專利名稱：一種電子起動開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子起動開關(guān)，適用于單相異步電動機。
單相異步電動機及其起動裝置由主繞組、起動繞組及串接的分相電阻(或起動電容)和起動開關(guān)組成。其中，起動開關(guān)的作用在于電動機接通電源時，處于閉合狀態(tài)，促使分相電阻(或起動電容)與串接的起動繞組通電，在電動機內(nèi)產(chǎn)生移相旋轉(zhuǎn)磁場和起動轉(zhuǎn)矩，使電動機起動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速接近其額定轉(zhuǎn)速時，起動開關(guān)便自動斷開，分相電阻(或起動電容)與其串接的起動繞組失電，從而電動機完成起動過程進入運行狀態(tài)。
當(dāng)前單相異步電動機起動大多仍采用傳統(tǒng)的機械式離心開關(guān)，其原理如

圖1。該起動開關(guān)固定在電動機軸上，裝配難度大，又增加了電動機軸向長度和通風(fēng)難度。離心開關(guān)斷開時，觸點之間有明顯火花，極易燒壞。由于沖擊、振動，離心開頭返修率高，造成停機維修，還影響電動機使用壽命。
為了克服離心開關(guān)的缺點，改善電機的起動特征，近年來開始開發(fā)新一代起動開關(guān)。如《電機技術(shù)》(1988年第二期)刊載一篇《單相電動機電子式起動裝置》，原理圖如圖2。它的工作原理是在單相電動機繞組主繞級Wm取一分壓，另外嵌入一組與起動繞組Wa同軸的輔助線圈Wc作為控制信號。當(dāng)電動機起動時，輔助線圈Wc兩端電壓為零，此時微型開關(guān)A是處在閉鎖狀態(tài)。主繞組Wm控制電壓使雙向可控硅SCR有一定的觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，接通起動繞組Wa，從而起動電動機。隨著轉(zhuǎn)速上升，輔助線圈Wc兩端電壓也隨之上升，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時，輔助線圈Wc兩端電壓足以使微型開關(guān)A打開，此時SCR失去觸發(fā)信號而截止，從而達到斷開起動繞組的目的。
上述裝置線路比較復(fù)雜，輔助線圈計算、制作和嵌入電動機定子槽內(nèi)的工藝難度大，給電動機生產(chǎn)廠家?guī)碓S多困難。而且裝置適用范圍狹小，不可能大量推廣應(yīng)用。
本實用新型的目的是提供一種電子式起動開關(guān)，該電子起動開關(guān)與電動機傳動部分無任何聯(lián)接，也不需在電動機定子槽內(nèi)嵌入附加線圈，它與電動機出線端子澆鑄成一體，可安裝在電動機機座頂部出線盒內(nèi)或安裝在遠離電動機的電氣控制屏中，便可達到安全、快速地起動電動機之目的。
本實用新型的任務(wù)是這樣完成的設(shè)計一種電子起動開關(guān)由下述電路組成電壓信號變送、檢測電路[1]、電壓信號比較電路[2]、起動時間控制和保護電路[3]、功放輸出電路[4]和穩(wěn)壓電路[5]。電動機在起動時，起動繞組二端感應(yīng)出較低電壓，經(jīng)過電壓信號變送、檢測電路分壓、整流和濾波后加到電壓比較器，然后與基準電壓比較，當(dāng)比較器輸出高電位，功放輸出電路的功放導(dǎo)通，隨即雙向可控T5被觸發(fā)導(dǎo)通，電動機開始起動旋轉(zhuǎn)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
圖1為傳統(tǒng)的單相異步電動機的起動開關(guān)。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)，上?！峨姍C技術(shù)》(88年第二期)公開的電子起動開關(guān)。
圖3為本實用新型的電子起動開關(guān)的電氣線路原理圖。
本實用新型的技術(shù)方案如下參照圖3，該電子起動開關(guān)包括由電位分配器、整流和濾波器構(gòu)成的電壓信號變送、檢測電路[1]、由輸入電壓與給定比較器和電壓輸出器構(gòu)成的電壓信號比較電路[2]、由阻容延時器所構(gòu)成的起動時間、保護電路[3]、由功率放大器和雙向可控硅構(gòu)成的功放輸出電路[4]以及穩(wěn)壓電源電路[5]。上述電路的接配關(guān)系是起動繞組的輸出端接電壓信號變送、檢測電路[1]的輸入端點7，其輸出端點8與電壓信號比較器[2]IC1的5角、6角相連，電壓信號比較器[2]IC1的1角與起動時間控制、保護電路[3]的9點相接，2角與給定電壓比較器的端點10相連，起動繞組通過起動電容CS與功放輸出電路[4]的11相接。
