專利名稱：用于電機的啟動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于感應電機的啟動系統，所述電機具體是在制冷密封壓縮機中使用的那種類型的電機。
背景技術：
在通常的結構中，上述類型的電機具有主線圈和輔線圈，一電流源通過電機的啟動電路向上述線圈提供電流，所述啟動電路通常包括一啟動繼電器或一電熱調節器(PTC)，它安裝在一外罩內以便與壓縮機外殼的外壁作電連接，而所述電機則在壓縮機外殼內運轉。
在這種結構中，所述電機的各個主輔線圈的端子通過啟動電路的開關部件直接與電流源相連，而輔線圈的另一個端子則通過啟動繼電器或PTC與所述電流源作電連接。
在使用啟動繼電器的這種結構中，激勵其線圈會導致以磁的方式接通其觸點，從而使得電流傳至電機的輔線圈。當經過繼電器線圈的電流足以使繼電器觸點保持接通狀態時，這種加電狀態就會得以保持。一般地說，剛開始之后，在電機主線圈中電流下降時，經過繼電器線圈的電流會明顯地減少，從而不總是在需要時斷開繼電器的觸點并中斷經過電機輔線圈的電流。
使用啟動繼電路還有某些缺點，諸如在高放電的情況繼電器的觸點可能會溶化、可能有電干擾和電火花。
在使用啟動PTC的結構中，電機一旦啟動，PTC就會使得電流傳到輔線圈，這種狀態會隨PTC的特征而暫時得以保持。電流通過時，PTC的溫度會改變并逐步增加。在加熱時，PTC的電阻會逐漸增加，從而逐步減少電流通過，因此減少了電流傳至輔線圈。這種減少會一直出現直至傳至輔線圈的電流受阻。但是，在實踐中，盡管是逐漸減少經過電機輔線圈的電流，但PTC的電阻不能有效地中斷提供給輔線圈的電流，因此有殘留電流從中經過，從而會導致電機耗電。而且，流經PTC的電流的存在會使得PTC被加熱，從而阻礙了電機的新一輪啟動，這是因為，重新啟動應僅在PTC有不會明顯阻止電流通過的預定溫度時出現。
除了源于為實現電機啟動而設置啟動繼電器或PTC的不方便性以外，為啟動電路配備在壓縮機外部的這類部件的這種通常結構會導致某些不方便性，諸如不適當地加熱外罩從而加熱安裝在其中的組件；難以且不便于將所述外罩組裝至壓縮機；以及，在移動壓縮機時例如在發貨期間所述外罩會外露而有沖撞，這就會使得包含啟動電路的外罩不適當地斷開與壓縮機外殼的連接。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種用于電機的啟動系統，它不使用所述電機的啟動電路中的啟動繼電器或啟動PTC，以避免因使用這些組件而導致的不方便性。
本發明的另一個目的是提供一種上述類型的用于電機的啟動系統，它可在沒有先有技術中所周知的不方便性的情況下安裝于密封壓縮機。
通過用于這樣類型電機的啟動系統可以實現本發明的上述和其它目的，該類型的電機包括主線圈和輔線圈，電流源向這些線圈供電，所述系統包括一開關，它設置在上述電流源與輔線圈之間并具有一斷開狀態和一用于對輔線圈加電的接通狀態，在所述斷開狀態下，輔線圈保持斷電；以及，一啟動裝置，它設置在電機的內側并經受磁場的作用，所述磁場是在主線圈加電以使電機運轉時由主線圈產生的，所述啟動裝置在經過主線圈的電流形成強度大于預定最小值的磁場時接通上述開關并在經過主線圈的電流形成強度為預定最小值的磁場時斷開上述開關。
附圖簡述以下參照
本發明，在附圖中圖1概略地示出了所述電機的主輔線圈，它們依照本發明的一個結構性實施例與本發明的啟動系統相連；圖2概略地示出了諸如圖1所示電機的主輔線圈，它們依照本發明的另一個結構性實施例與本發明的啟動系統相連；圖3概略地示出了本發明啟動系統的結構；圖4概略地示出了本發明啟動系統的另一種結構；圖5概略并以透視圖的方式示出了一電機的主輔線圈，它說明了圖3所示的本發明啟動系統的組件定位；圖6概略地示出了圖2的啟動系統的結構變化形式，它說明了一開關保護部件；圖7概略地示出了圖6所示的開關保護部件的結構；以及圖8概略并以垂直剖面圖的方式示出了用于制冷系統的壓縮機的一部分，它說明了圖7所示的開關保護部件在前述壓縮機的電機線圈下方的組件定位。
