CN202285383U - 一种电子式起动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子式起动器，它主要用于带运行电容的压缩机电机的起动。其特征在于：所述的第二簧片和第三簧片分布在第一热敏电阻器两侧；所述的第二簧片上设置有左右对称的第一支撑片和第二支撑片，第一支撑片、第二支撑片对称分布在第一热敏电阻器中心两侧；所述的第三簧片和第一热敏电阻器直径方向的中心点接触；所述的底座上设置有定位斜面，所述的斜楔上设置有斜楔斜面，定位斜面与斜楔斜面相互接触，第三簧片则与第一热敏电阻器接触；在斜楔作用下第二簧片、第三簧片和第一热敏电阻器之间保持足够夹持力。本实用新型结构设计合理、紧凑，实施工艺简单，安全可靠，安装简便，功率消耗低。

Description

一种电子式起动器

技术领域

本实用新型涉及一种电子式起动器，它主要用于压缩机电机的起动，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61和用以产生辅助磁场的副绕组62。目前通常利用热敏电阻器63即PTC起动器来完成起动过程，在制冷压缩机电机的副绕组62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62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。

参见图2，它是专利号为ZL01110874.6的现有技术的结构示意简图，其公告日为2005年4月20日。它由热敏电阻器63、第一接触件44、第二接触件45、第一绝缘台46、第二绝缘台47等组成基本结构，第一接触件44和第二接触件45呈对角分布在热敏电阻器63两侧，第一绝缘台46和第二绝缘台47也呈对角分布在热敏电阻器63两侧，第一接触件44和第二接触件45间的距离大于第一绝缘台46和第二绝缘台47之间的距离。当热敏电阻器63出现中心断裂时，在第一接触件44、第二接触件45的压力作用下，热敏电阻器63自然分离，表现出图3所示的状态，此时第一接触件44和第二接触件45不导通，此时压缩机副绕组62不通电，从而达到保护的目的。但是它也存在下列缺陷，当热敏电阻器63断裂时，由于第一接触件44、第二接触件45同第一绝缘台46、第二绝缘台47相互间的力臂作用，也会表现出图4、图5所示的状态，从图4中可以看出，当热敏电阻器63周边发生断裂时，碎块33-1仍会夹在第一接触件44和第一绝缘台46之间，此时碎块33-1和第一接触件44、第二接触件45构成一回路，压缩机副绕组62仍会通过异常大电流，尽管此时热保护器会动作，但频繁通过大电流，仍会烧毁压缩机副绕组62，问题严重的将烧毁起动器并产生明火；图5所示的状态也和图4所示的状态一样，当热敏电阻器63周边发生断裂后，碎块33-2仍会夹在第二接触件45和第二绝缘台47之间，碎块33-2和第一接触件44、第二接触件45构成一回路，压缩机副绕组62会通过异常大电流，尽管此时热保护器会动作，但频繁通过大电流，仍会烧毁压缩机副绕组62，问题严重的将烧毁起动器并产生明火。因此专利号ZL01110874.6所描述的现有技术存在上述不足，其结构设置是不合理的。

参见图6，它是专利号为ZL97110810.2的现有技术的电路原理图，其中电源L端通过副绕组62先连接起动热敏电阻器63一端, 起动热敏电阻器63另一端连接双向可控硅58-2极，双向可控硅58-1极连接电源N端，双向可控硅58-3极与控制热敏电阻器56一端连接，控制热敏电阻器56另一端通过副绕组62与电源L端连接；我们可把双向可控硅58看成是一个开关，在电机启动完成后双向可控硅58关闭后，双向可控硅58-2端与起动热敏电阻器63一端连接，而起动热敏电阻器63和控制热敏电阻器56的公共端与副绕组62连接，这几个端点都接近电源L，为非安全电压，所以在操作安全性上存在较大的隐患。

