电机启动装置制造方法及图纸

描述了包含主绕组、辅助绕组和开关电路的交流（AC）电机。该开关电路包括分压器和三端双向可控硅开关元件（或一些其他AC开关），该分压器包括正温度系数（PTC）电阻器。当启动系统（系统是冷的）时，AC电源（例如，干线电源）在三端双向可控硅开关元件的栅极上生成足以接通三端双向可控硅开关元件以便使电流通过辅助绕组的电压。但是，在一段时间之后，PTC电阻器上的温度升高，使得三端双向可控硅开关元件的栅极上的电压下降，并使三端双向可控硅开关元件断开。使用电容器将分压器输出端与三端双向可控硅开关元件的栅极耦合，该电容器具有在AC电源的过零点上降低开关噪声的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及启动设备；尤其涉及，例如，用在单相AC电机中的正温度系数(PTC)启动设备。
技术介绍
已知单相AC电机配有两个绕组:主绕组和辅助绕组。如在现有技术中所众所周知，辅助绕组用在启动电机的时候。在完成了启动阶段之后，将辅助绕组断电，让主绕组接管AC电机的运行。一些已知AC电机利用正温度系数(PTC)电阻器来调节辅助绕组的使用。图1是用标号I总体表不的已知电机系统的不意性电路图。电机系统I包含AC电源2、开关3、主绕组4、辅助绕组6和正温度系数(PTC)电阻器8。辅助绕组6和PTC电阻器8相互串联并与主绕组4并联。开关3是这样连接的:当闭合时，电流可以从电源2流到主绕组并且还流到辅助绕组/PTC电阻器对。电机系统I适合用作压缩机，例如，制冷系统中的压缩机。当作为压缩机的一部分用于制冷系统时，开关3通常是恒温器，使得取决于恒温器测量的温度，通过恒温器3接通和断开压缩机。一般说来，当开关3从打开状态变成闭合状态时，PTC电阻器8是冷的，因此具有相对较小电阻(也许25欧姆的数量级)。因此，相应较大电流可以流过辅助绕组6和PTC电阻器8。大电流流过PTC电阻器8导致那个电阻器变热。由于PTC电阻器8具有正温度系数，所以阻值随温度升高而增大，使得当电流通过PTC电阻器8时，随着时间的流逝，PTC电阻器8的阻值增大(也许达到最大2千欧姆)。当然，随着阻值增大，通过电阻器的电流(因此通过辅助绕组6的电流)减小。因此，随着开关3闭合，当电阻器8是冷的时，相当大的电流通过辅助绕组，但当电阻器8是热的时，只有小电流通过辅助绕组。假设开关3已打开相当长一段时间。假设现在将开关闭合。开关的闭合将导致相当大的电流通过电机I的主绕组4和辅助绕组6两者。电阻器8保证辅助绕组中的电流具有与主绕组4中的电流不同的相位。其结果是，可以生成移动磁场来驱动感应电机。因此，辅助绕组可以用于启动电机。一旦电机运动起来，就不再需要辅助绕组。因此，将电路I安排成减小辅助绕组6中的电流，并使主绕组4支配电机I的运行。如上所述，当PTC电阻器是热的时，通过辅助绕组6的电流相对较小。不过，那个电流不会减小到零，因此辅助绕组6会消耗电力。这种电力被浪费掉了。显然，一般都希望减小除了启动阶段之外其他时间流过辅助绕组6的电流。图2是用标号10总体表不、试图减小浪费的电量的上述电机系统I的一种已知变体的电路图。电机系统10包含上述电路I的AC电源2、开关3、主绕组4、辅助绕组6和PTC电阻器8。电路10还包括开关装置11。开关装置11包含第一电阻器14、第二电阻器16和双向三极晶闸管12。双向三极晶闸管12通常是三端双向可控硅开关元件，下面统称为三端双向可控硅开关元件。第一电阻器14和第二电阻器16形成连接在辅助绕组6与电源2的第二端之间的分压器。第一电阻器14是PTC电阻器。当开关3闭合时，分压器中点上的电压是电压源2提供的AC电压的几分之一，那个比例很大程度上取决于电阻器14和16的相对阻值和辅助绕组6的阻值。随着第一电阻器14的阻值增大(随着温度升高)，分压器中点上的电压下降到AC电压源的较低比例。因此，分压器中点上的电压随着温度升高而下降。将分压器的中点与三端双向可控硅开关元件12的栅极输入端耦合。当PTC电阻器14是冷的(使得三端双向可控硅开关元件栅极上的电压是电源2提供的AC电压的相对较高比例)时，三端双向可控硅开关元件被接通，且使电流通过辅助绕组6和三端双向可控硅开关元件12。当PTC电阻器相对较热(使得三端双向可控硅开关元件栅极上的电压是电源2提供的AC电压的相对较低比例)时，三端双向可控硅开关元件断开。再次假设开关3已打开相当长一段时间。假设现在将开关闭合。由于PTC电阻器14是冷的，所以分压器中点上的电压将高到足以接通三端双向可控硅开关元件12。因此，相当大电流通过辅助绕组6。随着时间的流逝，PTC电阻器14的阻值增大，因此三端双向可控硅开关元件12的栅极上的电压下降。