JPH06319282A - 単相誘導電動機の起動回路 - Google Patents

単相誘導電動機の起動回路

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JPH06319282A
JPH06319282A JP12472293A JP12472293A JPH06319282A JP H06319282 A JPH06319282 A JP H06319282A JP 12472293 A JP12472293 A JP 12472293A JP 12472293 A JP12472293 A JP 12472293A JP H06319282 A JPH06319282 A JP H06319282A
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JP
Japan
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starting
ptc thermistor
relay
circuit
current
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Application number
JP12472293A
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English (en)
Inventor
Kazuma Sakai
数馬 阪井
Hiroshi Kaise
博史 貝瀬
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動トルク大にして始動後、所要トルクを出
力するコンデンサ運転へ適確に切り換る単相誘導電動機
の運転回路を提供する。 【構成】 電動機2の補助巻線3bと直列に運転コンデ
ンサ6を配備し、PTCサーミスタ5で始動し、PTC
サーミスタ5の電力をカットするために電流リレー4を
装備した運転回路で、PTCサーミスタ5の素子をキュ
ーリー温度が50〜70℃、常温抵抗6.8〜4.7Ω
のものを使用し、大きな始動トルクをPTCサーミスタ
5への通電時間を短くして始動性を確保している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は単相誘導電動機の起動回
路に関し、特に正特性サーミスタと電流起動型リレーと
を備え、正特性サーミスタで起動し、起動後は電流リレ
ーにより正特性サーミスタへの通電を断路して省力運転
させる起動回路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】実公昭59−43839号公報に開示さ
れるコンデンサ起動、コンデンサ運転を行う単相誘導電
動機の起動方法の他に、コンデンサに代えて正特性サー
ミスタ(PTC)を用いて起動し、起動後PTCを補助
巻線より切り離しコンデンサ運転させる制御方式があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合、起動トルク
が大きく取れ、かつ起動後はタイミングよく電流リレー
が非作動となってそのリレー接点が開路し補助巻線回路
を主巻線回路より切り、所要のトルクを出力する定常回
転への移行が行なわれることが大事である。
【0004】従来、この正特性サーミスタを用いた起動
回路では、大きな始動トルクと電流リレーのタイミング
の良い切換動作の両方を満足するものが得られ難った。
【0005】本発明は上記問題に鑑みて成されたもの
で、鋭意研究して或る抵抗特性の正特性サーミスタを使
用して起動装置の改良を計ったものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、主巻線、補助
巻線、運転コンデンサから構成される単相誘導電動機の
起動回路において、正特性サーミスタと常開のリレー接
片とから構成される直列回路に運転コンデンサを並列に
接続し、常開のリレー接片を開閉させるリレーの励磁巻
線を主巻線に直列に接続して、前記リレーの励磁巻線の
起磁力を単相誘導電動機が過負荷状態になった際に、主
巻線に流れる電流でリレー接片が閉じるように構成し、
前記サーミスタのキューリー温度をこの単相誘導電動機
の起動時に主巻線に流れる電流が前記過負荷状態の電流
以下に至る前に達する温度で構成することを特徴とする
ものである。
【0007】
【作用】PTCサーミスタで始動し、始動後電流リレー
でPTCサーミスタを非通電とし、コンデンサ運転によ
る安定動作へと制御するが、ここに使用するPTCサー
