智能型單相異步電動的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種由于電動機繞組過熱時，迅速斷電保護且自行鎖定保護狀態(tài)的智能型單相異步電動機。既有效地保護電動機又最大限度保證用戶方便，免受誤保護的干擾。關(guān)鍵在于抓住繞組“過熱”根源，使用“溫度開關(guān)”配合電子電路組成帶自鎖的電子開關(guān)，配套YC-YL轉(zhuǎn)換電路和啟動顯示電路就構(gòu)成性能優(yōu)良的智能型單相異步電動機。制作專用的智能保護配件，配套任意形式的單相異步電動機。
【專利說明】智能型單相異步電動機
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實用新型涉及一種由于各種原因造成電動機繞組過熱時，能夠迅速斷電保護且自行鎖定保護狀態(tài)，必須切斷電源后重新送電才能再次運行的智能型單相異步電動機。
【背景技術(shù)】:
[0002]單相異步電動機因其結(jié)構(gòu)簡單、應用廣泛，且價格相對低廉深受用戶歡迎。在實際使用中因(特別是偏遠農(nóng)村的)供電線路簡陋、設(shè)備故障或操作失誤而燒毀的現(xiàn)象時有發(fā)生，于是如何保護電動機防止意外損壞的課題應運而生。不但在生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)五花八門的電動機保護電路，而且有許多各具特色的技術(shù)申報并取得國家專利保護。
[0003]客觀地分析這些問題或者解決問題的需求，不但存在而且也應該是代表了人們一直的愿望、許多技術(shù)方案不但可行，而且也確實能夠?qū)崿F(xiàn)其保護的目的，但卻很少得到實際的普及應用。
[0004]需求確實存在、預期的保護目的也能達到、制造成本與被保護電動機的價值比較也是微不足道的，為什么卻很少受到生產(chǎn)廠家或消費者的青睞？
[0005]東西確實好、花錢又很少，保護電動機避免意外損失的想法也不錯。但是人家買電動機或配備電動機的設(shè)備是用來干活的，如果因為防止可能發(fā)生意外損失，卻經(jīng)常影響到正常的使用，就不但是可有可無的東西，而成為是否要因噎廢食的選擇。
[0006]問題的關(guān)鍵在于這些可能導致電動機燒毀的因素，是否必然導致電動機燒毀的悲劇；換而言之就是在什么情況下接近電動機燒毀危險的極限，只有在“你不及時斷電而繼續(xù)工作，我必然會燒毀”的關(guān)鍵時刻才啟動保護機制的保護裝置，才可能廣泛地受到大眾的歡迎。
[0007]無可爭辯的事實是:無論故障起因如何，造成電動機燒毀的最終因素必然是內(nèi)部繞組過熱。就是說，只要抓住了電動機繞組過熱這一主要矛盾，同時也就間接地解決了其它問題。
[0008]當然，單獨的或與其它技術(shù)并存的過熱保護技術(shù)也不少見，其中不乏已獲國家專利權(quán)的技術(shù)。這些技術(shù)各有特色，但也存有不同的缺陷。與其難免掛一漏萬地列舉其優(yōu)劣，不如簡單地以“很少實用價值”概論之。
[0009]例外地，在家用電風扇等微小功率電動機里邊，或有直接使用所謂“溫度開關(guān)”的元件(以下直接簡稱溫度開關(guān))，在電動機內(nèi)部溫度過高達到限定指標時，直接切斷進入電動機的電源。究其原因，除成本很低幾乎可忽略不計外，關(guān)鍵在于這些設(shè)施并不存在“不可間斷”的需求。
[0010]上述溫度開關(guān)內(nèi)部為一雙金屬片組織的開關(guān)結(jié)構(gòu)，在常溫下為開通狀態(tài)，超過預定的溫度時觸點斷開切斷電源，溫度降低恢復常態(tài)時又自動接通。在例如農(nóng)機具等許多領(lǐng)域中，這種隨時可能恢復接通電源的開關(guān)顯見存在不可預見的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】
:[0011]本實用新型的目的，在于既能有效地保護電動機避免其內(nèi)部繞組過熱而燒毀、又最大限度保證用戶使用方便，以免經(jīng)常受到誤保護的困擾，影響正常的工作或生產(chǎn)效益。
[0012]實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)措施，就是抓住繞組“過熱”這一造成電動機燒毀的主要根源，使用埋入繞組的溫度開關(guān)，利用發(fā)光管顯示溫度開關(guān)的動作狀態(tài)，以可控硅控制的繼電器為主組成帶自鎖的電子開關(guān)，在電動機運行過程中一旦繞組達到預定限制的最高溫度，電子開關(guān)迅速動作切斷電源，并鎖定維持關(guān)斷狀態(tài)至人工關(guān)機后才恢復；加上限定啟動時間的延時開關(guān)電路和啟動時間顯示電路、配套啟動過程對副繞組進行YC-YL轉(zhuǎn)換的電動機(已申報實用新型專利《改變繞組結(jié)構(gòu)提高啟動轉(zhuǎn)矩的單相電動機》)，就構(gòu)成性能優(yōu)良的智能型單相異步電動機。