参见图7，它是专利号为ZL97110810.2的现有技术的结构示意简图，其公告日为2001年7月18日，它由壳体50、第一端子零件51、第二端子零件52、第三端子零件53、第一连接器零件54、平面接触件55、控制热敏电阻器56、第二连接器零件57、双向可控硅58、起动热敏电阻器63等组成。参见图8，起动热敏电阻器63被第一连接器零件54和平面接触件55夹持连接，由于起动热敏电阻器63和平面接触件55为平面连接，一旦起动热敏电阻器63断裂时就会表现出图9、图10所示的状态，碎块63-1（或63-2）和第一连接器零件54和平面接触件55构成一回路，压缩机副绕组62会通过异常大电流，尽管此时热保护器会动作，但频繁通过大电流，仍会烧毁压缩机副绕组62，问题严重的将烧毁起动器并产生明火。

因此专利号ZL97110810.2所描述的现有技术也存在上述不足，其结构设置也是不合理的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述所存在的不足：（1）降低起动器的消耗功率，（2）改进热敏电阻器的夹持结构；而提供一种安全更可靠、设计合理、结构紧凑、安装简便、功率消耗低的电子式起动器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该电子式起动器包括底座、盖板、斜楔、第一插脚、第二插脚、第一簧片、第二簧片、双向可控硅、第一热敏电阻器和第二热敏电阻器；底座与盖板匹配连接，第一插脚上设置有第三簧片和第四簧片，第二簧片上同一侧设置有第一支撑片和第二支撑片，其结构特点是：

第二簧片上同一侧设置有左右对称的第一支撑片和第二支撑片，第一支撑片、第二支撑片对称分布在第一热敏电阻器中心两侧,并且在确保能和第一热敏电阻器两接触面接触的前提下，尽量拉开第一支撑片和第二支撑片的距离，第三簧片和第一热敏电阻器直径方向的中心点接触，形成通电回路；以保证第一热敏电阻器在错位压力作用下一旦错位断裂，第三簧片不会和第一支撑片、第二支撑片短路接触。

 所述的第三簧片分布在第一热敏电阻器的一侧，而第一支撑片和第二支撑片则分布在第一热敏电阻器的另一侧；第一热敏电阻器两接触面被第一支撑片、第二支撑片和第三簧片以三点接触支撑，使第一支撑片、第二支撑片和第三簧片对第一热敏电阻器产生彼此相对的夹持力，确保第一热敏电阻器可靠接触。

第三簧片与第一支撑片之间的距离和第三簧片与第二支撑片之间的距离相等，以保证相等的力臂。

作为优选，本实用新型还设置有斜楔，它位于底座中，在所述的斜楔上设置有斜楔斜面和斜楔平面，其中的斜楔平面与第三簧片接触；在斜楔作用下，第三簧片、第一支撑片、第二支撑片和第一热敏电阻器之间保持足够夹持力，确保第一热敏电阻器可靠接触。

作为优选，本实用新型在所述的第一支撑片、第二支撑片与第一热敏电阻器呈V字形接触，第一簧片和第一热敏电阻器直径方向的中心点接触，确保第一热敏电阻器在错位压力作用下一旦断裂，即体现瞬动错位断裂。

作为优选，本实用新型在所述的底座内设置有第一热敏电阻器和第二热敏电阻器，第一热敏电阻器中心线和第二热敏电阻器中心线相互垂直，以保证结构更为合理。

作为优选，本实用新型在所述的盖板上还设置有与斜楔对应的定位圆柱，该定位圆柱与斜楔顶面接触，以防止斜楔移动。

作为优选，本实用新型所述的斜楔位于底座中定位型腔的定位槽内，定位槽内设置有定位斜面，以方便定位，并节省空间。

作为优选，本实用新型所述的斜楔斜面与垂直面之间的夹角也为2°-15°，定位槽内的定位斜面与垂直面间的夹角也为2°-15°，且斜楔斜面与定位斜面相互匹配，以保证充足的夹持行程。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构设计更为合理、紧凑，实施工艺更为简单，安装更为简便、性能更为安全可靠、功率消耗更低。

附图说明

图1为现有技术的电路原理图。

图2为现有技术ZL01110874.6的结构示意图。

图3为现有技术ZL01110874.6中热敏电阻器第一种断裂状态示意图。

图4为现有技术ZL01110874.6中热敏电阻器第二种断裂状态示意图。

图5为现有技术ZL01110874.6中热敏电阻器第三种断裂状态示意图。

图6为现有技术ZL97110810.2的电路原理图。

图7为现有技术ZL97110810.2的结构示意图。

图8为现有技术ZL97110810.2中起动热敏电阻器和簧片连接的结构示意图。

图9为现有技术ZL97110810.2中起动热敏电阻器第一种断裂状态示意图。

图10为现有技术ZL97110810.2中起动热敏电阻器第二种断裂状态示意图。

图11为本实用新型实施例的电路原理图。

图12为本实用新型实施例的元件分解立体结构示意图。

图13为本实用新型第一热敏电阻器和簧片连接的结构示意图。

图14为本实用新型第一热敏电阻器爆裂状态示意图。

图15为本实用新型实施例底座面为主的立体示意图。

图16为本实用新型实施例盖板面为主的立体示意图。

图17为本实用新型实施例去掉盖板的立体示意图。

图18为本实用新型实施例去掉盖板、第一热敏电阻器、第二热敏电阻器的立体示意图。

图19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、双向可控硅的立体示意图。

图20为本实用新型实施例底座的立体示意图。

图21为本实用新型实施例盖板的立体示意图。

图22为本实用新型实施例第一插脚组件的立体示意图。

图23为本实用新型实施例第二插脚组件的立体示意图。

图24为本实用新型实施例斜楔的立体示意图。

图25为本实用新型斜楔和底座斜面配合的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例根据图11-图25给出。

参见图11、图12，本实施例电子式起动器的原理是在现有技术的基础上增加双向可控硅3和第二热敏电阻器5，对底座9的内部结构进行合理设计，同时针对现有技术在操作安全性上存在较大隐患的缺陷实施了改进，图11中电源L端通过副绕组62先连接双向可控硅3第一极3-1，双向可控硅3第二极3-2连接第一热敏电阻器8一端，第一热敏电阻器8另一端连接电源N端，双向可控硅3触发极3-3与第二热敏电阻器5一端连接，第二热敏电阻器5另一端与电源N端连接；我们可把双向可控硅3看成是一个开关，在电机启动完成后双向可控硅3关闭后，双向可控硅3第二极3-2和第一热敏电阻器8连接端为电源N端同电位，第一热敏电阻器8和第二热敏电阻器5的公共端与N端连接都为安全电压。

参见图11、图17、图18、图19、图23，具体实施方案是：双向可控硅3、第一热敏电阻器8和第二热敏电阻器5设置在底座9内，第一热敏电阻器8一端与第一插脚7上的第三簧片7-3连接，第一插脚7和电机主绕组61引出端即压缩机M端对应（本实施例连接到压缩机电机回路中时即连接），第一热敏电阻器8的另一端通过第二簧片6与双向可控硅3第二极3-2连接；第二热敏电阻器5一端与第一插脚7上的第四簧片7-4连接，第一插脚7和电机主绕组61引出端即压缩机M端对应（本实施例连接到压缩机电机回路中时即连接），第二热敏电阻器5另一端通过第一簧片4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与第二插脚2连接端2-2连接，第二插脚2和电机副绕组62引出端即压缩机S端对应（本实施例连接到压缩机电机回路中时即连接）；图11中压缩机C端和热保护器连接。本实用新型实施例包括盖板1、第二插脚2、双向可控硅3、第一簧片4、第二热敏电阻器5、第二簧片6、、第一插脚7、第一热敏电阻器8、底座9和斜楔10；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与第一簧片4连接，双向可控硅3连接体放入底座第二插脚定位型腔9-2、双向可控硅定位型腔9-3内；第一插脚7上设置有第三簧片7-3和第四簧片7-4，并放入底座第一插脚定位型腔9-1内；第二热敏电阻器5一端与 第一簧片4连接，另一端与第四簧片7-4连接；在底座9内安装第一热敏电阻器8和第二热敏电阻器5后，第一热敏电阻器8的中心线和第二热敏电阻器5的中心线相互垂直。

参见图13、图14、图17、图18、图19、图22、图24和图25。为了克服现有技术中存在的不足，防止第一热敏电阻器8在爆裂时出现短路打火现象，本实用新型对第二簧片6、第三簧片7-3和第一热敏电阻器8的夹持方式作了改进。具体实施方案是：第二簧片6呈V字形并且设置了第一支撑片6-1、第二支撑片6-2，同一侧的第一支撑片6-1、第二支撑片6-2和第一热敏电阻器8直径方向的中心呈对称分布，第一支撑片6-1、第二支撑片6-2和第一热敏电阻器8接触，第三簧片7-3和第一热敏电阻器8直径方向的中心点接触，第三簧片7-3和第一支撑片6-1、第二支撑片6-2分布在第一热敏电阻器8两侧，第一支撑片6-1和第二支撑片6-2在确保能和第一热敏电阻器8两镀银面接触的前提下，尽量拉开第一支撑片6-1和第二支撑片6-2的距离，以增大力臂，确保在出现异常情况时断裂干脆。在本实施例中第一支撑片6-1和第二支撑片6-2的距离为8mm，允许公差+/-0.5 mm；第一插脚7上设置有第三簧片7-3，第三簧片7-3和第一热敏电阻器8中心点接触，第三簧片7-3与第一支撑片6-1之间的距离(本实施例为4mm)和第三簧片7-3与第二支撑片6-2之间的距离相等(本实施例为4mm)。在底座9的第一热敏电阻器定位型腔9-4内设置定位槽9-6，定位槽9-6内设置有定位斜面9-9，定位斜面9-9和垂直面之间的夹角a为2°-15；斜楔10上也设置有斜楔斜面10-1，斜楔斜面10-1和垂直面之间的夹角β也为2°-15°，在本实施例中约为4°，使得斜楔斜面10-1和定位斜面9-9相互匹配；在产品安装时，先将第一热敏电阻器8装入定位型腔9-4，此时第一簧片7-3和第一热敏电阻器8的平面接触，但无夹持力，最后将斜楔10的斜楔斜面10-1接触定位斜面9-9后插入定位槽9-6的相应位置，根据斜楔工作原理，在斜楔10的作用下，第一簧片7-3、第二簧片6和第一热敏电阻器8之间在此时将获得足够大的夹持力，使它们能可靠接触。

当本实用新型被串联在压缩机起动回路中使用时，如果因意外的非正常情况出现，例如电压、电流冲击或温度骤变致使第一热敏电阻器8爆裂时，由于第三簧片7-3、第二簧片6对热敏电阻器8具有足够大的夹持力，同时第二簧片6和第一热敏电阻器8呈V字形接触、第三簧片7-3和第一热敏电阻器8中心点接触，第一热敏电阻器8在断裂时将表现为图14所示的状态，从图14的状态可以看出，第一热敏电阻器8的爆裂表现为瞬动错位断裂，不会出现象图4、图5及图9、图10所示那样存在似裂非裂现象；由于是瞬动错位断裂，同时第一支撑片6-1和第二支撑片6-2之间有一定距离，第三簧片7-3位于第一热敏电阻器8的中心，在错位压力作用下就确保第三簧片7-3不会和第二簧片6短路接触，从而可以消除第一热敏电阻器8的短路打火现象，彻底杜绝由此而引发的烧毁产品之虑。

参见图11、图15,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7、第二插脚2上，可直接接插运行电容器15，以提高旋转效率。第一插脚7设置有插片连接端7-1、7-2，通过底座9上的插片孔9-8、9-9垂直贯穿到底座9外部，第二插脚2设置有插片连接端2-1，通过底座9上的插片孔9-7垂直贯穿到底座9外部；第一插脚7之插片连接端7-2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。

参见图16、图20、图21，本实用新型实施例的盖板1上设置有第一插脚定位型腔1-1、第二插脚定位型腔1-2，以定位第一插脚7和第二插脚2用；盖板1上还设置有两个定位卡爪1-3、1-4，它们分别对应于底座9的定位方孔9-10、9-11，两个卡爪内壁都设置成斜面1-8，卡爪外壁上都设有固定倒钩1-9，该斜面1-8和固定倒钩1-9与两个定位卡爪1-3、1-4连成一体；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；盖板1上还设置有定位圆柱1-7，其与斜楔10的斜楔平面10-2对应；该斜楔平面10-2与第三簧片7-3接触。将本实施例的各分解元件如上装配后，盖板1和底座9合拢，即形成本实用新型所述的电子式起动器。

本实用新型的第二热敏电阻器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。根据第二热敏电阻器5的25℃下的电阻值范围，第二热敏电阻器5的体积限定在20～28mm³，其直径为Φ3.5±0.1㎜、厚度为2.5±0.1㎜；若第二热敏电阻器5的直径为Φ3.6㎜、厚度为2.6㎜，则其体积为26.5 mm³，若第二热敏电阻器5的直径为Φ3.4㎜，厚度为2.4㎜，则其体积为21.8 mm³，故选择第二热敏电阻器5的体积为20～28 mm³比较恰当。

在本实用新型实施例中，第二热敏电阻器5的体积为23.85 mm³，其直径等于Φ3.50㎜，厚度等于2.48㎜。

参见图11、图15，本实用新型实施例通过压缩机M端的第一插脚7、压缩机S端的第二插脚2连接到压缩机电机回路中，此时第一热敏电阻器8一端与电机主绕组61引出端连接，第二热敏电阻器5一端与电机主绕组61引出端连接，双向可控硅3第一极3-1与电机副绕组62引出端连接，双向可控硅3处于关闭状态，第一热敏电阻器8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，第一热敏电阻器8无电流通过，此时第二热敏电阻器5有电流通过，该电流足以使双向可控硅3触发导通，起动电路进入工作状态，起动回路中的第一热敏电阻器8被通以一个较大的电机副绕组62起动电流，第一热敏电阻器8很快发热，使其电阻值迅速上升，当其温度达到第一热敏电阻器8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62，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，随着通过第一热敏电阻器8和第二热敏电阻器5电流的逐渐减小，双向可控硅3处于关闭状态，此时第一热敏电阻器8没有电流通过，其消耗功率几乎为零；由于第二热敏电阻器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。为提高压缩机电机旋转效率，第一插脚7和第二插脚2之间并联一运行电容器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7构成主绕组61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。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。而且，本实用新型零部件所取的名称也可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电子式起动器，包括底座、盖板、斜楔、第一插脚、第二插脚、第一簧片、第二簧片、双向可控硅、第一热敏电阻器和第二热敏电阻器；底座与盖板匹配连接，第一插脚上设置有第三簧片和第四簧片，第二簧片上同一侧设置有第一支撑片和第二支撑片，其特征在于： 

1)所述的第二簧片上同一侧设置有左右对称的第一支撑片和第二支撑片，该第一支撑片、第二支撑片对称分布在第一热敏电阻器的中心两侧，第三簧片和第一热敏电阻器直径方向的中心点接触，形成通电回路；

2)所述的第三簧片分布在第一热敏电阻器的一侧，而第一支撑片和第二支撑片则分布在第一热敏电阻器的另一侧；

3)所述第一热敏电阻器的两接触面被第一支撑片、第二支撑片和第三簧片以三点接触支撑，使第一支撑片、第二支撑片和第三簧片对第一热敏电阻器产生彼此相对的夹持力；

4)所述的第三簧片与第一支撑片之间的距离和第三簧片与第二支撑片之间的距离相等。

2.根据权利要求1所述的电子式起动器，其特征在于：所述的斜楔安装于底座中，斜楔上设置有斜楔斜面和斜楔平面，其中的斜楔平面与第三簧片接触；第三簧片、第一支撑片、第二支撑片和第一热敏电阻器之间保持足够夹持力。

3.根据权利要求1或2所述的电子式起动器，其特征在于：所述的第一支撑片、第二支撑片与第一热敏电阻器呈V字形接触。

4.根据权利要求1或2所述的电子式起动器，其特征在于：所述的第一热敏电阻器和第二热敏电阻器均设置在底座内，第一热敏电阻器的中心线和第二热敏电阻器的中心线相互垂直。

5.根据权利要求1或2所述的电子式起动器，其特征在于：在所述的盖板上还设置有与斜楔对应的定位圆柱，该定位圆柱与斜楔的顶面接触。

6.根据权利要求1或2所述的电子式起动器，其特征在于：所述的斜楔位于底座中定位型腔的定位槽内，定位槽内设置有定位斜面。

7.根据权利要求6所述的电子式起动器，其特征在于：所述的斜楔斜面与垂直面间的夹角为2°-15°，定位槽内的定位斜面与垂直面间的夹角也为2°-15°，且斜楔斜面与定位斜面相互匹配。 

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