JP2000324888A - モーターの始動器回路 - Google Patents

モーターの始動器回路

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JP2000324888A
JP2000324888A JP2000112104A JP2000112104A JP2000324888A JP 2000324888 A JP2000324888 A JP 2000324888A JP 2000112104 A JP2000112104 A JP 2000112104A JP 2000112104 A JP2000112104 A JP 2000112104A JP 2000324888 A JP2000324888 A JP 2000324888A
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circuit
branch
capacitor
motor
branch circuit
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JP2000112104A
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Ezio Puppin
エツィオ・プッピン
Ermanno Pinotti
エルマンノ・ピノッティ
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Minu SpA
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Minu SpA
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • H02P1/28—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of voltage applied to primary circuit of motor

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路がモーターの稼動時を除いて電力を消費
せず、たとえ消費したとしても少量の電力消費で済むよ
うな、モーターの始動器回路を提供する。 【解決手段】 モーターの始動器回路は、始動させるモ
ーターに連結するスイッチング手段を駆動させるのに適
合した時間減少パルスを発生させるパルス発生手段を含
み、前記のパルス発生手段は交流電源を供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーターの始動器
回路に関する。とりわけ本発明は、非同期モーターの始
動器回路に関するものであり、冷蔵庫用コンプレッサー
のモーターのみに適合するものではなく、工業用と家庭
用の両分野で応用が可能である。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、冷蔵庫におけるコンプレ
ッサーは、冷蔵庫のコイルの冷媒を供給するために周期
的に稼動している。
【０００３】コンプレッサーの稼動は、冷蔵庫の内部温
度があらかじめ設定した閾値以上に上昇すると起こる。
それゆえ、感熱素子は冷蔵庫の内部温度を感知し、設定
された閾値以上に前記の温度が上昇している場合には、
コンプレッサーの始動器回路に稼動信号を送る。始動器
回路はコンプレッサーのモーターの始動器と保護装置か
ら成る。
【０００４】始動器は感熱素子によって構成されてお
り、素子内では電流の流れが温度上昇を引き起こし、感
熱素子を非常に高い抵抗値を持つレジスタのように振舞
わせる。上記のレジスタはモーターと直列に接続されて
おり、上昇した温度がコンプレッサーのモーターの始動
器にある巻線に伝わるために、感熱素子を通過する電流
の流れを防ぐ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の始動器
において、感熱素子はコンプレッサーの単相非同期モー
ターを断続的に稼動させるという見地からは効果的であ
るけれども、モーターが動いている間中少しではあるが
連続的な電力消費を伴う。
【０００６】さらに、非同期モーターに必要とされる電
源は共通して交流電源であり、始動器回路に関して交流
電流の供給が可能であることが必要とされる。
【０００７】本発明の目的は、回路がモーターの稼動時
を除いて電力を消費せず、たとえ消費したとしても少量
の電力消費で済むような、モーターの始動器回路を提供
することである。
【０００８】さらに、本発明の目的は、交流電流が供給
される前記の始動器回路を提供すること、異なる種類の
コンプレッサーにも適合することができる前記の始動器
回路を提供すること、モーターをあらかじめ設定された
時間にスイッチオンすることが可能であり、電源切断後
の再始動時間を、回路自体の寸法を適当に選択すること
により調整することができる前記の始動器回路を提供す
ること、そして、信頼性が高く、生産が比較的し易く、
競争力のある価格をもつような前記の始動器回路を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるモーター
始動器回路は、始動させるモーターに連結されたスイッ
チング手段を駆動させるのに適合した時間減少パルスを
発生させるパルス発生手段を含み、前記のパルス発生手
段は交流電源を供給される。例えば、前記のパルス発生
手段は、前記のスイッチング手段を、増幅手段により駆
動する。例えば、前記のパルス発生手段が、互いに直列
結合したレジスタと、キャパシタとから成る第１分岐回
路と第２分岐回路とを備え、前記の第1分岐回路と第２
分岐回路とが、各々、前記のスイッチング手段に連結し
た増幅手段を駆動する。例えば、前記の第１分岐回路に
関連した前記の増幅手段がｐチャネルＭＯＳトランジス
タを含み、前記の第２分岐回路に関連した前記の増幅手
段がｎチャネルＭＯＳトランジスタを含む。例えば、前
記のｎチャネルＭＯＳトランジスタを含む増幅手段が、
前記の各々のＭＯＳトランジスタに連結したレジスタ
と、ダイオードとを含む。例えば、前記の第１分岐回路
と第２分岐回路の各々が、さらに対応する分岐のキャパ
シタに直列結合したダイオードを含む。例えば、前記の
増幅手段が、前記の第１分岐回路と第２分岐回路の各々
において、ｎチャネルＭＯＳトランジスタを含む。
【００１０】例えば、前記の第１分岐回路と第２分岐回
路のキャパシタが、並列に接続した放電レジスタを備え
る。例えば、前記のパルス発生手段が、ダイオードブリ
ッジとキャパシタから構成されている。例えば、前記の
ダイオードブリッジが、前記のスイッチング素子に連結
したｎチャネルＭＯＳトランジスタから成る第１増幅手
段と第２増幅手段の各々に連結している。例えば、前記
のダイオードブリッジとキャパシタから構成されている
回路において、前記のパルス発生手段のキャパシタが、
並列に接続した放電レジスタを備える。例えば、前記の
スイッチング手段が、トライアックを含む。例えば、前
記のスイッチング手段が、ＳＣＲを含む。例えば、前記
のダイオードブリッジが、分流器により、前記のスイッ
チング手段の複数の端子に連結される。例えば、前記の
分流器が、前記のダイオードブリッジと前記のスイッチ
ング手段の間に連結された第１レジスタと、前記のダイ
オードブリッジと電源の間に連結された第２レジスタと
を含む。例えば、前記のダイオードブリッジが、分流器
により、前記のスイッチング手段の複数の端子に連結さ
れた回路において、前記のキャパシタが、並列に接続さ
れた放電レジスタを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に発明の実施の形態について
添付の図面を参照して説明する。図１は、本発明による
回路の第１の実施の形態を示す回路図である。図１に関
して、本発明による交流回路は複数のパルスを発生させ
るパルス発生手段を含み、これらのパルスは時間ととも
に減少し、かつモーター１に電力を供給するために回路
を閉じる少なくとも１つのスイッチを駆動させる。この
時間とともに振幅が減少するパルスを時間減少パルスと
定義する。特に、前記のモーターは冷蔵庫用コンプレッ
サーを動かすモーターになり得る。
【００１２】図１において、時間減少パルスを発生させ
るパルス発生手段は、互いに並列に接続される第１の分
岐回路と第２の分岐回路とから成る。各分岐は、キャパ
シタ、レジスタ、ダイオードを含み、各々、第１の分岐
