專利名稱：用于控制電機(jī)起動(dòng)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路控制方法及電路結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于控制電機(jī)起動(dòng)的方法
及裝置。
背景技術(shù)：
單相交流電機(jī)通常由一轉(zhuǎn)子和由主、副繞組的定子組成。其中副繞組除起到起動(dòng) 作用外，也可以在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)工作，所以完整的單相交流電機(jī)的副繞組通常由起動(dòng)電 路和運(yùn)行電路并聯(lián)表示。不需要副繞組工作的電機(jī)不需要運(yùn)行電路，其中副繞組的起動(dòng)電 路部分僅在電機(jī)起動(dòng)時(shí)參加工作，電機(jī)起動(dòng)后需要副繞組斷開，小型電機(jī)大都不需要起動(dòng) 電容Qe和運(yùn)行電容C3。目前，電機(jī)起動(dòng)通常是采用正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)元件來實(shí)現(xiàn)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)， 起動(dòng)回路參與工作，起動(dòng)時(shí)PTC電阻值低，流過PTC的起動(dòng)電流，導(dǎo)致PTC發(fā)熱，其電阻值迅 速升高，使起動(dòng)回路基本斷電，在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，PTC兩端電壓很高，有流過PTC的維持電 流，這個(gè)維持電流產(chǎn)生功耗有1. 5 3. 5W，這是極大電能浪費(fèi)。中國(guó)專利號(hào)200610034946. 5公開了一種用于單相交流起動(dòng)電機(jī)的電子裝置，它 的觸發(fā)信號(hào)取于串聯(lián)在主繞組的電感兩端，利用起動(dòng)時(shí)主繞組電流是正常運(yùn)行電流倍數(shù)關(guān) 系，起動(dòng)時(shí)主繞組產(chǎn)生大電流，在電感器兩端產(chǎn)生一個(gè)較大的電壓，經(jīng)整流后給光耦觸發(fā)信 號(hào)，光耦輸出端導(dǎo)通后給雙向可控硅提供觸發(fā)信號(hào)電流，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)可控硅T導(dǎo)通，起動(dòng)繞組 得電，電機(jī)開始起動(dòng)。電機(jī)起動(dòng)后，其電流下降，在電感器兩端產(chǎn)生的壓降將關(guān)掉光耦觸發(fā)， 從而關(guān)斷雙向可控硅控制極，雙向可控硅不導(dǎo)通。該專利有以下不足①觸發(fā)信號(hào)整流后 未濾波，這樣光耦關(guān)斷困難；②觸發(fā)信號(hào)在起動(dòng)和正常運(yùn)行時(shí)，倍差不足，這樣不能做一款 通用的起動(dòng)器，無法滿足市場(chǎng)需要；③雙向可控硅控制極直接連接到副繞組，控制極電流太 大，雙向可控硅無法承受或嚴(yán)重降低可控硅的使用壽命。綜上所述，該專利實(shí)際無法實(shí)現(xiàn)期 望，也無法產(chǎn)業(yè)化。中國(guó)專利號(hào)97110755. 6公開了一種用于單相交流起動(dòng)電機(jī)的電子裝置，它采雙 PTC熱敏電阻器，用小PTC熱敏電阻控制雙向可控硅，電機(jī)起動(dòng)后，大PTC熱敏電阻無功耗， 該專利不足小PTC熱敏電阻器上仍然有功耗，有0. 2 0. 5W。中國(guó)專利號(hào)200410065370. X (見圖)公開了一種用于單相交流起動(dòng)電機(jī)的電子裝 置，它的觸發(fā)信號(hào)取于串聯(lián)在主繞組的電流互感的初級(jí)，利用起動(dòng)時(shí)主繞組電流是正常運(yùn) 行電流倍數(shù)關(guān)系，通過互感器將信號(hào)發(fā)大，起動(dòng)時(shí)的大電流使可控硅控制極觸發(fā)導(dǎo)通，電機(jī) 起動(dòng)后，主繞組電流降低，從而關(guān)斷可控硅，使PTC上無功耗，此專利不足①信號(hào)取于主繞 組，存在電機(jī)規(guī)格型號(hào)不同，信號(hào)變動(dòng)大，而起動(dòng)和工作的電流倍差不大，不能做一款通用 的起動(dòng)器；②因起動(dòng)和工作的電流倍差不足，低壓電機(jī)起動(dòng)或起動(dòng)后關(guān)斷困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于控制電機(jī)起動(dòng)的方法及裝置，它能控制電機(jī)起動(dòng)，起動(dòng)后的功耗小，適用范圍廣，運(yùn)行的穩(wěn)定性好，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的用于控制電機(jī)起動(dòng)的方法，利用整流橋堆將電源的交流電 轉(zhuǎn)換為直流電，將轉(zhuǎn)換的直流電經(jīng)過RC充電后用于控制光偶的運(yùn)行，再利用光耦來控制交 流電的回路，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)，并起到降低起動(dòng)器功耗的目的。