[发明专利]具有供电系统的电机系统以及用于为电机部件供电的供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种AC电机系统。本发明尤其涉及一种具有转子的AC单相电机系统，所述转子由连接在相线连接件和零线连接件之间的主绕组驱动以使得其可以由单相电力供给供电。

本发明所涉及的电机系统还包括副绕组，所述副绕组在零速度下提供扭矩，用于启动电机部件。副绕组经由启动电容供电，其提供单相电力供给的相移以生成扭矩。

电压继电器控制继电器开关，当电机部件运行并因此不再需要启动扭矩时，所述继电器开关停止启动电容。电压继电器根据跨继电器的控制电压来改变继电器开关的配置，即断开或闭合继电器开关。

当控制电压超过阈值时，继电器断开继电器开关且启动电容被断开。

本发明还尤其涉及一种用于制冷应用的压缩机的电机系统以及一种启动这种电机系统的方法。

背景技术

图1概略地示出现有技术中已知的压缩机电机。电压继电器6基于跨副绕组的电压来控制继电器开关7并由此启用或停用启动电容CS和/或副绕组5。

当电力最初供给至电机时，跨副绕组的电压低，因此电压继电器处在非启用状态并因而是导通的、闭合的继电器开关配置，如图1所示。在这种继电器配置中，副绕组经由启动电容连接并提供启动扭矩。

如图2所示，当速度增加(横坐标)时，跨副绕组的电压(纵坐标)增加。当电压到达断开阈值时，电压继电器将继电器开关移动至非导通的、开路的继电器开关配置。这断开了启动电容CS，在没有启动电容的情况下继续电机的操作，即副绕组通过运行电容CR驱动，或者在没有运行电容的电机中，副绕组被简单地断开。

在启动后的负载点处，运行电容提高电机的效率，这是使用运行电容的原因。运行电容通常是启动电容的5分之一至10分之一。

通过本文中的定义，我们将在以下使用术语“启用”来描述控制继电器开关移动至导致启动电容断开的位置的继电器的活动，使用术语“停用”来描述控制继电器开关移动至导致启动电容的连接的位置的继电器的活动。

出于稳定性的原因以及为了避免反复地启用和停用，继电器被设计成具有滞后现象，由此，控制电压的启用电位高于控制电压的停用电位。控制电压的滞后由图3中的被连接并形成闭合回路的四个箭头示出。

如果电机过载，即如果电机的负载高于极限扭矩(breakdown torque或断裂扭矩)，则跨副绕组的电压将下降到继电器的停用控制电压以下并使得启动电容被连接。这由图3中的低速下向上的点箭头示出。

启动电容的复位提供了增加的扭矩以克服所述负载。因此，电机速度增加并因此跨副绕组的电压增加直到到达控制电压的启用电位且启动电容因此断开为止。该顺序将自身重复，继电器将依赖于电机上的机械负载反复地启用和停用，例如以1Hz的范围中的频率。

由于反复的启用和停用，副绕组和启动电容变成在过载情况下是能够运转的。典型地，电机没有被设计成在更长的时间段上获取该增加的动力，且电气系统变成过载的。特别地，电机绕组和缆线等处在被过度的加热所损坏的风险中。

发明内容

本发明的实施例的目的之一是提供包括供电系统和电机部件的电机系统以及用于电机部件的独立的供电系统，它们避免了继电器的反复启用和停用的上述缺陷。

根据第一方面，该目的由一电机系统来实现，在所述电机系统中，继电器相对于继电器开关定位成使得继电器开关在闭合和开路配置之间的运动在控制电压依赖于跨副绕组的电压的状态和控制电压不依赖于跨副绕组的电压的状态之间改变。

由于继电器开关的闭合独立于跨副绕组的电压，所以控制电压独立于电机系统的转子速度(RPM)，因此电机系统的重负载或大负载不影响继电器开关的运动。于是，继电器开关保持开路配置直到电机系统完全关闭为止，继电器的反复启用和停用的上述缺陷被避免。

在实际中，启动电容可以位于相线连接件和第一节点之间，副绕组可以位于第二节点和零线连接件之间，且继电器开关可以位于第一节点和第二节点之间。以这种方式，继电器开关可以在闭合配置中将电流从第一节点导通到第二节点，并在开路配置中防止在第一节点和第二节点之间的导通，这将提供以下特征：继电器开关的运动在控制电压依赖于跨副绕组的电压的状态和控制电压不依赖于跨副绕组的电压的状态之间变化。

继电器可以插入到第一节点和零线连接件之间，以使得当继电器开关处在开路状态时，继电器开关由此将继电器与副绕组有效地分离。