專利名稱：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)啟動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器。
背景技術(shù)：
交流電機(jī)中一般設(shè)置主線圈和輔助線圈，其中輔助線圈僅在電機(jī)接通電源時(shí)用于 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢正常工作后，輔助線圈應(yīng)從電路中斷開。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器即 是用來完成這項(xiàng)功能。傳統(tǒng)技術(shù)中一般采用PTC熱敏電阻(PTC)元件來充當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，圖1給出了 傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖，主線圈與輔助線圈的公共端通過一個(gè)開關(guān)連接電源，同時(shí)輔 助線圈串接一個(gè)熱敏電阻。當(dāng)開關(guān)閉合，電源接通，電動(dòng)機(jī)剛開始啟動(dòng)時(shí)，由于熱敏電阻的 阻值較低，將有較大的電流流過輔助線圈。此時(shí)，輔助線圈輔助主線圈一起完成電動(dòng)機(jī)的啟 動(dòng)。一段時(shí)間之后，由于熱敏電阻發(fā)熱作用，其阻值迅速增大，減小流過輔助線圈的電流，將 輔助線圈從電路中斷開。但是，熱敏電阻的阻值不會(huì)無限大，所以流過輔助線圈的電流并不 為零。這樣，在電動(dòng)機(jī)正常工作狀態(tài)下，輔助線圈仍然在消耗電能，造成了能源的浪費(fèi)。圖2給出一種改進(jìn)的PTC式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，相比于圖1，增加了一個(gè)雙向可控硅，并 用一個(gè)熱敏電阻作為雙向可控硅的柵極觸發(fā)器件，靠熱敏電阻的自身發(fā)熱電阻增大，降低 雙向可控硅的柵極電流，到達(dá)截止雙向可控硅的目的。但是，用熱敏電阻作為觸發(fā)原件容易 受到工作環(huán)境溫度的影響，尤其在低溫下，會(huì)使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)。還有一種電感式的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，如圖3所示，雙向可控硅T的柵極連接輔助線圈 S，主線圈M通過熱敏電阻P連接雙向可控硅T的第二電極。當(dāng)熱敏電阻P由于其發(fā)熱導(dǎo)致 本身電阻增大，使流過雙向可控硅T的電流小于其最小維持電流而截止，使輔助線圈S從電 路中斷開。但是由于電感具有電流延遲效應(yīng)，輔助線圈S斷開的瞬間會(huì)產(chǎn)生與原電流方向 相反大小相等的感生電流，這個(gè)感生電流流入雙向可控硅T的柵極，可能會(huì)使雙向可控硅T 再次被觸發(fā)而導(dǎo)通，消耗額外的電能。在專利200710132228.6中公開了一種電子啟動(dòng)器，包括觸發(fā)電路和電子開關(guān)電 路，觸發(fā)電路的輸出端與電子開關(guān)電路的控制端相連，觸發(fā)電路的控制端與延時(shí)控制電路 相連，延時(shí)控制電路與觸發(fā)電路組成零觸發(fā)延時(shí)關(guān)斷電路。該電路的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，同時(shí)使用 了較多的元器件，包括光電耦合器等，使電路的制作成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)后輔助線圈仍有少量電流流過的問題，提供了一種 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器。一種電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，包括使用時(shí)與電動(dòng)機(jī)的輔助線圈串聯(lián)的雙向可控硅以及雙向 可控硅觸發(fā)電路，所述的雙向可控硅觸發(fā)電路包括全橋整流電路、電容和與電容并聯(lián)的電 阻，全橋整流電路的第一輸入端連接雙向可控硅的柵極，第二輸入端用于連接輔助線圈的 引出端或電動(dòng)機(jī)的主線圈與輔助線圈的公共端，全橋整流電路的兩個(gè)輸出端連接電容的兩端。當(dāng)電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，電源經(jīng)全橋整流電路整流后對(duì)電容充電，充電電流流入雙向 可控硅的柵極，作為雙向可控硅的觸發(fā)電流，使雙向可控硅導(dǎo)通，從而電動(dòng)機(jī)的輔助線圈開 始工作，輔助主線圈完成電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。當(dāng)電容被充滿電之后，電容兩端不再有電流流過，則雙向可控硅的柵極也不再有 觸發(fā)電流而截止，相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān)，使與之串聯(lián)的輔助線圈從電路中斷開，不再有電 流流過輔助線圈，達(dá)到了輔助線圈無功耗的目的。所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，優(yōu)選包括設(shè)置于輔助線圈與雙向可控硅之間的熱敏電阻， 防止線圈短路，電流過大而損壞可控硅。所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器優(yōu)選包括與電容串聯(lián)的限流電阻，此電阻用來限制流過全橋 整流電路和電容的電流大小，以控制可控硅的觸發(fā)電流，限流電阻的阻值為220 470 Q。