[0013]其中限定啟動時間的延時開關(guān)電路，是為防止因機械故障電動機長時間處于大電流啟動狀態(tài)，導致溫度開關(guān)不能及時反應造成損毀的可能而設(shè)；啟動時間顯示電路，是為提醒用戶在啟動過程剛結(jié)束，尚未達到正常轉(zhuǎn)速的時候，暫緩入料或其它操作，例如粉碎機等重負荷的農(nóng)機具，或那些配套電動機功率明顯偏低所謂“小馬拉大車”的機械服務。
[0014]帶自鎖的電子開關(guān)和可選的限定啟動時間的延時開關(guān)及啟動時間顯示電路，也可以與普通的單相異步電動機連結(jié)為一體，組成帶智能保護的單相異步電動機。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1為帶自鎖的電子開關(guān)配套普通電動機組成的帶智能保護的單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)電路原理圖；
[0016]圖2為改用繼電器動合觸點的帶智能保護的單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)電路原理圖；
[0017]圖3為帶自鎖的電子開關(guān)結(jié)合YC-YL轉(zhuǎn)換電路的智能型單相異步電動機電路原理圖；
[0018]圖4為不帶限定啟動時間功能的智能型單相異步電動機電路原理圖。
[0019]圖5為全功能的智能型單相異步電動機電路原理圖。
[0020]各圖符號統(tǒng)一標注說明如下:
[0021]?為交流電源符號；DYBH為整合降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓元件為一體的電源變換組件；WK為溫度開關(guān)J為繼電器；FG為發(fā)光管；DJ為電動機電路總成；LK為離心開關(guān)；LZ為電動機主繞組；LF為電動機副繞組；QC為啟動電容；YC為運轉(zhuǎn)電容；G0為光電偶合器(光偶)。
【具體實施方式】:
[0022]以下結(jié)合附圖進一步介紹本實用新型具體的實施方式:
[0023]實施例一:配套普通電動機組成的帶智能保護的單相異步電動機。
[0024]圖1為獨立的帶自鎖的電子開關(guān)，配套普通單相異步電動機構(gòu)成的，帶智能保護的單相異步電動機。其中框圖DYBH表示包含降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓電路的組合。電動機正常運行時，埋入繞組內(nèi)部的溫度開關(guān)WK為正常閉合狀態(tài)，短路可控硅控制極，繼電器J不會動作；一旦電動機繞組溫度升高導致WK動作(電路斷開)，可控硅即行導通并自鎖維持繼電器工作，同時利用發(fā)光管顯示“溫度開關(guān)”保持動作狀態(tài)(電動機繞組持續(xù)高溫)的時間，提示用戶在發(fā)光管熄滅后才進行重新啟動電動機的操作；隨著繞組冷卻WK恢復閉合狀態(tài)后，短路發(fā)光管顯示回路，因可控硅一經(jīng)觸發(fā)即維持導通狀態(tài)，電動機不恢復開通，須切斷線路供電后方可。
[0025]圖2改用繼電器J動合觸點的原因在于其較之動斷觸點更為可靠，主要用于一些功率較大的電動機。在接通電源后，電動機必須在繼電器J動作后才開始工作，可控硅導通狀態(tài)是短路繼電器線圈令其切斷電動機電路，其他因素與上類同不再贅述。
[0026]實施例二:帶自鎖的電子開關(guān)結(jié)合YC-YL轉(zhuǎn)換電路的智能型單相異步電動機的簡單結(jié)構(gòu)。
[0027]圖3描述的帶自鎖的電子開關(guān)與YC-YL轉(zhuǎn)換電路相結(jié)合的電路，除了把框圖DYBH展開為具體的電容降壓、普通整濾穩(wěn)電路外，就是YC-YL轉(zhuǎn)換電路值得簡要說明如下:
[0028]YC-YL轉(zhuǎn)換電路，借鑒上述實用新型《改變繞組結(jié)構(gòu)提高啟動轉(zhuǎn)矩的單相電動機》的技術(shù)，按“YL”系列的電磁參數(shù)設(shè)計副繞組FZ匝數(shù)，在相當“YC”系列副繞組匝數(shù)部位引出抽頭。尚心開關(guān)LK在電動機啟動時通過啟動電各接至抽頭處(YC啟動)，正常運彳丁時通過運轉(zhuǎn)電容接入全部繞組(YL運轉(zhuǎn))。
[0029]圖3電路雖然足夠簡單,但一般僅適用于功率不太大(例如2KW以下)的電動機，在相對不錯的環(huán)境條件下運行。當功率較大、特別是運行條件惡劣的情況下使用的電動機，建議配套圖4的電路結(jié)構(gòu)；對配套結(jié)構(gòu)相對簡陋或經(jīng)常發(fā)生故障的機械使用的電動機，建議使用圖5的全功能電路。
[0030]實施例三:不帶限定啟動時間功能的智能型單相異步電動機。
[0031]圖4電路按功能分為四部分，現(xiàn)分別簡要描述如下:
[0032]電源轉(zhuǎn)換電路:為在很寬的電壓范圍都能夠保證電路正常工作，使用兩個高壓電容并聯(lián)降壓，在電源電壓很低時，并聯(lián)的電容提供足夠的電壓；當電源電壓升高，穩(wěn)壓管導通可控硅驅(qū)動繼電器J動作，切斷一個電容改為單電容降壓。