通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，包括整流橋堆，整流橋堆的輸入端連接在電源或副繞組 的引出端上，在整流橋堆的輸出正極上串聯(lián)有充電電容C1及充電電阻R1，充電電阻R1的另 一端與光耦的輸入端1連接，整流橋堆的輸出負(fù)極與光耦的輸入端2連接，在光耦的輸入1 端及光耦的輸入2端之間并聯(lián)一個(gè)濾波電容，光耦的輸出端3與電源或副繞組的引出端連 接，光耦的輸出端4與電源另一端連接。光耦的輸出端3通過PTC熱敏電阻與副繞組的引出端或電源連接。光耦的輸出端3通過限流電阻與副繞組的引出端或電源連接，光耦的輸出端4與 雙向可控硅的觸發(fā)極連接，雙向可控硅的第一電極與電源連接，雙向可控硅的第二電極通 過PTC熱敏電阻與副繞組的引出端連接。在整流橋堆的一個(gè)輸入端上連接有阻容降壓電路，阻容降壓電路的另一端與副繞 組引出端或電源連接。在整流橋堆的輸出端上并聯(lián)一個(gè)限壓電阻。在光耦的輸入端上并聯(lián)一個(gè)二極管。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用將交流電轉(zhuǎn)換為直流電， 再將該直流電采用充電方式控制光耦，使光耦自動(dòng)控制交流電的回路，以控制電機(jī)起動(dòng)，因 采用的是RC充電方式，極大的減少了起動(dòng)器的功耗，本發(fā)明方法所采用的起動(dòng)器在使用中 的功耗約為低于0. 1W，只有毫瓦(mW)級(jí)別，因起動(dòng)控制信號(hào)與電機(jī)本身規(guī)格型號(hào)、功率無 關(guān)，故適用范圍廣，并且該起動(dòng)器能實(shí)現(xiàn)低壓起動(dòng)，起動(dòng)后關(guān)斷容易，是一款通用節(jié)能型電 機(jī)起動(dòng)器。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，所采用的裝置容易制作提高了電機(jī)起動(dòng)的可靠性，降低起動(dòng) 器起動(dòng)后的功耗。附圖及


圖1為本發(fā)明的電路原理圖。圖2為本發(fā)明的第2種的電路原理圖。圖3為本發(fā)明的第3種的電路原理圖。圖4為本發(fā)明的第4種的電路原理圖。圖5為本發(fā)明的第5種的電路原理圖。
圖6為本發(fā)明的第6種的電路原理圖。圖7為本發(fā)明的第7種的電路原理圖。圖8為本發(fā)明的第8種的電路原理圖。圖9為本發(fā)明的第9種的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例1 通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括整流橋堆D，整 流橋堆D的輸入端連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電 阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3與副繞組S的引出端連接，光耦U的輸出端4與電源連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，整流后的直流電給充電電容Cl充電，光耦U導(dǎo)通，副繞組S通電， 充電完成后，充電回路無電流，光耦U關(guān)斷，副繞組S關(guān)斷，電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。本發(fā)明的實(shí)施例2 通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括整流橋堆D，整 流橋堆D的輸入端連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電 阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦U的 輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的引出端連接，光耦U 的輸出端4與電源連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，整流后的直流電給充電電容Cl充電，光耦U導(dǎo)通，副繞組S通電， PTC熱敏電阻Rp發(fā)熱電阻值增大，電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，充電完成后，充電回路無電流，光耦U關(guān) 斷，副繞組S關(guān)斷，PTC熱敏電阻Rp無電流通過，無功耗。