所述的雙向可控硅觸發(fā)電路中電容的電容值優(yōu)選為0. 1 0.47 iiF，電阻的阻值 優(yōu)選為10 80MQ，這兩個(gè)參數(shù)的乘積表示電容的充電時(shí)間常數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)應(yīng)該適當(dāng)選 取，使電容的充電時(shí)間不至于過短，否則可能造成雙向可控硅柵極電流的變化過于劇烈而 產(chǎn)生誤觸發(fā)，即柵極無觸發(fā)電流時(shí)雙向可控硅仍然導(dǎo)通。改變電容的電容值可以調(diào)節(jié)電動(dòng) 機(jī)啟動(dòng)器的啟動(dòng)時(shí)間，改變電阻的阻值可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的回復(fù)時(shí)間。本發(fā)明采用帶有觸發(fā)電路的雙向可控硅來達(dá)到在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后將輔助線圈完全 斷開的目的，解決了輔助線圈在電動(dòng)機(jī)正常工作狀態(tài)下的功耗問題，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作 成本低廉，使用方便，提高了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的工作穩(wěn)定性。


圖1是傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖；圖2是PTC式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖；圖3是電感式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路4是實(shí)施例1電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖；圖5為實(shí)施例1電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器另一種實(shí)施方式的電路圖；圖6是實(shí)施例2電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖；圖7是實(shí)施例3電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖；圖8是實(shí)施例4電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的電路圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖4所示，本實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器包括雙向可控硅S1，連接在電動(dòng)機(jī)的輔助 線圈1引出端與雙向可控硅S1的第二電極T2之間的熱敏電阻P1以及雙向可控硅觸發(fā)電 路11。雙向可控硅S1的第一電極T1連接電動(dòng)機(jī)的主線圈2的引出端。雙向可控硅觸發(fā)電路11包括限流電阻R1、全橋整流電路12、電容C1和電阻R2。 其中限流電阻R1的一端連接電動(dòng)機(jī)的輔助線圈1引出端，如圖5所示，也可以連接到主線 圈2和輔助線圈1的公共端。限流電阻R1的另一端連接全橋整流電路12的第二輸入端5， 全橋整流電路12的第一輸入端6連接雙向可控硅S1的柵極G，電容C1和電阻R2并聯(lián)后接入全橋整流電路12的輸出端7和輸出端8。本實(shí)施例中限流電阻R1的阻值為400 Q，電容C1的容值為0. 22 u F，電阻R2的阻 值為50MQ。電動(dòng)機(jī)的輔助線圈1和主線圈的2的公共端通過開關(guān)3連接電源4，當(dāng)開關(guān)3閉合 后，電源4通過全橋整流電路12對(duì)電容C1充電，此充電電流流入雙向可控硅S1的柵極G， 觸發(fā)雙向可控硅S1，使其導(dǎo)通，則輔助線圈1開始工作，輔助主線圈2完成電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。 熱敏電阻P1主要作用是防止線圈短路，電流過大擊穿雙向可控硅S1。當(dāng)電容C1充電完成后，電容C1兩端不再有電流流過，則雙向可控硅S1的柵極G 失去觸發(fā)電流，使雙向可控硅S1截止，斷開輔助線圈1，使輔助線圈1在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的正 常工作狀態(tài)下不消耗功率。將本實(shí)施例和圖2所示PTC式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、圖3所示電感式啟動(dòng)器作對(duì)比測(cè)試， 測(cè)試結(jié)果如下表 由上表看出，PTC式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器和電感式啟動(dòng)器的啟動(dòng)時(shí)間受到電源電壓和開 關(guān)周期的影響而有波動(dòng)，而本實(shí)施例的啟動(dòng)時(shí)間基本不受電源電壓和開關(guān)周期的影響，可 以看出，本發(fā)明提高了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的工作穩(wěn)定性。同時(shí)，測(cè)試了在220V電壓下本實(shí)施例和PTC式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、電感式啟動(dòng)器的功 率損耗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PTC式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的輔助線圈維持電流為1mA，功耗0. 22W;電感式啟 動(dòng)器的輔助線圈維持電流為0. 4mA,功耗0. 0124W ；而本實(shí)施例的輔助線圈維持電流僅為 2(^4，功耗0.00441。由此可見，本發(fā)明大大減少了輔助線圈的功耗，有效解決了輔助線圈 的能量浪費(fèi)問題。實(shí)施例2如圖6所示，輔助線圈1和主線圈的2的公共端通過開關(guān)3連接電源4，輔助線圈