[0033]自鎖保護電路:接通電源后繼電器J即行動作電動機開始工作，因溫度開關(guān)WK處于閉合狀態(tài)，光偶GO輸出導通，同時禁止可控硅和驅(qū)動發(fā)光管FG的三極管導通，電動機正常工作時繼電器J 一直維持吸合狀態(tài)；一旦電動機繞組溫度升高導致WK動作，因光偶失控可控硅即行導通拉低繼電器線圈電壓，J釋放停止電動機供電，同時發(fā)光管顯示保護狀態(tài)；WK恢復閉合狀態(tài)后因可控硅維持導通狀態(tài)，僅停止發(fā)光管顯示回路，電動機不會恢復重新開通。
[0034]YC-YL轉(zhuǎn)換電路:在電動機啟動初始，啟動電容QC的電壓通過四只整流二極管組成的橋路，驅(qū)動光偶GO輸出禁止可控硅導通，繼電器J不動作其動斷觸點接通副繞組LF抽頭，電動機處于YC啟動狀態(tài)；離心開關(guān)LK動作切斷QC電源后，QC殘存電壓被并聯(lián)電阻迅速放光，GO無輸出開放可控硅驅(qū)動并一直維持繼電器J吸合，動合觸點接通全部副繞組，電動機進入YL運行狀態(tài)。
[0035]啟動顯示電路:啟動電容QC在電動機啟動后通過二極管迅速充滿大容量的電解電容(至穩(wěn)壓管額定值)，發(fā)光管FG點亮顯示；LK動作切斷QC電源后，QC殘存電壓雖被并聯(lián)電阻迅速放光，電解電容貯存的電壓因二極管隔離并不受影響，而是通過大阻值電阻緩慢放電，維持發(fā)光管FG顯示狀態(tài)，直至殘存電壓不足維持發(fā)光。
[0036]實施例四:全功能的智能型單相異步電動機。[0037]圖5電路是在圖4的基礎(chǔ)上，壓縮“啟動顯示電路””的位置，追加限定啟動時間的延時開關(guān)電路而成。因為限定啟動時間電路的結(jié)構(gòu)，無非一簡單的延時開關(guān)電路，屬于常見的【背景技術(shù)】無須特別說明，圖中僅以框圖形式表示。
[0038]延時開關(guān)電路的功能簡要說明如下:
[0039]延時開關(guān)電路按圖5可見其輸入信號來自離心開關(guān)、其電源與輸出開關(guān)信號公用，直接連接自鎖保護電路，平時處于輸出高阻(開路)狀態(tài)；電動機開機后延時開關(guān)電路進入延時過程，在設(shè)定的時間內(nèi)接收不到離心開關(guān)的輸入信號，輸出的低阻值拉低自鎖保護電路的繼電器J線圈電壓，繼電器J釋放停止電動機供電(類同上述自鎖保護電路中的可控硅電路)；正常工作的電動機，離心開關(guān)必然在限定時間內(nèi)動作，輸入延時開關(guān)電路的信號停止延時過程并同時清零延遲時間。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型單相異步電動機，其特征在于:由溫度開關(guān)元件、顯示溫度開關(guān)狀態(tài)的發(fā)光管、可控硅開關(guān)控制繼電器啟閉狀態(tài)組成帶自鎖的電子開關(guān)，加上限定啟動時間的延時開關(guān)電路和啟動時間顯示電路、配套YC-YL轉(zhuǎn)換電路，與電動機主體連結(jié)為一體所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能型單相異步電動機，其特征在于:省略延時開關(guān)電路和啟動時間顯示電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能型單相異步電動機，其特征在于:帶自鎖的電子開關(guān)和限定啟動時間的開關(guān)及其顯示電路，與普通單相異步電動機連結(jié)為一體，組成帶智能保護的單相異步電動機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能型單相異步電動機，其特征在于:所述YC-YL轉(zhuǎn)換電路為按“YL”系列電動機參數(shù)決定副繞組匝數(shù)，在相當“YC”系列匝數(shù)部位引出抽頭，離心開關(guān)在啟動時通過啟動電容接至抽頭處，正常運行時通過運轉(zhuǎn)電容接入全部繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能型單相異步電動機，其特征在于:由變換單雙電容降壓的電源轉(zhuǎn)換電路、利用光偶隔離的自鎖保護電路、借用啟動電容殘存電壓控制的YC-YL轉(zhuǎn)換電路和啟動顯示電路所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述智能型單相異步電動機，其特征在于:追加限定啟動時間的延時開關(guān)電路。
【文檔編號】H02H7/085GK203481797SQ201320604056
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】徐東旭, 徐東升, 張潤祿, 徐東山, 時海建, 張秀川, 劉國聚, 田利飛, 叢國華 申請人:徐東旭