[发明专利]一种互感式无触点起动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种互感式无触点起动器，主要用于压缩机电机的起动，也可用于普通单相交流感应式或单相交流永磁式电机的起动，以下统称为单相交流电机。

背景技术

单相交流电机通常由一个转子和由主、副绕组构成的定子组成。其中的副绕组除了起到电机起动的作用外，也可以在电机正常运行时继续参加工作，所以完整的单相交流电机的副绕组电路通常可以由并联的副绕组运行电路和副绕组起动电路表示。电机正常运行时，副绕组不参加工作的电机则没有其中的副绕组运行电路部分。其中的副绕组起动电路部分仅在电机起动时参加工作，在电机起动后需要实现断开。目前通常由正温度系数热敏电阻(PTC)元件来实现。当电机起动时，起动电路参加工作，PTC元件被通于副绕组起动电流，导致PTC元件发热，其阻值迅速上升，最终使起动电路被基本断开。在电机正常运行时，PTC元件中仍然必须有一个较小的电流持续通过，以维持PTC元件的发热阻值，阻止电机起动电路在电机正常工作时发生作用。这个维持PTC发热的功耗通常在3W左右。由于这种电机被广泛应用，这个发热功耗导致了电能的大量浪费。

中国专利申请CN1052228A公开了一种用于起动单相感应电机的电子电路。通过在电机起动电路中使用一个常态触发、定时截止的双向可控硅及其触发/截止电路，实现电机起动电路从通电接通到定时断开的转换，从而实现电机的起动。但是，该电路使用这些分立元件的数量对于长期频繁间歇起动这样的典型应用场合等可靠性要求极高的情况，还是在很大程度上降低了起动电路的可靠性，尤其是其中触发电路中所使用的电阻元件和定时截止电路中所使用的多个晶体管，在电机工作状态下全部都通过有多个毫安的工作电流，而且这个电子电路全部都运作在复杂的电机工作电路中，没有实现与复杂用电环境的有效隔离，整个脆弱的弱电电路系统无法得到良好的保护，给整个电机系统的可靠性带来了巨大的负面影响。同时，该电路中采用的双向可控硅在电机起动电路接通前，必须要实现定时器的复位，也就是必须使定时器电路失电，经过一段时间的定时器定时电容放电基本完成后，才能再次实现双向可控硅的延时截止，否则，只要在触发电路/定时截止电路中有电流存在，双向可控硅将一直处于截止状态，无法实现电机从非运转小电流状态到起动的转变。

日本专利文献特开平10-94279中利用了电机在起动和运转情况下电流不同的原理，通过在电机总回路放置电流检测电阻，通过该电阻将主回路电流(电机总电流)信号转变为电压信号，同时该专利设定有一个“基准电流值设定器”和“电流比较回路”，对主电路电流信号和设定电流值进行比较，用该比较结果控制电机起动电路中串入的双向可控硅的通断，从而达到控制起动电路通断的目的。但该电路中使用了电阻来将电机总回路中的电流信号采样成电压信号。电阻是纯阻性元件，电机总回路的电流通常都在安培级或接近安培级，这样，在整个电机的运行过程中，该电阻都在消耗瓦特级或接近瓦特级的无用发热功耗。该电路在能够起动电机的情况下也大大降低了能源的利用率。此外，该电路使用了“基准电流设定器”、“比较回路”等辅助电路，这些辅助电路的存在都从一定程度上降低了电机起动功能的可靠性。

中国发明专利200410065370.X和200510038234.6公开了本专利申请人发明的两种互感式无触点起动器，分别适用于各种不同类型的单相交流电机。这两种互感式无触点起动器的特点是采用电流互感器，根据单相交流电机的不同，在电机电路的不同位置对电流进行采样转换，用来触发串接在电机副绕组起动回路中的双向可控硅，利用电机在起动之初回路中电流远大于正常工作电流的特点，在电机起动时触发副绕组双向可控硅而使其短时间导通，完成电机的起动。而本发明通过使用电流互感器和双向可控硅不同于中国发明专利200410065370.X和200510038234.6的组合方式，来实现互感式无功耗起动器。

发明内容

本发明的目的是要提供一种可靠性高、消耗功率少的用于单相交流电机的互感式无触点起动器。

本发明的目的是这样来完成的，一种互感式无触点起动器，包括一个含有一个初级线圈和一个次级线圈的电流互感器L、一个双向可控硅T和一个正温度系数热敏电阻PTC，其特征在于所述的电流互感器L初级线圈的1端与电源端的一端和双向可控硅T的第一极A1连接，电流互感器L初级线圈的2端和次级线圈的4端与电机主绕组引出端M连接，电流互感器L次级线圈的3端与双向可控硅T的触发极G连接，双向可控硅T的第二极A2与正温度系数热敏电阻PTC的一端连接，正温度系数热敏电阻PTC的另一端与电机副绕组引出端S连接。