[实用新型]超低功耗电机起动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机起动器，特别是一种超低功耗电机起动器，它主要用于带运行电容的压缩机电机的起动，也可用于一般单相交流电机的起动。

背景技术

参见图1，目前的制冷压缩机大多采用分相式单相异步电动机，为了使电动机能自行起动，在电动机的定子铁芯上设置了两套绕组，即用以产生主磁场的主绕组51’和用以产生辅助磁场的副绕组52’。通电后主、副磁场合成的旋转磁场切割静止转子产生一定的电磁转矩，使转子开始旋转，起动后的转子转矩将逐渐增大，当转速达到75%~80%的同步转速时，切断副绕组52’回路，电动机仍能继续旋转升速，直至达到与外阻抗转矩平衡、稳定运转。目前通常利用正温度系数热敏电阻器54’，即PTC起动器来完成起动过程，在制冷压缩机电机的副绕组52’上串联有PTC起动器，PTC起动器在常温下处于小阻值导通状态，当起动时因电流的热效应，PTC元件在短时间内温度升高，当达到居里点后，其电阻值迅速增加到几十千欧以上，此时与副绕组52’的阻抗比相当于断路，与之串联的起动绕组的电流降至十几毫安以下，这时电机起动过程完成，进入正常运转。在电机正常运转时，PTC元件中仍然有十几毫安的维持电流通过，以维持PTC元件的发热，阻止电机起动绕组在电机正常工作时发生作用，这个维持PTC元件发热的功率消耗通常在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ZL200520068558.X公开了一种互感式无触点起动器，用于起动单相交流电机。通过一个电流互感器，采样相关的电流信号，控制双向可控硅的导通，可以控制电流采样系统的发热功耗。但是其需要选择适当的电流互感器的参数，达到在电机起动时保证触发双向可控硅，而在电机正常运行时不触发双向可控硅。这个参数的选择就比较困难，需要多次的试凑。而且，真正投入生产时，由于元器件参数的分离性，很难保证上述要求一定能满足。在具体的实践引用中，该电路经常产生误动作，即在电机已经起动之后，双向可控硅还会开通，电路工作不够稳定，导致不必要的损耗。即使电流互感器参数一旦选择好以后，对于不同的电机负载，不具有普遍的适用性，对于不同电机，电流互感器的参数要求不同，所以很难投入到实际的生产应用中去。

中国专利ZL 200710030846.X公开了一种交流电动机起动器，它与交流电机起动绕组串联使用。包含了双向开关电路和计时电路，由整流桥和MOS管组成双向开关电路，由电容、三极管、电阻组成计时电路，控制双向开关电路。虽然该电路可以实现交流电机的起动，但是该电路在起动后，三极管两端承受的电压接近于电源电压，所以必须采用耐压较高的三极管，从而增加了成本。电机起动完成后，三极管处于导通状态，该电流通过电机副绕组、电阻和三极管，会消耗不少的能量，虽然该实用新型称可以把稳态功耗降到0.5瓦以下，但是根据新的标准，该稳态功耗还是远远没有达到要求。该电路在MOS管的栅极和源极之间没有加稳压管，很容易造成MOS管栅极的损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种设计合理，结构简单、超低功耗、性能可靠的电机起动器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种超低功耗电机起动器，其特征在于：它包括一个双向可控硅、一个由四个二极管组成的整流桥、一个晶体管、一个稳压二极管以及若干阻容元件；双向可控硅的第一阳极与交流电机副绕组相连，双向可控硅的第二阳极与交流电源、交流电机主绕组以及整流桥的一个桥臂相连，双向可控硅的门极与整流桥的另一个桥臂相连；整流桥的一个直流输出端与第一电阻的一端及第四电阻的一端相连，第一电阻的另一端与第一电容的一端相连，第一电容的两端并联第五电阻和第六电阻的串联电路，第一电容的另一端与稳压二极管、第二电容和第二电阻的并联电路的一端及第三电阻的一端相连，稳压二极管、第二电容和第二电阻并联电路的另一端与晶体管及整流桥的另一个直流输出端相连，第三电阻的另一端与晶体管相连，第四电阻的另一端与晶体管相连。

本实用新型它还包括一个正温度系数热敏电阻器，所述的正温度系数热敏电阻器的一端与双向可控硅的第二阳极连接，另一端与交流电源、交流电机主绕组以及整流桥的一个桥臂相连。

本实用新型所述的晶体管为增强型场效应管，增强型场效应管的源极与稳压二极管、第二电容、第二电阻的并联电路相连，增强型场效应管的门极与第三电阻相连，增强型场效应管的集电极与第四电阻相连。