ミスタの素子は常温抵抗が低いものを使用して、より大
きな始動トルクを確保している。そして素子のキューリ
ー温度を電流リレーがリレー接片を開路する以前に始動
回路を実質的に断路するような抵抗となる温度に設定す
ることで、PTCサーミスタへの通電時間も短くでき
て、始動後の主巻線への切り換りも適時期に行なわれて
必要トルクを確保できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
【0009】図において、交流電源1より電力供給され
る電動機2は主巻線3aと補助巻線3bとを備え、主巻
線3aに電流型起動リレー4(以下、電流リレーと略
記)を直列接続し、一方補助巻線3bには前記電流リレ
ー4のリレー接点4bを介して、正特性サーミスタ5
(PTCサーミスタ)が直列接続されている。6は運転
用コンデンサにして、PTCサーミスタ5とリレー接点
4bとの直列回路と並列に接続されそして、補助巻線3
bと接続されている。7は電源1の一方の電源ラインと
電動機2との間に介持した過負荷保護装置である。
【0010】上記回路において、電源が投入されると、
主巻線3aを通じて電流リレー4のリレーコイル4aに
電流が流れてリレーコイル4aの起磁力によりリレー接
点4bが閉じる。これによって補助巻線3bにPTCサ
ーミスタ5を通じて起動電流が流れ電動機2が起動す
る。始動後PTCサーミスタ5はその通電々流にて自己
発熱し、抵抗値が増大する。そして始動後、主巻線3a
に流れる電流が減じて電流リレー4の作動保持電流値以
下となるとリレーコイル4aの起磁力が減少し、リレー
接点4bが開きPTCサーミスタ5は補助巻線2bより
切り離され、代わって運転用コンデンサ6と接続されて
安定動作する。
【0011】ここで運転中運転コンデンサの効果をより
高めるため補助巻線3bの線径を太く、つまり抵抗を小
さくして抵抗損を大きく生じさせないような対応を一般
には行っている。そして電動機2が起動する時、電流リ
レー4でリレー接点4bを開路し起動するが、上述のよ
うに補助巻線3bの抵抗が小さいため、電流リレー4の
リレーコイル4aに流れる電流も大きく、負荷が小さく
なっても電流リレー4が非励磁とならず、リレー接点4
bを開路できない。
【0012】このリレー接点4bの起動した後、開路ま
で時間が長くかかると次のような不都合がある。
【0013】すなわち、この電動機2は図2に示すよう
なトルク一回転数特性を有しており、起動時は主巻線回
路と補助巻線回路が並列接続されることで、大きな起動
トルクT1の得られるM(主+補)で示す特性に従い起
動するが、定常回転数(約3000rpm前後)領域で
は、主巻線によるトルク、すなわち運転トルクが十分に
大きいN(主巻線で示す特性で運転できるように、特性
M→特性Nへの切り換りが行なわれることが大事であ
る。
【0014】その切り換りは、最大トルクT2の時点で
行なわれるようにする。それを過ぎトルク低下傾向とな
る領域で行なわれると(すなわちリレー接点4bが長く
閉じている状態)負荷が厳しいと電動機2が停止してし
まうからである。
【0015】なお、上述のM、Nの特性は図1における
PTCサーミスタとして後述するようにキューリー温度
が135℃、常温抵抗10Ωのものの場合の特性を示
す。
【0016】ところで現行は素子の常温抵抗(20℃の
抵抗)が10ΩのPTCサーミスタ5を使用して、起動
後一定以上の抵抗にして電流リレー4を非励磁とし、始
動性を確保している。
【0017】一方電流リレー4の切換を早めるには、起
動回路全体の回路抵抗を増やすことで電流リレー4への
通電々流を小さくできるのでPTCサーミスタ5の抵抗
を極端に大きく、例えば倍の20Ωとすることが考えら
れるが、起動トルクは抵抗に逆比例して小さくなるの
で、その面において不利となる。
【0018】ここで10ΩのPTCサーミスタ5の場合
起動後、自己発熱して抵抗が2倍の20Ωとなる温度時
点で、著るしく電流リレー4の通電々流が極端に低下し
てリレー接点4aが切れ、主巻線3aへ切り換りコンデ
ンサ運転となるように回路設計している。この常温抵抗
の2倍の抵抗となる温度をキューリー温度と称している
が現行のものはキューリー温度135℃、抵抗10Ωで
ある。
【0019】しかし、PTCサーミスタ5の抵抗が10
Ωのため起動トルクが小さく、大きな起動トルクが要求
される場合には十分でない。
【0020】そこで始動トルクをより大きく取れ、かつ
電流リレー4の切り換り動作がタイミング的に遅れず成
されるPTCサーミスタ5を求めることにした。
【0021】その結果、抵抗が6.8〜4.7Ωで、キ
