：

图1为现有技术电原理图；

图2为本实用新型实施例电原理图；

图3为本实用新型实施例的元件分解立体图；

图4、图5为本实用新型实施例的轴测图；

图6为本实用新型实施例去掉盖板的轴测图；

图7为本实用新型实施例去掉盖板、第一热敏电阻器、第二热敏电阻器的轴测图；

图8为本实用新型实施例去掉盖板、第一热敏电阻器、第二热敏电阻器、双向可控硅的轴测图；

图9为本实用新型实施例外壳轴测图；

图10为本实用新型实施例盖板轴测图；

图11为本实用新型实施例第一插脚组件轴测图；

图12为本实用新型实施例第二插脚组件轴测图。

具体实施方式：

参见图2，本实用新型实施例电子式低功耗起动器的原理是在现有技术的基础上增加双向可控硅3和第二正温度系数热敏电阻器5，双向可控硅3、第一正温度系数热敏电阻器9和第二正温度系数热敏电阻器5设置在外壳10内，第一正温度系数热敏电阻器9一端与电机主绕组181引出端(压缩机M端，下同)对应(本实用新型实施例连接到压缩机电机回路中时即连接)，第一正温度系数热敏电阻器9另一端与双向可控硅3第二极3-2连接；第二正温度系数热敏电阻器5一端与电机主绕组181引出端对应(本实用新型实施例连接到压缩机电机回路中时即连接)，第二正温度系数热敏电阻器5另一端与双向可控硅3触发极3-3连接，双向可控硅3第一极3-1与电机副绕组182引出端(压缩机S端，下同)对应(本实用新型实施例连接到压缩机电机回路中时即连接)；图2中压缩机C端和热保护器连接。

参照图3～图12，本实用新型实施例电子式低功耗起动器包括盖板1、第二插脚2、双向可控硅3、第三簧片4、第二正温度系数热敏电阻器5、第二簧片6、定位块7、第一插脚8、第一正温度系数热敏电阻器9和外壳10(见图3、图6)；双向可控硅3第一极3-1与第二插脚2连接端2-2连接，双向可控硅3第二极3-2与第二簧片6连接，双向可控硅3触发极3-3与第三簧片4连接(见图7)，双向可控硅3连接体放入外壳第二插脚定位型腔10-2、双向可控硅定位型腔10-3内；第一插脚8上设置有第一簧片8-3和第二簧片8-4，放入外壳第一插脚定位型腔10-1内；定位块7用作第一正温度系数热敏电阻器9定位用，在外壳10的第一正温度系数热敏电阻器定位型腔10-4两侧呈交叉设置定位槽10-6、10-7，定位块7分别装入定位槽10-6、10-7内；然后依次将第一正温度系数热敏电阻器9装入第一正温度系数热敏电阻器定位型腔10-4，第二正温度系数热敏电阻器5装入第二正温度系数热敏电阻器定位型腔10-5内(见图7、图8、图9)；然后再将盖板1和外壳10合拢。本实用新型实施例还设置有运行电容器15连接端，运行电容器15连接端分别设置在第一插脚8、第二插脚2上，可直接接插运行电容器15，以提高起动性能和工作效率。第一插脚8设置有插片连接端8-1、8-2，通过外壳10上的插片孔10-8、10-9垂直贯穿到外壳10外部(见图4、图11)，第二插脚2设置有插片连接端2-1，通过外壳10上的插片孔10-10垂直贯穿到外壳10外部(见图4、图11)；第一插脚8之插片连接端8-2和第二插脚2之插片连接端2-1之间串接一运行电容器15(见图4)。

本实用新型实施例的盖板1上设置有盖板第一插脚定位型腔1-1、盖板第二插脚定位型腔1-2，以定位第一插脚8和第二插脚2用(见图10)；盖板1上还设置有定位卡爪1-3、1-4，分别对应于外壳10定位方孔10-11、10-12，并将其卡位连接(见图11)；盖板1上还设置有定位插孔1-5、1-6，其分别与压缩机M端、压缩机S端连接(见图5)；将本实施例的各分解元件如上装配后，盖板1和外壳10合拢，即形成本实用新型实施例电子式低功耗起动器。

本实用新型所述的第二正温度系数热敏电阻器5选择25℃下的电阻值为600～1800Ω，体积为20～28mm³。若25℃下第二正温度系数热敏电阻器5的电阻小于600Ω，当电网电压较高时，双向可控硅3的触发极电流太大，会损坏双向可控硅3；若25℃下第二正温度系数热敏电阻器5的电阻大于1800Ω，当电网电压较低时，双向可控硅3的触发电流太小，双向可控硅3会无法接通。根据第二正温度系数热敏电阻器3的25℃下的电阻值范围，第二正温度系数热敏电阻器3的体积限定在20～28mm³，其直径为Φ3.5±0.1mm、厚度为2.5±0.1mm；若第二正温度系数热敏电阻器3的直径为Φ3.6mm、厚度为2.6mm，则其体积为26.5mm³，若第二正温度系数热敏电阻器3的直径为Φ3.4mm、厚度为2.4mm，则其体积为21.8mm³，故选择第二正温度系数热敏电阻器3的体积为20～28mm³比较恰当。

在本实用新型实施例中，第二正温度系数热敏电阻器3的体积为23.85mm³，其直径等于Φ3.50mm、厚度等于2.48mm。

本实用新型实施例通过第一插脚8(接到压缩机M端)、第二插脚2(接到压缩机S端)连接到压缩机电机回路中，此时第一正温度系数热敏电阻器9一端与电机主绕组181引出端连接，第二正温度系数热敏电阻器5一端与电机主绕组181引出端连接，双向可控硅3第一极3-1与电机副绕组182引出端连接，双向可控硅3处于关闭状态，第一正温度系数热敏电阻器9在常温下处于小阻值导通状态，其阻值一般在3.9～100Ω之间，第二正温度系数热敏电阻器5也处于常温导通状态，其阻值一般在600～1800Ω左右；在压缩机电机起动之初，由于双向可控硅3处于关闭状态，第一正温度系数热敏电阻器9无电流通过，第二正温度系数热敏电阻器5有小电流通过，从而使起动回路中的双向可控硅3充分触发，起动电路进入工作状态，起动回路中的第一正温度系数热敏电阻器9被通以一个较大的电机副绕组182起动电流，第一正温度系数热敏电阻器9很快发热，使其电阻值迅速上升，当其温度达到第一正温度系数热敏电阻器9的居里温度时，其电阻值达到高阻值状态，从而切断压缩机电机副绕组182，使压缩机电机进入正常工作状态。在压缩机进入工作状态后，随着通过第二正温度系数热敏电阻器5电流的变化，双向可控硅3处于关闭状态，第一正温度系数热敏电阻器9没有电流通过，其消耗功率几乎为零；由于第二正温度系数热敏电阻器5其消耗功率小于0.5W，在正常工作时该采样系统的功耗都能低达毫瓦级，即就是所谓的“零功耗”起动器。为提高压缩机电机起动性能和工作效率，第一插脚8和第二插脚2之间串接一运行电容器15。本实施例插入压缩机三芯接线柱后，其电源零线通过第一插脚8构成主绕组181导通回路，当热保护器插入压缩机C端后，其连接端子连接电源线火线，实现将热保护器串联在压缩机电机回路中，当电网电压偏高偏低或制冷系统出现故障时热保护器动作，从而切断电源起到保护压缩机电机的作用。

以上内容以相关的实施方式对本实用新型进行了描述，但对于业内的技术人员来讲，仍可以联想到多种等同效果的设计形式，本实用新型的保护范围应包含这些一般改变的设计形式。

Claims (7)

1、一种电子式低功耗起动器，包括外壳、盖板、第一插脚、第二插脚，外壳与盖板连接，其特征在于：还设置有双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器和第二正温度系数热敏电阻器，双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器、第二正温度系数热敏电阻器均安装在外壳内，第一正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第一正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的第二极连接，第二正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第二正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的触发极连接，双向可控硅的第一极与电机副绕组引出端对应，所述第二正温度系数热敏电阻器的体积为20～28mm3。

2、根据权利要求1所述的电子式低功耗起动器，其特征在于：还设置有运行电容器连接端，运行电容器连接端分别设置在第一插脚、第二插脚上。

3、根据权利要求1或2所述的电子式低功耗起动器，其特征在于：所述第二正温度系数热敏电阻器的直径为φ3.5±0.1mm，厚度为2.5±0.1mm。

4、根据权利要求1或2所述的电子式低功耗起动器，其特征在于：外壳上设置有外壳第一插脚定位型腔、外壳第二插脚定位型腔、第一正温度系数热敏电阻器定位型腔、第二正温度系数热敏电阻器定位型腔和双向可控硅定位型腔，外壳两侧还设置有定位方孔。

5、根据权利要求1或2所述的电子式低功耗起动器，其特征在于：盖板上设置有盖板第一插脚定位型腔、盖板第二插脚定位型腔。

6、根据权利要求4所述的电子式低功耗起动器，其特征在于：盖板上设置有卡爪，卡爪和盖板平面垂直，盖板的卡爪和外壳的定位方孔卡接。

7、根据权利要求1或2所述的电子式低功耗起动器，其特征在于：所述第二正温度系数热敏电阻器的电阻值为600～1800Ω。

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