JP4074435B2 - 電動機のための始動システム - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、誘導電動機のための始動システム、より詳細には、同一出願人によって１９９８年４月１３日および１９９８年１０月２日に出願された同時係属出願に記載されるような、冷凍密閉圧縮機のシェルの内部に取り付けられるような種類の始動システムを改善することに関する。
【０００２】
（発明の背景）
従来の構造においては、上述したような種類の電動機は、主巻線および補助巻線を有し、それらの巻線は、一般に、始動リレーまたはサーミスター（ＰＴＣ）を備えた電動機の始動回路を介して、電源から電流が供給され、その始動回路は、この電動機が動作する圧縮機シェルの外壁に電気的に接続されるべきケーシングに取り付けられる。
【０００３】
これらの構成においては、この電動機の主巻線および補助巻線それぞれの一方の端子は、この始動回路のスイッチ素子を介して電源に直接に接続され、それに対して、補助巻線の他方の端子は、始動リレーまたはＰＴＣを介して前記電源に電気的に接続される。
【０００４】
始動リレーを用いた構造は、欠点として、リレー接点が、望ましくないときに閉じる場合があり、あるいは、大きな干渉電流が放電するような状態において、およびスパークが発生するような状態において溶断する場合がある。
【０００５】
始動ＰＴＣを用いた構造は、実際問題として、補助巻線へ流れる電流を、ＰＴＣの抵抗が完全に遮断することができないことが避けられず、それによって、補助巻線に残留電流を残し、そのために、電動機は、エネルギーを浪費することになる。さらに、ＰＴＣを流れる電流の存在は、ＰＣＴを加熱された状態に保ち、そのことが、電動機を新たに始動するのを困難にする。なぜなら、新たな始動は、大きな抵抗がなく電流が流れることのできる所定の温度をＰＴＣが有する場合にのみ発生し得るからである。
【０００６】
さらにまた、電動機を始動するために、始動リレーまたはＰＴＣを提供することによってもたらされる不都合に加えて、そのような素子を備えた始動回路を、圧縮機の外部に提供するこの従来の構造は、前記ケーシングを圧縮機に取り付けるのを困難かつ煩雑なものにし、それが露出していることによって、例えば、輸送中に、圧縮機のずれに影響を与え、それによって、始動回路を含むケーシングを圧縮機シェルから不用意に分離することがあるなど、いくつかの不都合をもたらす。
【０００７】
前記構成要素を使用することによって生じる不都合を回避するために、ここで考察される電動機の始動回路で、始動リレーまたは始動ＰＴＣを使用しないですませるために、先願である特許出願第ＰＩ９８０１９１３．９号（放棄された）の国内優先権を主張する１９９８年１０月２日に出願された同時係属出願で規定される解決方法が提案された。この方法によれば、始動システムは、電源と補助巻線との間に提供されたスイッチ手段と、電動機内部に提供され、電動機を動かすためにそれが通電されたときに主巻線によって生成される磁界に曝される作動手段とを備え、前記作動手段は、主巻線の中を通る始動電流が、所定の強度の磁界を生成したときに、補助巻線を通電するためにスイッチ手段を閉じ、そして、主巻線を流れる通常動作電流が、より小さい強度の磁界を生成したときに、補助巻線に通電しないためにスイッチ手段を開く。
【０００８】
圧縮機シェルの内部に取り付けられたこの始動システムは、大きな利点を有する。なぜなら、この始動システムは、始動リレーおよびＰＴＣの使用に関連する上述した不都合を排除するからである。しかしながら、スイッチ手段が、圧縮機シェルの内部に配置されるので、圧縮機が冷凍装置内に設置された後に前記素子が故障した場合、修理作業は、圧縮機をまるごと取り替えることを必要とし、それは、時間とコストのかかる作業である。
【０００９】
（発明の開示）
したがって、本発明の一般的な目的は、密閉圧縮機のシェルの内部に取り付けられるような種類の電動機のための始動システムを改善することであり、該始動システムは、作業的に容易にかつ素早く切り離され、そして、前記圧縮機を取り替えなくても、圧縮機シェルの外側に取り付けることができる始動システムに交換することができるものである。
