[实用新型]用于商用制冷压缩机电机的无功耗起动器

说明书

技术领域

本实用新型属于电机起动装置技术领域，具体涉及一种用于商用制冷压缩机电机的无功耗起动器，主要用于商用制冷压缩机电机的起动，亦可用于普通单相交流感应式或单相交流永磁式电机（以下，统称为单相交流电机）的起动。

背景技术

目前的制冷压缩机电机多数采用单相交流电机，单相交流电机通常由转子和定子构成，所述的定子具有主、副两组绕组，所述的主绕组又叫工作绕组，用于实现电机的起动和稳态运行；所述的副绕组又叫起动绕组，仅在起动阶段工作，用于辅助电机的起动。单相交流电机的起动方式有电阻起动和电容起动，电阻起动式电机的起动转矩虽略大于额定转矩，但仍然较小，因此也限制了其使用范围；电容起动式电机的起动转矩大，可达额定转矩的2.5～3倍，能带动满载起动的机械，目前的制冷压缩机主要采用电容起动式电机。由于压缩机电机在起动完成后不需要副绕组参与工作，并且起动完成后副绕组中的电流产生的功耗大部分为无效功耗，因此，理想状态是使副绕组回路在压缩机电机起动后断开，并使流经副绕组的电流尽可能地减小，以降低功率损耗，实现“零功耗”。对此，业内常用的解决方法是在压缩机的起动电路中串接电机起动器。电机起动器通常由正温度系数热敏电阻（以下简称为PTC热敏电阻）来实现。当电机起动时，PTC热敏电阻的阻值为其常温阻值，当副绕组回路接通电源参与工作时，电路中会产生较大的副绕组起动电流。在该电流的作用下，PTC热敏电阻迅速发热升温，其阻值迅速增大，最终使副绕组回路基本断开。在电机正常运行时，PTC热敏电阻中仍然需要一能维持其发热的较小电流，用于保持副绕组回路的断开状态。由该电流在PTC热敏电阻上产生的功耗约为3瓦，长此累积，该发热功耗会导致电能的大量浪费。对于如商用压缩机等较大功率压缩机（功率范围：50～400W）的起动，则主要依赖重锤式起动器，重锤式起动器是电流型器件，其吸合线圈与压缩机主绕组串联，因此需要与压缩机作严格的匹配。虽然重锤式起动器可靠性高，不易坏，且起动失败之后可在短时间（热机最好间隔20秒）内再次起动，但存在成本高、触点寿命有限、吸放时容易产生火花或电磁干扰等缺陷。另外，电压式起动器也常用于大功率压缩机的起动，然而同样的，电压式起动器由于采用了有触点的继电器，也存在触电寿命有限、吸放时容易产生火花或电磁干扰等缺陷。

    在已公开的中国专利文献中不乏关于电机起动器的技术信息，中国发明专利申请公布号CN101814874A介绍了“一种互感式无触点起动器”，其通过电流互感器采样电机回路中的电流信号，结合双向可控硅和PTC热敏电阻，使电机起动电路仅在电机起动时参与工作，而在电机进入正常工作状态后断开以关闭其功能，实现所谓的“零功耗”。但该起动器只能适用于一般小型家用制冷压缩机，而无法应用于商用大功率制冷压缩机，因此通用性较差。又如中国发明专利申请公布号CN104104278A提及的“商用制冷压缩机电机用的互感式无触点电流起动器”，先通过电流互感器采样电机回路中的电流信号，在电机起动之初利用起动回路电流远远大于正常工作电流的特点触发双向可控硅，完成电机的起动，而在电机进入运行状态后利用工作电流大幅下降到接近正常工作状态电流的特点使双向可控硅无法被触发，以此实现副绕组回路的完全断开。该起动器主要用于商用制冷压缩机电机的起动，亦可用于普通单相交流电机的起动，适用范围广，但它在实际应用中仍被发现有缺陷：副绕组线圈无法承受较大的耐电流，从而影响了起动器的电性能稳定性。

    鉴于上述已有技术，为了使电机起动器具有更高的电性能稳定性，本申请人对现有的商用压缩机电机起动器的结构作了有益的改进,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的任务在于提供一种起动可靠性高、电性能稳定、消耗功率少，且能承受大电流的用于商用制冷压缩机电机的无功耗起动器。

为了完成所述的任务，本实用新型提供的技术方案是：一种用于商用制冷压缩机电机的无功耗起动器，其特征在于：包括电流互感器L1、电感L2、双向可控硅T、PTC元件以及起动电容C1，所述的电流互感器L1初级线圈的一端、次级线圈的一端以及电感L2的一端共同连接交流电源的一端，电流互感器L1初级线圈的另一端连接电机主绕组引出端M，电流互感器L1次级线圈的另一端连接双向可控硅T的G极，电感L2的另一端连接双向可控硅T的T1极，双向可控硅T的T2极连接所述的PTC元件的一端，PTC元件的另一端连接起动电容C1的一端，起动电容C1的另一端与电机副绕组引出端S连接，电机主、副绕组合并引出端L连接交流电源的另一端。