本發(fā)明的實(shí)施例3 通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括整流橋堆D，整 流橋堆D的輸入端連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電 阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦U的 輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2與副繞組S的引出端連接，光耦U的輸 出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第一電極Al與電源連接，雙向可 控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的引出端連接。電機(jī)開機(jī)瞬間，整流后的直流電給充電電容Cl充電，光耦U導(dǎo)通，同時(shí)觸發(fā)雙向可 控硅T導(dǎo)通，副繞組S通電，PTC熱敏電阻Rp發(fā)熱電阻值增大，電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，充電完成后， 充電回路無電流，光耦U關(guān)斷，控制極關(guān)閉，副繞組S關(guān)斷，PTC熱敏電阻Rp無電流通過，無 功耗。本發(fā)明的實(shí)施例4:通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括整流橋堆D，整 流橋堆D的輸入端通過阻容降壓電路R3、C5連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串 聯(lián)有充電電容Cl及充電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆 D的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2與副繞組S的 引出端連接，光耦U的輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的第一電極 Al與電源連接，雙向可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的引出端連 接。電機(jī)開機(jī)瞬間，先通過阻容降壓電路R3、C5降壓，整流后的直流電給充電電容Cl 充電，光耦U導(dǎo)通，同時(shí)觸發(fā)雙向可控硅T導(dǎo)通，副繞組S通電，PTC熱敏電阻Rp發(fā)熱電阻 值增大，電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，充電完成后，充電回路無電流，光耦U關(guān)斷，控制極關(guān)閉，副繞組S關(guān) 斷，PTC熱敏電阻Rp無電流通過，無功耗。本發(fā)明的實(shí)施例5 通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括整流橋堆D，在 電源上連接有變壓器B，在整流橋堆D的輸入端與降壓后的電源連接，在整流橋堆D的輸出 正極上串聯(lián)有充電電容Cl及充電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接， 整流橋堆D的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2與副 繞組S的引出端連接，光耦U的輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T的 第一電極Al與電源連接，雙向可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S的 引出端連接。
實(shí)施例5的工作原理與實(shí)施例4類似，僅是電源的降壓元件不同。本發(fā)明實(shí)施例6 通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括整流橋堆D，整流 橋堆D的輸入端通過阻容降壓電路R3、C5連接在電源上，在整流橋堆D的輸出正極上串聯(lián) 有充電電容Cl及充電電阻R1，充電電阻Rl的另一端與光耦U的輸入端1連接，整流橋堆D 的輸出負(fù)極與光耦U的輸入端2連接，整流橋堆D輸出端并聯(lián)限壓電阻R4，光耦U的輸入 兩端并聯(lián)濾波電容C5 (或旁路電容)、二極管ZD，光耦U的輸出端3通過限流電阻R2連接 電機(jī)副繞組引出端連接，光耦U的輸出端4與雙向可控硅T的觸發(fā)極G連接，雙向可控硅T 的第一電極Al與電源連接，雙向可控硅T的第二電極A2通過PTC熱敏電阻Rp與副繞組S 的引出端連接。原理同實(shí)施例4、5，R4起限制充電后電容Cl的電壓，充完電后，回路有一定的紋波 電流，電容C5起濾波或旁路作用，當(dāng)電機(jī)停止工作后關(guān)電后，二極管ZD能加快放電速度。圖7、8、9表示實(shí)施例6的三種其它不同連接法，其原理與實(shí)施例6相同。