当电压下降到低于三端双向可控硅开关元件的开关阈值时，三端双向可控硅开关元件断开，且来自AC电源的大部分电流流过主绕组4。电阻器14可以具有从2千欧姆(当相对较冷时)到10千欧姆(当相对较热时)的阻值。于是，处在高温上(当三端双向可控硅开关元件断开时)的开关装置11的分压器的阻值显著大于上述电路I中的电阻器8的阻值。于是，尽管当三端双向可控硅开关元件12断开时，一些电流经由电阻器14和16通过辅助绕组6 (使得一些电力被浪费掉)，但在电路10中浪费的电力比在电路I中浪费的电力小得多。三端双向可控硅开关元件12起AC开关的作用。当栅极电压上升到超过三端双向可控硅开关元件的阈电压时，三端双向可控硅开关元件被接通。三端双向可控硅开关元件一直保持接通状态直到栅极电压下降到零。当栅极电压下降到低于三端双向可控硅开关元件的(负)阈电压时，三端双向可控硅开关元件再次被接通，并一直保持接通状态直到栅极电压上升到零。因此，三端双向可控硅开关元件12在AC输入电压的正负半周期期间都是接通的。但是，在每个栅极电压的过零点上，有一小段时间三端双向可控硅开关元件是断开的。下面参考图3描述这种过零的影响。图3是用标号20总体表示、示出图2的电路的模拟结果的曲线图。曲线图20包括电压曲线22和电流曲线24。电压曲线22示出了三端双向可控硅开关元件12的栅极上的电压。电流曲线24示出了流过三端双向可控硅开关元件12的电流。在显示在图3中的电压和电流曲线22和24的起点上，电压处在O伏上，三端双向可控硅开关元件被断开。电源2是AC电源，如图3所示，最初，电压上升，但电流24保持在O上(由于三端双向可控硅开关元件仍然是断开的)。当电压22达到三端双向可控硅开关元件12的阈电压时，三端双向可控硅开关元件接通，并让电流通过。但是，如图3所示，电流的接通是有噪声的，导致明显的电流尖峰。三端双向可控硅开关元件保持接通(并让电流通过)直到栅极电压下降到零。然后三端双向可控硅开关元件断开(并不让电流通过)直到栅极电压下降到低于三端双向可控硅开关元件的负阈电压。然后，三端双向可控硅开关元件接通，并让负电流通过。并且，如图3所示，当三端双向可控硅开关元件接通时，出现大电流尖峰。因此，电流尖峰出现在栅极电压的每个过零点上(B卩，AC输入电压的每个半周期上)。除了出现在电流信号24中的噪声之外，电压信号22还包含相应的一系列尖峰。图4示出了用标号30总体表示、图2的电路的一种实现的测量结果。结果30的第一条线作为时间的函数画出了三端双向可控硅开关元件12两端的电压。结果30的第二条线作为时间的函数画出了通过三端双向可控硅开关元件12的电流。结果30的第三条线画出了通过三端双向可控硅开关元件12的电流的特写。最初，开关3是打开的，因此三端双向可控硅开关元件12两端没有电压，也没有电流流过三端双向可控硅开关元件。当开关3闭合时，PTC电阻器4是冷的，使三端双向可控硅开关元件被接通。因此，如标号31所指，有一段时间三端双向可控硅开关元件两端的电压近似于零(因为三端双向可控硅开关元件被接通)。但是，如在电压测量结果31中清晰可见，在AC电源的每个过零点上出现电压尖峰。同时，在用标号33总体表示的时段上，AC电流流过三端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含主绕组、辅助绕组和开关电路的交流电机，其中该开关电路与该辅助绕组串联形成辅助绕组?开关电路对，以及该主绕组与该辅助绕组?开关电路对并联，其中该开关电路包含分压器、双向三极晶闸管和电容器，其中：该双向三极晶闸管与该辅助绕组串联；该分压器包含第一电阻器和第二电阻器；该第一和第二电阻器一起连接在该分压器的输出端上；该第一电阻器是正温度系数电阻器，并且具有与该辅助绕组耦合的第一端和与该分压器的输出端耦合的第二端；以及该电容器耦合在该分压器输出端与该双向三极晶闸管的栅极输入端之间。

【技术特征摘要】
2011.11.01 DK PA2011008441.一种包含主绕组、辅助绕组和开关电路的交流电机，其中该开关电路与该辅助绕组串联形成辅助绕组-开关电路对，以及该主绕组与该辅助绕组-开关电路对并联，其中该开关电路包含分压器、双向三极晶闸管和电容器，其中: 该双向三极晶闸管与该辅助绕组串联； 该分压器包含第一电阻器和第二电阻器； 该第一和第二电阻器一起连接在该分压器的输出端上； 该第一电阻器是正温度系数电阻器，并且具有与该辅助绕组耦合的第一端和与该分压器的输出端耦合的第二端；以及 该电容器耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：K克里斯坦森，U格罗思，T伯特尔森，D霍马思，
申请(专利权)人：思科普有限责任公司，
类型：发明
国别省市：