CN2412319Y - 一种电子起动开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子起动开关,适用于起动单相电阻分相,电容起动和双值电容异步电动机。它主要包括电压信号变送、检测电路、电压信号比较电路、起动时间控制、保护电路、功放输出电路和稳压电源电路。它与单相电动机出线端子浇注成一体,可安装在电动机机座顶部接线盒内或安装在电动机的控制屏上。该电子起动开关体积小、固态化、全封闭、无触点,与电动机传动部分无任何联接,也不需在电动机定子槽内嵌入附加辅助线圈,是一种理想可靠的单相电动机起动开关。

Description

一种电子起动开关

本实用新型涉及一种电子起动开关，适用于单相异步电动机。

单相异步电动机及其起动装置由主绕组、起动绕组及串接的分相电阻(或起动电容)和起动开关组成。其中，起动开关的作用在于电动机接通电源时，处于闭合状态，促使分相电阻(或起动电容)与串接的起动绕组通电，在电动机内产生移相旋转磁场和起动转矩，使电动机起动旋转。当电动机转速接近其额定转速时，起动开关便自动断开，分相电阻(或起动电容)与其串接的起动绕组失电，从而电动机完成起动过程进入运行状态。

当前单相异步电动机起动大多仍采用传统的机械式离心开关，其原理如图1。该起动开关固定在电动机轴上，装配难度大，又增加了电动机轴向长度和通风难度。离心开关断开时，触点之间有明显火花，极易烧坏。由于冲击、振动，离心开头返修率高，造成停机维修，还影响电动机使用寿命。

为了克服离心开关的缺点，改善电机的起动特征，近年来开始开发新一代起动开关。如《电机技术》(1988年第二期)刊载一篇《单相电动机电子式起动装置》，原理图如图2。它的工作原理是在单相电动机绕组主绕级Wm取一分压，另外嵌入一组与起动绕组Wa同轴的辅助线圈Wc作为控制信号。当电动机起动时，辅助线圈Wc两端电压为零，此时微型开关A是处在闭锁状态。主绕组Wm控制电压使双向可控硅SCR有一定的触发电压而导通，接通起动绕组Wa，从而起动电动机。随着转速上升，辅助线圈Wc两端电压也随之上升，当转速上升到一定值时，辅助线圈Wc两端电压足以使微型开关A打开，此时SCR失去触发信号而截止，从而达到断开起动绕组的目的。

上述装置线路比较复杂，辅助线圈计算、制作和嵌入电动机定子槽内的工艺难度大，给电动机生产厂家带来许多困难。而且装置适用范围狭小，不可能大量推广应用。

本实用新型的目的是提供一种电子式起动开关，该电子起动开关与电动机传动部分无任何联接，也不需在电动机定子槽内嵌入附加线圈，它与电动机出线端子浇铸成一体，可安装在电动机机座顶部出线盒内或安装在远离电动机的电气控制屏中，便可达到安全、快速地起动电动机之目的。

本实用新型的任务是这样完成的：设计一种电子起动开关由下述电路组成：电压信号变送、检测电路[1]、电压信号比较电路[2]、起动时间控制和保护电路[3]、功放输出电路[4]和稳压电路[5]。电动机在起动时，起动绕组二端感应出较低电压，经过电压信号变送、检测电路分压、整流和滤波后加到电压比较器，然后与基准电压比较，当比较器输出高电位，功放输出电路的功放导通，随即双向可控T5被触发导通，电动机开始起动旋转。

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1为传统的单相异步电动机的起动开关。

图2为现有技术，上海《电机技术》(88年第二期)公开的电子起动开关。

图3为本实用新型的电子起动开关的电气线路原理图。

本实用新型的技术方案如下：

参照图3，该电子起动开关包括由电位分配器、整流和滤波器构成的电压信号变送、检测电路[1]、由输入电压与给定比较器和电压输出器构成的电压信号比较电路[2]、由阻容延时器所构成的起动时间、保护电路[3]、由功率放大器和双向可控硅构成的功放输出电路[4]以及稳压电源电路[5]。上述电路的接配关系是：起动绕组的输出端接电压信号变送、检测电路[1]的输入端点7，其输出端点8与电压信号比较器[2]IC1的5角、6角相连，电压信号比较器[2]IC1的1角与起动时间控制、保护电路[3]的9点相接，2角与给定电压比较器的端点10相连，起动绕组通过起动电容C_S与功放输出电路[4]的11相接。

上述技术方案中的几个电路的具体构成如下：电压信号变送、检测电路[1]由电阻R₉、R₁₀、R₁₁、整流二极管T₄和电容C₄组成。电压信号比较电路[2]由电压比较器IC₁、电阻R₃、R₄和滤波器电容C₄组成。起动时间控制与保护电路[3]由电阻R₂、电容C₂组成。功放输出电路[4]由功率放大器IC₂、电阻R₅、R₆、R₇、R₈和双向可控硅T₅组成。

电子起动开关的工作是这样进行的：电动机通电刚起动时，起动绕组二端感应出低压电压，它经过电阻R₉、R₁₀分压，二极管T₄整流和电容C₄滤波、加至电压比较器IC1的输入端5角和6角。而电压比较器2角为基准电压，由电阻R₃、R₄分压确定。这时输入端5角和6角的电压小于2角基准电压。电压比较器输出端4角为高电位，功率放大管IC2二极管IC2-1通过电流，促使功率输出管IC2-2导通，随之双向可控硅T₅被触发导通，电动机开始起动旋转。

在电动机起动加速过程中，起动绕组感应电势逐渐升高。当电动机转速达到设定的电子起动开关断开转速时，即电压比较器IC1的5角的电压与2角的电压相等，则电压比较器IC1的4角的电位为低电位。IC2的二极管和功率输出管截止，从而双向可控硅T₅失去触发信号而被截止。起动电容C_S通过电阻R₈放电，电动机便进入运行状态。

这里要指出的是电阻R₂和C₄构成的时间控制、保护电路的作用。当接通电源，电压比较器IC1的1角的电压U1等于电压比较器的电源电压U₈，从而促使IC1输出端4角为高电位，双向可控硅T₅导通，电动机起动旋转。经过一延时时间，电容C₂充电后，U1为低电位，从而使IC1的输出端4角也为低电位，这时不管电动机是否已完成起动过程，双向可控硅T₅被迫截止。起动电容C_S和起动绕组失电，从而做到起动时间控制和保护作用。

Claims (5)

1、一种电子起动开关，其特征在于：它由电压信号变送、检测电路[1]、电压信号比较电路[2]、起动时间控制和保护电路[3]、功放输出电路[4]及稳压电源电路[5]组成，所述的电压信号变送、检测电路[1]由电位分配器、整流和滤波器构成；所述的电压信号比较电路[2]由输入电压与给定电压比较器、电压输出器所构成；所述的起动时间控制、保护电路[3]由阻容延时器所构成；所述的功放输出电路[4]由功率放大器和双向可控硅构成；上述电路的接配关系是：起动绕组的输出端接电压信号变送、检测电路[1]的输入端点7，电压信号变送、检测电路[1]的输出端8与电压信号比较电路[2]的IC1的5角、6角相连，电压信号比较电路[2]的IC1的1角与起动时间控制、保护电路[3]的9相接，2角与给定电压比较器的端点10相接，起动绕组通过起动电容C_S与功放输出电路[4]的11点相连。

2、根据权利要求1所述的电子起动开关，其特征在于所述的电压信号变送、检测电路[1]由电阻R₉、R₁₀、R₁₁、整流二极管I₄和电容C₄组成。

3、根据权利要求1所述的电子起动开关，其特征在于所述的电压信号比较电路[2]，由电压比较器IC1、电阻R₃、R₄和滤波器电容C₃组成。

4、根据权利要求1所述的电子起动开关，其特征在于所述的起动时间控制和保护电路[3]由电阻R₂、电容C₂组成。

5、根据权利要求1所述的电子起动开关，其特征在于功放输出电路[4]由功率放大器IC2、电阻R₅、R₆、R₇、R₈和双向可控硅T₅组成。

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