1的引出端通過熱敏電阻P1連接雙向可控硅S1的第二電極T2，雙向可控硅S1的第一電極
T1連接主線圈的2的引出端，輔助線圈1的引出端連接全橋整流電路12的第二輸入端5，
全橋整流電路12的第一輸入端6連接雙向可控硅S1的柵極G，電容C1和電阻R2并聯(lián)，其
一個(gè)公共端通過限流電阻R1連接全橋整流電路12的輸出端7，另一個(gè)公共端連接全橋整流電路12的輸出端8。相比于實(shí)施例1，此實(shí)施例改變了限流電阻R1的位置，當(dāng)電源比較穩(wěn)定的情況下， 可采用本實(shí)施例。實(shí)施例3如圖7所示，輔助線圈1和主線圈的2的公共端通過開關(guān)3連接電源4，輔助線圈 1的引出端連接雙向可控硅S1的第二電極T2，雙向可控硅S1的第一電極T1連接主線圈的 2的引出端，輔助線圈1的引出端通過限流電阻R1連接全橋整流電路12的第二輸入端5， 全橋整流電路12的第一輸入端6連接雙向可控硅S1的柵極G，電容C1和電阻R2并聯(lián)后接 入全橋整流電路12的輸出端7和輸入端8。相比于實(shí)施例1，此實(shí)施例去除了輔助線圈1的引出端與雙向可控硅S1的第二電 極T2之間的熱敏電阻P1，該熱敏電阻P1主要用于保護(hù)線圈短路時(shí)電流過大擊穿雙向可控硅。實(shí)施例4如圖8所示，輔助線圈1和主線圈的2的公共端通過開關(guān)3連接電源4，輔助線圈 1的引出端連接雙向可控硅S1的第二電極T2，雙向可控硅S1的第一電極T1連接主線圈的 2的引出端，輔助線圈1的引出端連接全橋整流電路12的第二輸入端5，全橋整流電路12 的第一輸入端6連接雙向可控硅S1的柵極G，電容C1和電阻R2并聯(lián)，其一個(gè)公共端通過限 流電阻R1連接全橋整流電路12的輸出端7，另一個(gè)公共端連接全橋整流電路12的輸出端 8。相比于實(shí)施例1，此實(shí)施例去除了輔助線圈1的引出端與雙向可控硅S1的第二電 極T2之間的熱敏電阻P1，并改變了限流電阻R1的位置，當(dāng)電源電壓不太高，電源比較穩(wěn)定 的情況下，可采用本實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，包括使用時(shí)與電動(dòng)機(jī)的輔助線圈(1)串聯(lián)的雙向可控硅(S1)以及雙向可控硅觸發(fā)電路(11)，其特征在于，所述的雙向可控硅觸發(fā)電路(11)包括全橋整流電路(12)、電容(C1)和與電容(C1)并聯(lián)的電阻(R2)，全橋整流電路(12)的第一輸入端連接雙向可控硅(S1)的柵極，第二輸入端用于連接輔助線圈的引出端或電動(dòng)機(jī)的主線圈與輔助線圈的公共端，全橋整流電路(12)的兩個(gè)輸出端連接電容(C1)的兩端。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，其特征在于，包括設(shè)置于輔助線圈(1)與雙向可 控硅(S1)之間的熱敏電阻。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，其特征在于，所述的電容(C1)的電容值為 0. 1 ~ 0. 47i! Fo
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，其特征在于，所述的電阻(R2)的阻值為10 80MQ。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，其特征在于，包括與電容(C1)串聯(lián)的限流電阻 (R2)。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，其特征在于，所述的限流電阻(R1)的阻值為 220 470Q。
7.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，其特征在于，所述的電容(C1)的電容值為 0. 22 u F，限流電阻(R1)的阻值為400 Q，電阻(R2)的阻值為50MQ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，包括使用時(shí)與電動(dòng)機(jī)的輔助線圈串聯(lián)的雙向可控硅以及雙向可控硅觸發(fā)電路，所述的雙向可控硅觸發(fā)電路包括全橋整流電路、電容和與電容并聯(lián)的電阻，全橋整流電路的第一輸入端連接雙向可控硅的柵極，第二輸入端用于連接輔助線圈的引出端或電動(dòng)機(jī)的主線圈與輔助線圈的公共端，全橋整流電路的兩個(gè)輸出端連接電容的兩端。本發(fā)明采用帶有觸發(fā)電路的雙向可控硅來達(dá)到在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后將輔助線圈完全斷開的目的，解決了輔助線圈在電動(dòng)機(jī)正常工作狀態(tài)下的功耗問題，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低廉，使用方便，提高了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的工作穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02P1/44GK101860289SQ201010164760
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者方錫偉, 胡陸陸 申請(qǐng)人:浙江蘭科電子有限公司