回路については参照番号２、３、１３に、第２の分岐回
路については参照番号４、５、１３により示されてい
る。第１と第２の分岐回路の端子には、供給電圧Ｖ１が
存在し、例えば、これは電源によって与えられる。
【００１３】第１と第２の分岐回路の各々は、増幅手段
を駆動させるのに適合しており、また各増幅手段はスイ
ッチング手段を稼動させる。スイッチング手段は、例え
ばトライアックもしくはサイリスタとして通常は与えら
れ、 一般に参照番号６により示される。その結果、ス
イッチング手段６は、始動させるモーター１を含む回路
を閉じる。
【００１４】さらに図１は、第１と第２の各々の分岐回
路に関わる増幅手段が、抵抗９とダイオード１０の間に
挿入されたｐチャネルＭＯＳトランジスタ８によって構
成されていることを示している。ダイオード１０のカソ
ードは第２分岐回路のダイオード１０のアノードとお互
い連結され、両方がトライアック６のゲート入力に接続
されている。(この場合において、単純化のためにトラ
イアックの使用を示しているが、これまでの説明は、代
わりのスイッチング手段の使用に関しても妥当であるこ
とはいうまでもない。)
【００１５】第２分岐回路も同様に、レジスタ９と ダ
イオード１０の間に挿入されたｎチャネルＭＯＳトラン
ジスタ１１をもつ。ＭＯＳトランジスタ ８、１１は、
ゲート端子の入力時において電流を制限するために、保
護を目的としたレジスタ１２を備えている。最後に、第
１と第２の分岐回路には、キャパシタ２、４に対して直
列に接続されたダイオード１３が与えられており、第１
分岐回路のダイオード１３のカソードと第２分岐回路の
ダイオード１３のアノードが互いに連結されている。
【００１６】以上のことから、２つの分岐回路は、一方
は直流電源の正の半波が、他方は負の半波が通過するよ
うに構成されている。結果として、第１の実施の形態に
示された回路の駆動は以下のようになっている。
【００１７】回路の電源への連結に伴い、電流がその両
極性に従って第１、第２の分岐回路に流れ、キャパシタ
２、４が除々に帯電する。
【００１８】図２は、本発明による回路の第２の実施の
形態を示す回路図である。図中、図１におけるｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタは、ｎチャネルＭＯＳトランジス
タ１５で置き換えられている。
【００１９】図３は、本発明による回路の第３の実施の
形態を示す回路図である。一対のキャパシタ２と４の代
わりに単一のキャパシタＣ１を使用する。キャパシタＣ
１はダイオードブリッジ中に挿入されている。ダイオー
ドブリッジとは、カソード端子とアノード端子が互いに
連結された２つ１組が、各々連結した、４つのダイオー
ドにより形成されたブリッジである。
【００２０】ダイオードブリッジのダイオードは参照番
号１６、１７、１８、１９によって示されている。ダイ
オード１６、１７はカソード端子同士が連結されるよう
に接続され、一方、ダイオード１８、１９はアノード端
子同士が連結されるよう接続されている。ダイオード１
８、１９のカソード端子は、各々、レジスタ２１と２２
に連結される。この場合、先程の図２に示されるように
増幅手段はｎチャネルＭＯＳトランジスタによって構成
されている。便宜上、キャパシタ２と４を放電するため
に、またキャパシタＣ１を放電するために、３つの実施
の形態のすべてにおいて、各々、参照番号２０に示され
る放電レジスタが並列に接続されている。
【００２１】図４は、本発明による回路の第４の実施の
形態を示す回路図である。この場合、回路はスイッチン
グ手段６を含んでいる。これは、便宜上、トライアック
によって構成されており、電源Ｄ１に並列に結合され、
同時に負荷１が与えられている。以上はこれまでの実施
の形態と同様である。第３の実施の形態とある程度類似
しているが、代わりに、単一のキャパシタ３０が、ダイ
オードブリッジ中に挿入されている。ダイオードブリッ
ジとは、カソード端子とアノード端子が互いに連結され
た２つ１組が、各々接続された、４つのダイオードより
形成されたブリッジである。ダイオードブリッジのダイ
オードは参照番号３１、３２、３３、３４によって示さ
れている。ダイオード３１と３３はカソード端子同士が
