用于电动机的启动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于电动机的启动装置，该电动机由来自电源的电力驱动并包括主绕组和辅助绕组。该启动装置包括具有电枢衔铁的继电器，通过使用由线圈中的电流产生的磁场，该电枢衔铁移动启动开关并因此启用或停用辅助绕组。为了能够调整起动电流和去励电流之间的滞后，该启动装置还包括辅助线圈，其连接在电源和辅助绕组之间，以使得仅在启动开关处于闭合状态时辅助线圈中才存在电流，其中由辅助线圈中的电流产生的辅助磁场作用在电枢衔铁上。本发明专利技术还提供了启动电动机的方法和用于制冷系统并包括这种电动机和启动装置的压缩机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电动机的启动装置，该电动机由来自电源的电力驱动并包括主绕组和辅助绕组。该装置包括开关(如，启动开关)、电枢衔铁和主线圈，其中由主线圈中的电流产生的主磁场可以相对于开关将电枢衔铁从休止位置移动至向前位置，从而电枢衔铁将启动开关从断开状态移动至闭合状态。主线圈连接在电源和主绕组之间，启动开关连接在电源和辅助绕组之间。这使得仅在启动开关的闭合状态在辅助绕组中存在电流。本专利技术还涉及具有启动装置的电动机，并涉及包括电动机和上述种类的启动装置的制冷系统。
技术介绍
上述种类的电动机存在于大量的变形体中，包括单相电动机、分相电动机、直接启动式电动机、电容器启动式、电容器启动/运转式和/或电容器运转式电动机等。用于上述电动机的典型启动装置包机械继电器，其在启动期间切换辅助绕组并在电动机启动后停用辅助绕组。如上所述，这种启动装置通常基于磁吸引力。在熟知的电动机中，继电器功能设置为基于某些运行条件启用或停止至所述绕组中的一个(通常是所谓的“启动绕组”)的电流。在本文中，将使用措词“辅助绕组”，而不是“启动绕组”，因为该绕组有时可能不仅在电动机的启动期间使用。通常，继电器在启动期间连接辅助绕组，并且在电动机启动之后，继电器停用启动绕组。通常，所述停用基于主绕组中的电流。一旦电动机已经启动，则由于主绕组中的电感增大，因此主绕组中的电流减小，熟知的继电器基于主绕组中的这种电流减小而停用启动绕组。US 6，356，047披露了这种类型的继电器。现有的继电器必须基于由主绕组在电源被打开时刻获得的电流(在下文中，该电流将称为起动电流)而启用启动绕组。继电器通常被设计为具有安培匝数量(ampere winding number)，这使得它适合特定的电动机。因此，启用电流足以移动电枢衔铁，因此用于启用启动绕组。一旦被启用，则在磁场变得不足以维持电枢衔铁的向前位置且因此不足以维持启动开关的闭合位置之前，电流会下降至低于启用电流某一距离的水平。因此，触发启动绕组的停用的去励 (drop-out)电流的水平低于启用电流。在本文中，起动电流和去励电流之间的差将称为该装置的滞后或磁滞。作为该滞后的结果，避免了启动绕组的重复的和不希望的启用和停用，并且该装置被认为变为“稳定”。即使这是优势，但非常大的滞后导致不必要的长的活动周期，因此产生不必要的耗电启动绕组。由于这增加了启动期间的功耗，并增加了发热，由于多种原因， 这是不希望的。
技术实现思路
本专利技术实施方式旨在克服与电动机启动相关的、特别是功耗和由此电动机的效率相关的上述和其它问题。因此，本专利技术提供了一种启动装置，其特征在于其还包括辅助线圈，辅助线圈连接在电源和辅助绕组之间，以使得仅在启动开关处于闭合状态时辅助线圈中才存在电流，其中由辅助线圈中的电流产生的辅助磁场作用在电枢衔铁上。通过采用主线圈和辅助线圈之间的结合，磁力是与主绕组和辅助绕组中的合并电流相关的安培匝数的结果。根据本专利技术，作用在电枢衔铁上的辅助磁场可以用来有效地调节滞后并由此用来提供一种具有低的辅助绕组启用时间的装置，并且还用来在没有辅助绕组的重复的、不希望的启用和停用的情况下实现一种稳定的装置。参照图8和9进一步详细描述了通过主绕组电流和辅助绕组电流的安培匝数之间的组合的使用实现的技术效果。如果希望滞后增大，则根据本专利技术的辅助磁场可以适于与主磁场一起工作，并因此减小停用电流，且确保更稳定的装置。另一方面，如果希望滞后减小，则根据本专利技术的辅助磁场可以适于抵抗主磁场进行工作，并由此增大停用电流，且确保较快地停用辅助绕组。主线圈和辅助线圈可以具有相同或不同的匝数，并且它们可以以相同或相反的方向缠绕。主绕组和辅助绕组可以构成由例如异步电动机等熟知的传统种类的运转绕组和启动绕组。除了上述主线圈和启动开关之外，将这些绕组与电源连接在一起的电路可以包含适用于特定电容器的任何其它元件，如电容器、PTC、欧姆电阻等。