ューリー温度は50〜70℃と下がる抵抗特性のPTC
サーミスタ5の使用が有効であることが確められた。
【0022】これによって始動トルクを大きくしてPT
Cサーミスタ5への通電時間を短くして始動性を確保す
ることが可能となった。
【0023】上記PTCサーミスタ5を使用した場合の
トルク一回転数特性は図2においてPに示すものとな
り、始動トルクが大きくなっている。
【0024】ところで上述したように、図1に示すよう
な回路でPTCサーミスタと電流リレーとの組み合わせ
で始動時、PTCサーミスタと運転コンデンサを並列に
接続して始動時のトルクを大きくとることが出来、また
始動終了後の安定時には電流リレーによりPTCサーミ
スタへの通電を断路して消費電力を無しにすることがで
きる(通常PTCサーミスタの消費電力は3〜4wat
t)。
【0025】この場合、リレー接点という機械的動作を
させる方式なので、リレー接点の癒着など、動作の信頼
性に問題が残るので、第2の発明ではこの機械的接点を
持った電流リレーを無接点化した回路とするものであ
る。
【0026】すなわち、図3に示すように、主PTCサ
ーミスタ5Aにトライアック11を接続し、トライアッ
ク11のゲート端子にゲート制御用の補助PTCサーミ
スタ12を接続し、その一端を主PTCサーミスタ5A
と共通接続して、更に補助巻線3bと接続して形成され
る始動回路13を持った電動機運転回路とする。
【0027】また、始動時の起動電流を増大し、より大
きな始動トルクを得ることを可能とするために始動コン
デンサ15を加えた図4に示す電動機運転回路としたも
のである。
【0028】上記の回路構成において、その動作につい
て説明すると、始動時において補助PTCサーミスタ1
2を通じてトライアック11のゲートに電流が流れ、ト
ライアック11がONして電動機2に始動電流が流れ
る。その後補助PTC12もトリガー電流で自己発熱し
て高温、高抵抗となり、非トリガー電流以下となったと
ころでトライアック11がOFFして、または始動コン
デンサ15に流れる電流がOFFして始動が完了する。
その後は運転コンデンサ6により安定動作に入る。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば補助巻線と
直列に運転コンデンサを配備し、PTCサーミスタで始
動し、PTCサーミスタの電力をカットするために電流
リレーを装備した電動機の起動回路でPTCサーミスタ
が起動後、主巻線電流が減じ、電流リレーがリレー接片
を開路する以前に著しく抵抗増大し、始動回路を断つ温
度、すなわちキューリー温度が低く(例えば50〜70
℃)、かつ常温抵抗も小さい(例えば6.8〜4.7
Ω)ものを使用することで、始動トルクを大きくとれ
て、かつ起動後、始動回路を短時間で切り離し、定格ト
ルクを出力し得るコンデンサ運転回路への切り換えを時
期を逸することなく確実に成し得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のPTCサーミスタによる始動を行う電
動機の運転回路図。
【図2】電動機のトルク一回転数特性図。
【図3】無接点化した始動回路を持つ第2の発明に係る
電動機の運転回路図。
【図4】第2の発明に係る別の実施例の電動機の運転回
路図。
【符号の説明】
2 電動機 3a 主巻線 3b 補助巻線 4 電流リレー 5 PTCサーミスタ 11 トライアック 5A 主PTCサーミスタ 12 補助サーミスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主巻線、補助巻線、運転コンデンサから
    構成される単相誘導電動機の起動回路において、 正特性サーミスタと常開のリレー接片とから構成される
    直列回路に運転コンデンサを並列に接続し、常開のリレ
    ー接片を開閉させるリレーの励磁巻線を主巻線に直列に
    接続して、前記リレーの励磁巻線の起磁力を単相誘導電
    動機が過負荷状態になった際に、主巻線に流れる電流で
    リレー接片が閉じるように構成し、前記サーミスタのキ
    ューリー温度をこの単相誘導電動機の起動時に主巻線に
    流れる電流が前記過負荷状態の電流以下に至る前に達す
    る温度で構成することを特徴とする単相誘導電動機の起
    動回路。
JP12472293A 1993-04-30 1993-04-30 単相誘導電動機の起動回路 Pending JPH06319282A (ja)

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