連結されるように、一方、３２と３４はアノード端子同
士が連結されるように接続されている。ダイオード３１
と３２は、各々、レジスタ３５、３６に連結されてい
る。ダイオード３３のアノード端子とダイオード３４の
カソード端子は追加のレジスタ３７に連結され、また、
そのレジスタは、電源回路にその端子の１つを経由して
連結されている。ダイオード３３のアノード端子とダイ
オード３４のカソード端子は、さらにトライアック６の
ゲート端子に連結されたレジスタ３８に接続されてい
る。レジスタ３９はキャパシタ３０を放電するように、
さらに並列に接続されている。上述の回路の駆動は以下
のようになっている。
【００２２】まず最初の段階として、電圧が印加される
と、トライアック６はオフとなり、全交流電圧はＡとＢ
によって示される回路の接点間にかかる。前記の電圧の
正の半波は、直列結合したレジスタ３５とダイオード３
１、キャパシタ３０、ダイオード３４を通過する。そし
てＥによって示された回路の接点に到達する。一方、負
の半波は、レジスタ３６、ダイオード３２、キャパシタ
３０、ダイオード３３を通過し、同じく接点Ｅ(レジス
タ３９は抵抗が非常に大きく、この駆動段階において実
際の効果は全くない。)に到達する。以上のことから、
回路は交流電圧の両半波において駆動する。
【００２３】正及び負の半波は、レジスタ３７と３８に
よって構成された分流器とトライアックのスイッチを通
して、接点Ｅからトライアックのゲート端子に入力され
る。従って、電流を負荷１に送ることができる。電源が
入力されると、接点ＡＢ間の電圧は、電源電圧値からか
なり小さい電圧値まで下がり、ダイオード、レジスタ、
キャパシタで構成されたネットワーク上の電流の流れは
中断する。トライアック６は、負荷１の交流電流が零点
に到達するまで動作する。零点に到達した時点で、トラ
イアック６は自動的にスイッチオフとなり、その端子間
の電圧、つまり接点ＡＢ間の電圧は電源電圧の値まで戻
り、これまでの段階が行われる。しかし、キャパシタ３
０は先の半波によって帯電したままとなり、この残留電
圧が、キャパシタ３０を流れて接点Ｅに達する電流を減
少させる。各々の半波によって、キャパシタ３０はます
ます帯電され、接点Ｅに到達し、トライアック６のゲー
ト端子に流入する電流は、ますます小さくなる。トライ
アック６のゲート端子における電流パルスは連続して減
少し、ある時期から先は、パルスが小さすぎるためにト
ライアック６をスイッチオンすることができなくなる。
結果として、電圧は印加されているけれどもトライアッ
クはオフされたままになる。
【００２４】この時点でキャパシタ３０は一定値で帯電
されたままとなり、全回路が電源に印加されるまで、ト
ライアック６がスイッチオンすることを妨げる。電源切
断を達成するのに必要とされる時間はキャパシタンスＣ
とすべての抵抗の値を適当に変化させることにより調節
することができる。電源が取り除かれると、キャパシタ
３０は調整時間にレジスタ３９を通して放電する。キャ
パシタが完全に放電されると、回路は再び駆動し始め
る。
【００２５】従って、発明による回路は、４つの実施の
形態において、非同期モーターに必要とされる電源に共
通している交流電源を使用したうえで、スイッチング手
段６を、時間減少パルスで駆動させる。
【００２６】モーターのパワーオン時間と回路のリセッ
ト時間が調節でき、それゆえに、本発明による回路は、
分岐回路のキャパシタが十分帯電されるまで時間減少電
圧パルスを供給するはずである。キャパシタは、電源が
回路から取り除かれると放電し始め、この放電の継続時
間が、回路のリセット時間を決定する。
【００２７】前記の回路は、発明の技術的範囲内で大幅
な変更の余地がある。そしてすべての細部は、他の均等
な構成で置き換えることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、本発明による
回路は、本発明による始動器回路との接続により、電力
消費がモーターのパワーオン時に限られる。つまり、本
発明による回路は、モーターをオフしなければならない
場合に全く電力を消費しないので、従来の始動器回路と
比較すると、エネルギーセーブを達成することができ
る。
【００２９】その上、回路を適合するために、せいぜい
