[发明专利]起动单相马达的方法、用于起动单相马达的系统和单相马达

说明书

本申请要求2007年8月15日提交的巴西专利案件No.P10703400-8的优先权，其公开通过引用结合在本文中。

本发明涉及起动单相马达(single-phase motor)的方法、用于起动单相马达的系统和特有的单相马达、根据提供的本发明的教导的控制系统。本发明的教导在单相感应马达中特别有利，尤其是因为本发明的方法和系统使one不仅能够起动CSR型(电容启动和运行)的单相感应马达，也能够起动RSIR型(电阻启动电感运行)、RSCR(电阻启动电容运行)和CSIR型(电容启动电感运行)的单相感应马达。

本发明在单相感应马达(在日常生活中使用许多，并且常常提供所谓的分数功率，例如1/8、1/4、1/3、1/2、2HP等)中可以是特别有用的。在具有辅助绕组的单相感应马达中，有四种已经描述的配置(CSR、RSIR、RSCR、CSIR)，它们中的两个用于启动两个用于运行，并且本文提出的系统和方法可以应用于该四种配置。

背景技术

目前起动单相感应马达的技术使用电压继电器、电流继电器、PTC(正温度系数)热敏电阻和定时装置。目前，CSIR型和RSIR型的单相感应马达使用电流继电器，而RSCR型的单相感应马达使用PTC热敏电阻和定时装置。

电压继电器、电流继电器和PTC热敏电阻具有呈现强烈依赖马达(元件将施加到其上)的设计的电参数、产生大量的SKU(存储保持单元)(其增加了复杂性并且使材料管理变得昂贵)的缺点。

发明内容

本发明的目的中的一个是提供起动单相马达的方法，其控制能够满足单系统四种类型马达(即：CSR、CSIR、RSIR和RSCR)的单相感应马达的起动。

提及的第一类型马达(称为CSR)是特别感兴趣的，因为它通常是具有比其他类型高的容量的马达，并且在现有技术发展水平中one为其采用更高成本的起动装置(例如电压继电器)。

这样装置(所述的电压继电器)要求根据采用的马达来精确确定开/关电压水平。该确定过程要求马达设计的专业知识并且需要相当长的时间，因为估计输入电压和运行温度的不同状态的集合是必需的。电压继电器的这样的特性暗示制造这些装置的大量SKU，以便满足存在的马达的不同模型。

本发明的另一个目的是提供健全的起动方法，其集合电子器件可以提供给单相感应马达的应用的益处，特别是应用于在冷却中使用的压缩机的那些单相感应马达。

控制单元的使用提供这些压缩机停止的最小定时的可能性，而保证对于下一个启动的有利状况。该有利状况在许多情况下使上文引用的配置的一些中使用的启动电容器能够被抑制而产生经济优势，因为在这些情况下启动电路将仅仅由与辅助绕组串联的开关形成。在许多情况下，如提及的避免使用启动电容器的可能性特别在冷却中采用，其中有利的启动状态发生，换句话说，当系统(其使必需的启动转矩平衡)较低时并且因为添加启动电容器以仅仅增加启动转矩的元件，它可被省掉。

用于冷却的这些压缩机的绝大多数利用现在提及的相同的马达，使本文提出的系统能够被使用而在它们的马达的起动中没有限制。

一般地，本发明的目的是提供能够起动单相感应马达、在任何应用中采用的系统，其具有用于启动的辅助绕组并且其使用之前提及的配置中的任何配置。

此外，系统还准许控制单元的使用，该控制单元负责开关的起动命令的生成。该单元实现了包含对于马达和压缩机或另一个元件(马达是其中的一部分)二者的保护算法。这些算法除了其他可以是例如电流、电压和/或温度保护。

控制方法(控制单元使其可行)可以使用例如电流和/或电网的电压和/或通向马达的一个或多个支路的电压的电信息(例如，基于专利文件WO2005/034330的教导，其通过引用结合于本文)并且使用它们用于实施起动开关的策略。

控制方法生成的开关命令信号所采用的便利的形式有助于实现本发明的目的，其提供在开关上的较低水平的压迫。

如已经提及的，该类型状况的示例是这些感应马达在起动用于冷却的封闭式压缩机中的应用。这发生是因为在压缩机启动后冷却系统的吸气(suction)和排气(discharge)压力处于要求马达的高启动转矩的状态下使得它将能够启动和加速直到负荷点。在使用毛细管作为膨胀装置的系统中，根据本发明的教导的控制方法，通过定时压缩机的启动，保证所述压力成为平衡所必需的时间，并且在下一个启动中要求的转矩将相对于不平衡的状态是较低的，从而带来启动电容器的经济性。