启动开关可以形成接触电桥，并且它可以包括本领域熟知的如用于确定切换形式、降低磨损、避免电火花等的任何特征。电枢衔铁可以具有任何形状，并且可以由任何种类的磁导材料制成。特别地，电枢衔铁可以形成椭圆体，其分成沿椭圆体方向彼此共同延伸的两个元件。第一和第二电枢衔铁元件可以由相同的材料制成，或者它们可以由不同的材料制成。它们可以具有相同的质量，或者它们可以具有不同的质量。它们可以具有相同的形状，或者它们可以具有不同的形状。主线圈可以具有可以适合特定电动机的任何数量的绕组。典型地，主绕组应当具有大量绕组，使得安培匝数适合以在打开电源和电动机还未旋转时最初被获得的电流移动电枢衔铁的第一元件。辅助线圈可以具有适合该目的的任何数量的绕组，如等于主线圈的数量的数量， 大于主线圈的数量的数量或小于主线圈的数量的数量。有利的是，通过降低主磁场的磁吸引力降低滞后。为此目的，主线圈可以至少包括具有该主线圈的总匝数的第一部分的第一线圈部和具有该主线圈的总匝数的第二部分的第二线圈部。作为例子，第一部分可以具有所述匝数的10%到60%之间，第二部分可以具有剩余的匝数。当停止的电动机被启动时，旁路可以被中断，使得所有的匝数，即总匝数都起作用或活动的，并使得在电动机打开时通过被主绕组获得的电流提供相对大量的安培匝数。当主绕组中的电流变为大于起动电流时，启动开关关闭，并且此时，可能还希望使第二线圈部旁路，由此降低主磁场强度并以较低的去励电流实现辅助绕组的停用。为此目的，该启动装置还可以包括旁路电路，该旁路电路适于通过将第一线圈部连接在电源和主绕组之间而使第二线圈部旁路。旁路电路可以由旁路开关中断，通过这种中断，第二线圈部不再被旁路，并且可以根据主绕组中的电流操作旁路开关。在一种实施方式中，因此通过操作启动开关的电枢衔铁操作旁路开关。旁路电路可以包括至少一个二极管，优选两个二极管，它们沿不同的方向指向并如被如图5所示配置。二极管防止沿一个方向的电流，因此熄灭或防止启动开关接线端或旁路开关接线端上的电火花，并且因此潜在地增加该启动装置的寿命。在第二方面中，本专利技术提供了一种通过使用如上所述的启动装置启动电动机的方法，该电动机由来自电源的电力驱动并包括主绕组和辅助绕组，该方法包括采用作为磁轭的第一元件增加由线圈中的电流产生的磁场强度和采用采用强度增加的磁场朝向向前位置移动第二元件的步骤。在另一种实施方式中，本专利技术提供了一种启动装置，其中电枢衔铁包括在磁场的影响下能够独立地移动的第一和第二电枢衔铁元件。由于电枢衔铁分成两个元件，因此与合并的元件的质量相比，每个元件具有较小的质量。最初，当打开电源时，由主绕组获得的电流快速达到启动(pick-up)水平，其中所述两个元件中的一个被移向向前位置。这相对快地发生，因为电枢衔铁分成具有比整个电枢衔铁低的质量的元件，即相当的“单件”电枢衔铁将要求较高的起动电流。因此，在电源打开时，会由于由电动机获得的电流而降低磁强度。当第一元件移动时，该元件工作作为增加由线圈中的电流产生的磁力的磁轭。因此，与具有类似的以单件形式形成的电枢衔铁的继电器相比，还可以以较低的安培匝数水平将第二元件拉向向前位置。当两个元件都被磁场拉向向前位置时，这些元件可以被朝向彼此推动或挤压，从而它们由于作用在元件上的磁场而变得连接在一起。因此，在这种情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于电动机的启动装置，该电动机由来自电源（１，２）的电力驱动并包括主绕组（３）和辅助绕组（４），该装置包括启动开关（５）、电枢衔铁（７）和主线圈（８），其中由主线圈（８）中的电流产生的主磁场能够移动电枢衔铁（７），并由此能够将启动开关（５）从休止位置移动至向前位置，由此电枢衔铁（７）将启动开关（５）从断开状态移动至闭合状态，其中主线圈（８）连接在电源（１）和主绕组（３）之间，并且其中启动开关（５）连接在电源（１）和辅助绕组（４）之间以使得仅在启动开关（５）的闭合状态下辅助绕组中才存在电流，其特征在于，该装置还包括辅助线圈（１０），辅助线圈（１０）连接在电源（１）和辅助绕组（４）之间以使得仅在启动开关（５）处于闭合状态时辅助线圈（１０）中才存在电流，其中由辅助线圈（１０）中的电流产生的辅助磁场作用在电枢衔铁（７）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·克里斯蒂安·魏劳赫，
申请(专利权)人：思科普有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE