[发明专利]交流电动机起动器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种交流电动机起动器，通常用于单相异步电动机，也可用于具有相同或类似起动原理的其他交流电动机。

技术背景

通常单相异步电动机包含有一个主绕组和一个起动绕组，通电开始时主绕组和起动绕组都有较大电流通过，当电动机转速增加到接近同步转速以后，起动绕组电流被关断或者被限制在一个较小的值。因此，在这类电动机的起动绕组上需要串联一个开关电路，电动机开始通电时开关电路导通，电动机转速增加到接近同步转速以后开关电路关断。这样的开关电路通常称为起动电路，实现这种功能的器件通常称为起动器。

目前常见的用于实现上述功能的器件是电流型起动器和PTC起动器。

电流型起动器是利用异步电动机转速低时绕组电流较大，转速接近同步转速时绕组电流较小的特性，使其触点在电动机通电初期吸合，转速接近同步转速时断开。专利号为200410065370.X的中国专利同样利用异步电动机的上述特性，但将机械触点换成了双向可控硅作为主开关元件，同时用电流互感器取代了电磁线圈。这一类的起动器本质上属于电流继电器，它们的共同缺陷就是对起动电流或工作电流不同的电动机要匹配不同参数的起动器，通用性较差。另外，在交流单相异步电动机带有运行电容器的场合，运行电容器要与起动电路的主开关元件并联连接，如果用机械触点或双向可控硅作为主开关元件，在主开关元件开始导通的瞬间电容器预先储存的电能会快速释放，这样就会造成主开关元件损坏或缩短寿命。为了解决这个问题，需要在主开关元件上串联一个用于抑制冲击电流的阻抗。为了达到必要的抑流效果，这种抑流阻抗必须是阻值及功率较大的电阻，或者是电感量及允许电流值较大的电感线圈，因此使整个起动器的体积较大且制造成本较高，这通常不利于实际应用。

PTC起动器是以正温度系数热敏电阻(即PTCR)为核心元件制作而成的器件。其工作原理是：有较大的电流通过PTCR时，PTCR发热并且阻值增大至很大的值。通常将PTCR的电阻值设计为若干档以供不同规格的电动机选用。此种起动器的主要缺点是：在电动机的整个运行过程中，为了维持PTCR的热平衡要消耗较多的电能，这个浪费的电能功率一般在几瓦特至十几瓦特；另外，为了使PTCR在电动机起动后能够到达高阻值的热平衡状态，PTCR的常温阻值不能太小，这个额外接入的阻值经常会使电动机的起动性能变差；同时，将PTCR阻值分为若干档也在一定程度上影响其通用性。为了克服PTC起动器的上述缺点，专利号为90108573.1的中国专利提供了一种解决方案，该发明也是采用双向可控硅作为主开关元件，实践证明该发明仍然不能直接用于电动机同时带有运行电容器和起动电容器的场合，原因是：起动电容器要与主开关元件(双向可控硅)串联，双向可控硅在电流过零关断时起动电容器上会积存有大量电能，这些积存的电能会在电动机下次通电起动时通过双向可控硅快速释放，形成冲击电流而损坏双向可控硅。因此，依据该技术所生产的实际产品都如前文所述，必须在主开关元件上串联抑流阻抗，如专利号为ZL200420072501.2的中国专利；同时，此种产品中的电子元器件数量较多，影响了其使用可靠性，而且成本较高，体积较大。

发明内容

本发明的目的有如下几个方面：

提供一种节能的单相异步电动机用或者类似用途的起动器；

提供一种可靠性高、对使用条件适应性好的单相异步电动机用或者类似用途的起动器，它可以用于带有运行电容器和/或起动电容器的单相异步电动机；

提供一种通用性好的单相异步电动机用或者类似用途的起动器，同一起动器产品能够适用于规格范围更广的电动机；

提供一种体积较小、成本较低的单相异步电动机用或者类似用途的起动器。

本发明实现其目的的技术方案如下：

一种交流电动机起动器，所述交流电动机包含至少一个主绕组和一个起动绕组，所述起动器与起动绕组串联连接。

所述起动器包含双向开关电路KD和计时电路KT，计时电路KT输出电平信号用于控制双向开关电路KD的通断，使双向开关电路KD在通电初期导通，经过一定的延时时间后关断。