上述技術(shù)方案中的幾個電路的具體構(gòu)成如下電壓信號變送、檢測電路[1]由電阻R9、R10、R11、整流二極管T4和電容C4組成。電壓信號比較電路[2]由電壓比較器IC1、電阻R3、R4和濾波器電容C4組成。起動時間控制與保護電路[3]由電阻R2、電容C2組成。功放輸出電路[4]由功率放大器IC2、電阻R5、R6、R7、R8和雙向可控硅T5組成。
電子起動開關(guān)的工作是這樣進行的電動機通電剛起動時，起動繞組二端感應(yīng)出低壓電壓，它經(jīng)過電阻R9、R10分壓，二極管T4整流和電容C4濾波、加至電壓比較器IC1的輸入端5角和6角。而電壓比較器2角為基準電壓，由電阻R3、R4分壓確定。這時輸入端5角和6角的電壓小于2角基準電壓。電壓比較器輸出端4角為高電位，功率放大管IC2二極管IC2-1通過電流，促使功率輸出管IC2-2導(dǎo)通，隨之雙向可控硅T5被觸發(fā)導(dǎo)通，電動機開始起動旋轉(zhuǎn)。
在電動機起動加速過程中，起動繞組感應(yīng)電勢逐漸升高。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速達到設(shè)定的電子起動開關(guān)斷開轉(zhuǎn)速時，即電壓比較器IC1的5角的電壓與2角的電壓相等，則電壓比較器IC1的4角的電位為低電位。IC2的二極管和功率輸出管截止，從而雙向可控硅T5失去觸發(fā)信號而被截止。起動電容CS通過電阻R8放電，電動機便進入運行狀態(tài)。
這里要指出的是電阻R2和C4構(gòu)成的時間控制、保護電路的作用。當(dāng)接通電源，電壓比較器IC1的1角的電壓U1等于電壓比較器的電源電壓U8，從而促使IC1輸出端4角為高電位，雙向可控硅T5導(dǎo)通，電動機起動旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過一延時時間，電容C2充電后，U1為低電位，從而使IC1的輸出端4角也為低電位，這時不管電動機是否已完成起動過程，雙向可控硅T5被迫截止。起動電容CS和起動繞組失電，從而做到起動時間控制和保護作用。
權(quán)利要求1.一種電子起動開關(guān)，其特征在于它由電壓信號變送、檢測電路[1]、電壓信號比較電路[2]、起動時間控制和保護電路[3]、功放輸出電路[4]及穩(wěn)壓電源電路[5]組成，所述的電壓信號變送、檢測電路[1]由電位分配器、整流和濾波器構(gòu)成；所述的電壓信號比較電路[2]由輸入電壓與給定電壓比較器、電壓輸出器所構(gòu)成；所述的起動時間控制、保護電路[3]由阻容延時器所構(gòu)成；所述的功放輸出電路[4]由功率放大器和雙向可控硅構(gòu)成；上述電路的接配關(guān)系是起動繞組的輸出端接電壓信號變送、檢測電路[1]的輸入端點7，電壓信號變送、檢測電路[1]的輸出端8與電壓信號比較電路[2]的IC1的5角、6角相連，電壓信號比較電路[2]的IC1的1角與起動時間控制、保護電路[3]的9相接，2角與給定電壓比較器的端點10相接，起動繞組通過起動電容CS與功放輸出電路[4]的11點相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子起動開關(guān)，其特征在于所述的電壓信號變送、檢測電路[1]由電阻R9、R10、R11、整流二極管I4和電容C4組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子起動開關(guān)，其特征在于所述的電壓信號比較電路[2]，由電壓比較器IC1、電阻R3、R4和濾波器電容C3組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子起動開關(guān)，其特征在于所述的起動時間控制和保護電路[3]由電阻R2、電容C2組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子起動開關(guān)，其特征在于功放輸出電路[4]由功率放大器IC2、電阻R5、R6、R7、R8和雙向可控硅T5組成。
專利摘要本實用新型涉及一種電子起動開關(guān),適用于起動單相電阻分相,電容起動和雙值電容異步電動機。它主要包括電壓信號變送、檢測電路、電壓信號比較電路、起動時間控制、保護電路、功放輸出電路和穩(wěn)壓電源電路。它與單相電動機出線端子澆注成一體,可安裝在電動機機座頂部接線盒內(nèi)或安裝在電動機的控制屏上。該電子起動開關(guān)體積小、固態(tài)化、全封閉、無觸點,與電動機傳動部分無任何聯(lián)接,也不需在電動機定子槽內(nèi)嵌入附加輔助線圈,是一種理想可靠的單相電動機起動開關(guān)。
文檔編號H02P1/16GK2412319SQ0021629
公開日2000年12月27日 申請日期2000年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者吳啟泰, 秦亦敏 申請人:上海電器科學(xué)研究所