【００１０】
本発明による改善は、電動機のための始動システムに適用され、該電動機は、冷凍密閉圧縮機を駆動し、電源によって通電される主巻線と、直接に電源に接続された一方の端子、および圧縮機のシェルの内部において圧縮機に取り付けられた始動装置を介して電源に接続された他方の端子を有する補助巻線とを備え、主巻線および補助巻線は、圧縮機シェルの外側に取り付けられた密閉端子の接点端子によって電源に接続される。
【００１１】
本発明によれば、始動装置は、その始動装置によって補助巻線を通電するのを完全に遮断するために、所定の大きさの電流値に降伏したときに開かれる可融性素子と直列に取り付けられ、前記密閉端子は、可融性素子と始動装置とによって規定される回路が完全に開いたときに、補助巻線の前記他方の端子と電源との間を選択的に接続するのを助成するために、外部始動装置を受けるように構成される。
【００１２】
圧縮機シェルの内部に可融性素子を始動装置と直列に提供することによって、前記始動装置が故障した場合、圧縮機の動作レベルおよび始動レベルでの電流強度を超え、可融性素子を完全に開かせ、かつ前記可融性素子と直列に取り付けられた始動装置を動作的に切り離すのに十分である電流が、前記始動装置および前記可融性素子に流れることができる。圧縮機シェルの内部にある始動装置を動作的に切り離すことによって、その後、適切に構成された別の始動装置を、圧縮機シェルの外側に取り付けられた密閉端子に素早くかつ簡単に適合させることができ、補助巻線と電源との選択的な接続制御を復旧させる。したがって、圧縮機を交換せずに、あるいは、取り外さなくても、圧縮機の動作上の能力を復旧させることができる。
【００１３】
以下、添付の図面に基づいて本発明を説明する。
【００１４】
（発明を実行する最善の形態）
例えば、交流電源ラインのような電源３から電流を供給される主巻線１および補助巻線２を含む、冷凍圧縮機に使用されるような種類の電動機に関連して本発明を説明する。
【００１５】
電動機を始動するとき、電動機の通常動作電流の大きさよりも一般に大きい始動電流が、電動機の主巻線１へ送られ、強い磁界が生成される。良く知られた技術によれば、電動機を始動するとき、始動電流が、図示しない始動回路を作動し、それによって、電流がある期間だけ補助巻線２に流れることができ、その電流は、始動回路の導電特性に応じて変化し、補助巻線２に流れる前記電流は、一般に、主巻線１を流れる電流が、電動機の通常動作電流にほぼ一致する所定の値に到達すると遮断される。
【００１６】
本発明によれば、添付の図面に示されるように、電動機の補助巻線２の通電は、電動機を始動するときに、始動装置１０を介して発生し、その始動装置１０は、補助巻線２および電源３に動作可能に接続され、かつ、圧縮機シェルの内部に取り付けられる。
【００１７】
始動装置に関する構造上の考えられる解決方法は、上述した同時係属出願に記載されたものであってよく、それによれば、始動装置は、補助巻線２と電源３との間に提供されたスイッチを作動するために、電流が主巻線に流れることによって生成される磁界強度に曝される作動素子を有し、電動機の主巻線に流れる電流に応じて、補助巻線２の給電回路を開閉する。
【００１８】
そのような構造が、図１に概略的に示され、そこでは、始動装置１０が、主巻線１の端子と補助巻線２の端子との間に接続される。この種の構造においては、始動装置の故障は、圧縮機を取り外して交換することによってしか修理ができない。
【００１９】
本発明によれば、図２に示されるように、適切な構造を有する可融性素子２０が、始動装置１０と直列に取り付けられ、したがって、また、補助巻線２の一方の端子と主巻線１の一方の端子との間に配置され、さらに、その端子が、電源３に電気的に接続される。図示されるように、この技術分野で良く知られているように、主巻線１および補助巻線２の他方の端子は、お互いに直接に接続され、そして、電源３に接続される。
【００２０】