スイッチング手段を取り替えるという制約があるだけ
で、単一の始動器回路モデルが、多くの異なった種類の
コンプレッサーに応用されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による回路の第１の実施の形態を示す
回路図。
【図２】 本発明による回路の第２の実施の形態を示す
回路図。
【図３】 本発明による回路の第３の実施の形態を示す
回路図。
【図４】 本発明による回路の第４の実施の形態を示す
回路図。
【符号の説明】
１ モーター ２、４、Ｃ１、３０ キャパシタ ３、５、９、１２、２０、２１、２２、３５、３６、３
７、３８、３９ レジスタ ６ トライアックもしくはＳＣＲ ８ ｐチャネルＭＯＳトランジスタ １１、１５ ｎチャネルＭＯＳトランジスタ １０、１３、１６、１７、１８、１９、３１、３２、３
３、３４ ダイオード

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 始動させるモーターに連結するスイッチ
    ング手段を駆動させるのに適合した時間減少パルスを発
    生させるパルス発生手段を含み、前記のパルス発生手段
    は交流電源を供給されるモーター始動器回路。
  2. 【請求項２】 前記のパルス発生手段が、前記のスイッ
    チング手段を、増幅手段により駆動することを特徴とす
    る請求項１記載の回路。
  3. 【請求項３】 前記のパルス発生手段が、互いに直列結
    合したレジスタと、キャパシタとから成る第１分岐回路
    と第２分岐回路とを備え、前記の第1分岐回路と第２分
    岐回路とが、各々、前記のスイッチング手段に連結した
    増幅手段を駆動することを特徴とする請求項１記載の回
    路。
  4. 【請求項４】 前記の第１分岐回路に関連した前記の増
    幅手段がｐチャネルＭＯＳトランジスタを含み、前記の
    第２分岐回路に関連した前記の増幅手段がｎチャネルＭ
    ＯＳトランジスタを含む請求項３記載の回路。
  5. 【請求項５】 前記の増幅手段が、前記の各々のＭＯＳ
    トランジスタに連結したレジスタと、ダイオードとを含
    む請求項４記載の回路。
  6. 【請求項６】 前記の第１分岐回路と第２分岐回路の各
    々が、さらに対応する分岐のキャパシタに直列結合した
    ダイオードを含む請求項３記載の回路。
  7. 【請求項７】 前記の増幅手段が、前記の第１分岐回路
    と第２分岐回路の各々において、ｎチャネルＭＯＳトラ
    ンジスタを含む請求項３記載の回路。
  8. 【請求項８】 前記の第１分岐回路と第２分岐回路のキ
    ャパシタが、並列に接続した放電レジスタを備える請求
    項３記載の回路。
  9. 【請求項９】 前記のパルス発生手段が、ダイオードブ
    リッジとキャパシタから構成されている請求項１記載の
    回路。
  10. 【請求項１０】 前記のダイオードブリッジが、前記の
    スイッチング素子に連結したｎチャネルＭＯＳトランジ
    スタから成る第１増幅手段と第２増幅手段の各々に連結
    している請求項９記載の回路。
  11. 【請求項１１】 前記のパルス発生手段のキャパシタ
    が、並列に接続した放電レジスタを備える請求項９記載
    の回路。
  12. 【請求項１２】 前記のスイッチング手段が、トライア
    ックを含む請求項１記載の回路。
  13. 【請求項１３】 前記のスイッチング手段が、ＳＣＲを
    含む請求項１記載の回路。
  14. 【請求項１４】 前記のダイオードブリッジが、分流器
    により、前記のスイッチング手段の複数の端子に連結さ
    れる請求項９記載の回路。
  15. 【請求項１５】 前記の分流器が、前記のダイオードブ
    リッジと前記のスイッチング手段の間に連結された第１
    レジスタと、前記のダイオードブリッジと電源の間に連
    結された第２レジスタとを含む請求項1４記載の回路。
  16. 【請求項１６】 前記のキャパシタが、並列に接続され
    た放電レジスタを含む請求項1４記載の回路。
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