在具體生產(chǎn)中，根據(jù)不同品種的電機(jī)，可先擇不同的實(shí)施方案，選擇不同規(guī)格的元 器件，本發(fā)明的電機(jī)起動(dòng)器，其控制信號(hào)只與電源電壓有關(guān)，與電機(jī)的型號(hào)規(guī)格無關(guān)，故可 以在很寬功率范圍內(nèi)的電機(jī)上通用。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。任何熟悉 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公示的技術(shù)范圍內(nèi)，可以輕易想到的變化，都應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于控制電機(jī)起動(dòng)的方法，其特征在于利用整流橋堆將電源的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，將轉(zhuǎn)換的直流電經(jīng)過RC充電后用于控制光偶的運(yùn)行，再利用光耦來控制交流電的回路，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)，并起到降低起動(dòng)器功耗的目的。
2.一種通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，包括整流橋堆(D)，其特征在于整流橋堆(D)的輸入 端連接在電源或副繞組(S)的引出端上，在整流橋堆(D)的輸出正極上串聯(lián)有充電電容C1 及充電電阻R1，充電電阻R1的另一端與光耦(U)的輸入端1連接，整流橋堆(D)的輸出負(fù)極 與光耦(U)的輸入端2連接，在光耦(U)的輸入1端及光耦(U)的輸入2端之間并聯(lián)一個(gè)濾 波電容(C4),光耦(U)的輸出端3與電源或副繞組(S)的引出端連接，光耦(U)的輸出端4 與電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，其特征在于光耦(U)的輸出端3通過PTC熱敏電阻(Rp)與副繞組(S)的引出端或電源連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，其特征在于光耦(U)的輸出端3通 過限流電阻(R2)與副繞組(S)的引出端或電源連接，光耦(U)的輸出端4與雙向可控硅(T) 的觸發(fā)極(G)連接，雙向可控硅(T)的第一電極(A1)與電源連接，雙向可控硅(T)的第二電 極(A2)通過PTC熱敏電阻(Rp)與副繞組(S)的引出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，其特征在于在整流橋堆(D)的 一個(gè)輸入端上連接有阻容降壓電路(R3、c5)，阻容降壓電路(R3、C5)的另一端與副繞組(S)的 引出端或電源連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，其特征在于在整流橋堆(D)的輸出端上并聯(lián)一個(gè)限壓電阻(R4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器，其特征在于在光耦(U)的輸入端上 并聯(lián)一個(gè)二極管(ZD)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制電機(jī)起動(dòng)的方法及裝置，利用整流橋堆將電源的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，將轉(zhuǎn)換的直流電經(jīng)過RC充電后用于控制光偶的運(yùn)行，再利用光耦來控制交流電的回路，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)，并起到降低起動(dòng)器功耗的目的。本發(fā)明采用將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再將該直流電采用充電方式控制光耦，使光耦自動(dòng)控制交流電的回路，以控制電機(jī)起動(dòng)，因采用的是RC充電方式，極大的減少了起動(dòng)器的功耗，本發(fā)明方法所采用的起動(dòng)器在使用中的功耗約為低于0.1W，只有毫瓦(mW)級(jí)別，因起動(dòng)控制信號(hào)與電機(jī)本身規(guī)格型號(hào)、功率無關(guān)，故適用范圍廣，并且該起動(dòng)器能實(shí)現(xiàn)低壓起動(dòng)，起動(dòng)后關(guān)斷容易，是一款通用節(jié)能型電機(jī)起動(dòng)器。
文檔編號(hào)H02P1/42GK101902183SQ20101026420
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者吳正榮, 張波, 張金英, 文耿, 朱同江, 楊百昌, 石錦均, 鮑峰 申請(qǐng)人:貴州凱里經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)中昊電子有限公司