可融性素子２０は、補助巻線２が、始動装置１０を介して電源３に電気的に接続された状態を維持するように構成され、そして、可融性素子に流れる電流は、所定のブレーク値以下に維持され、このブレーク値は、電動機の始動電流値も含めて、電動機の様々な動作条件において、電流が到達するかもしれない最大値よりも大きい値である。しかしながら、可融性素子２０に流れる電流が、所定のブレーク値よりも大きくなると、可融性素子が開かれ、補助巻線２の端子と電動機の電源との間の接続を完全に遮断し、始動装置１０を切り離し、電動機のその他の部分または電動機の給電回路に損傷を発生させない。
【００２１】
さらに、本発明によれば、良く知られた構造を有する密閉端子４０が、提供され、圧縮機シェルの外側に取り付けられ、主巻線１の端子および補助巻線２の端子と電源３との間の電気的な接続を実現するために、接点端子４１、４２、および、４３を備える。
【００２２】
圧縮機シェルの内部にある始動装置１０が、補助巻線２のそれぞれの端子への給電が遮断された状態で故障すれば、可融性素子２０を溶断させる必要はなく、あるいは、それを開く必要はない。
【００２３】
しかしながら、始動装置１０が、補助巻線２が電源３に永久的に接続された状態のままで故障した場合には、所定のブレーク値よりも大きな値の電流が、可融性素子２０に流れ、その結果、可融性素子２０を破壊し、始動装置１０を動作的に切り離す。
【００２４】
始動装置１０は、開いた状態での故障によって、あるいは可融性素子２０の破壊によって、動作的に切り離されるので、良く知られた構造を有する外部の始動装置５０を密閉端子４０に結合することができ、これは、補助巻線２を電源３に電気的に選択的に接続することを実現し、圧縮機を取り外さなくても、あるいは、交換しなくても、電動機の動作上の能力を復旧させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による構成による、圧縮機シェルの内部に取り付けられた始動装置に結合された電動機の主巻線および補助巻線を概略的に示す図である。
【図２】 図１と同様のものを示す図であるが、本発明による、可融性素子と直列に接続された始動装置が示され、さらに主巻線および補助巻線は、圧縮機シェルの外側にある密閉端子に結合されている。
【符号の説明】
１ 主巻線
２ 補助巻線
３ 交流電源
１０ 始動装置
２０ 可融性素子
４０ 密閉端子
４１、４２、４３ 接点端子
５０ 外部始動装置

Claims (2)

1. 冷凍密閉圧縮機内に設けられた冷凍密閉圧縮機を駆動する電動機のための始動システムであって、前記冷凍密閉圧縮機シェルの外側に密閉端子（４０）が取り付けられ、該電動機は、主巻線（１）と補助巻線（２）とを備え、前記主巻線（１）は前記密閉端子（４０）を介して冷凍密閉圧縮機シェルの外に設けられた電源（３）に接続され、前記補助巻線（２）は、前記密閉端子（４０）を介して直接に電源（３）に接続された一方の端子と前記冷凍密閉圧縮機のシェルの内部で前記冷凍密閉圧縮機に取り付けられた始動装置（１０）に接続された他方の端子を有し、前記始動装置（１０）は前記密閉端子（４０）を介して前記電源（３）に接続されており、
   前記始動装置（１０）は、スイッチ手段を有し、主巻線によって生成される磁界に曝され、主巻線の中を通る始動電流が、所定の強度の磁界を生成したときに、スイッチ手段を閉じ、主巻線を流れる通常動作電流が、前記所定の強度より小さい磁界を生成したときに、スイッチ手段を開き、
   前記始動装置（１０）が、始動装置（１０）によって補助巻線（２）を通電するのを完全に遮断するために、所定の大きさの値を有する電流が流れたときに開かれる可融性素子（２０）と直列に取り付けられ、
   前記密閉端子（４０）が、可融性素子（２０）と始動装置（１０）とによって規定される回路が完全に開く故障の場合に、補助巻線（２）の前記他方の端子と前記電源（３）との間を選択的に接続する、外部始動装置（５０）を接続できるように構成されたことを特徴とする、電動機のための始動システム。
2. 可融性素子（２０）が開かれる所定の大きさの電流値が、電動機の様々な動作条件において到達する可能性のある最大値を超え、前記電動機および電動機の給電回路に損傷を与えない値であることを特徴とする、請求項１に記載の電動機のための始動システム。

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