實現本發明的最佳模式以下將就制冷壓縮機中使用的那種類型的電機來說明本發明，所述電機包括主線圈1和輔線圈2，諸如交流電的電網之類的電流源3對上述線圈供電。
在啟動電機期間，強度通常遠高于電機正常操作電流的啟動電流傳給電機的主線圈1，從而形成強磁場。依照周知的技術，在啟動電機的過程中，啟動電流會啟動一未示出的啟動電路，從而使得電流在隨啟動電路的導電特征而變的特定時間間隔內傳給輔線圈2，所述傳給輔線圈2的電流通常會在經過主線圈1的電流達到預定值時中斷，所述預定值基本上對應于電機的正常操作電流。
包括按先有技術提供的啟動電路并從外部安裝于電機在其中運行的壓縮機密封外殼4的這種結構具有上述不方便性。
依照本發明，如附圖所示，在電機啟動期間，通過啟動裝置10可使電機的輔線圈加電，所述啟動裝置10以可操作的方式與輔線圈2和電流源3相連并安裝在電機內側，以受經過主線圈1的電流所形成的磁場的作用，從而在經過主線圈1的電流的強度使得磁場的強度超過通常在電機啟動過程中達到的預定最小值時由電流源3有選擇地向輔線圈2供電。一直保持對輔線圈2加電，直至經過主線圈1的電流的強度達到特定的值以產生有特定值的磁場，在該值之下，輔線圈2保持斷電狀態。
啟動裝置10例如包括鐵磁核心，它在電機的主線圈1的中心區域處最好在電機的四個周知的在電學上為中性的點之一處安裝在電機的定子內。
在電機啟動過程中，啟動裝置10加電以將設置在電流源3與輔線圈2之間的開關20從斷開狀態變成接通狀態，所述斷開狀態下，輔線圈2保持斷電，而所述接通狀態則能使得電流(啟動電流)被提供給輔線圈2，所述接通狀態一直得以保持，直至前述磁場達到了預定的最小值。
當電流經過輔線圈2時，經過主線圈1的電流會減小，還會減小作用于啟動裝置10從而作用于開關20的磁場。當磁場的減小達到了不足以保持開關20的接通狀態的預定最小值時，啟動裝置10就會使開關20變成斷開狀態。
在本發明的結構性實施例(圖1)中，啟動裝置10以機械的方式作用于開關20，以便改變開關20的行為狀態，從而改變開關的“接通”和“斷開”狀態。在這種結構中，啟動裝置10(圖3和4)限定了一滑動裝置，它配備有一對觸點接頭，每個接頭均在開關20處于接通狀態時貼靠于來自一對限定了開關20的機械觸點21中的一個觸點。在這種狀態下，成對觸點21中的觸點可通過啟動裝置10彼此作電連接。
這種結構的啟動裝置10可在斷開開關20并使其觸點接頭間隔于開關20的成對觸點21的不操作位置與通過使前述觸點接頭貼靠到開關20的成對觸點21而接通開關20的操作位置之間作機械位移。
在這種結構中，啟動裝置10和開關10的成對觸點21均設置在一在電學上是透明的例如由玻璃制成的密封外罩30(圖3和4)內，以避免在電機的內部環境中出現電火花。
依照這種結構，當所述磁場的減小達到了不足以保持開關20的接通狀態的預定最小值時，就用通過引力或彈力起作用的返回裝置使開關20變成斷開狀態。在圖4所述的實施例中，返回裝置被限定為一彈簧部件40。
在本發明的另一個結構性實施例(圖2)中，所述開關呈諸如電子部件例如三端雙向可控硅開關之類的固態部件，它通常阻止對輔線圈2加電并在開關20的接通狀態下允許進行上述加電。
當電流經過電機的主線圈1時，會使三端雙向可控硅開關加電，從而形成預定最小值以上的磁場。
在這種結構中，一對三端雙向可控硅開關接頭中的各個接頭分別將該三端雙向可控硅開關連接于輔線圈2和電源3，而啟動裝置10則起用于上述三端雙向可控硅開關的觸發器的作用，以便在電機啟動期間使三端雙向可控硅開關加電，從而向三端雙向可控硅開關提供特定的電流，該電流會減少，直至所述三端雙向可控硅開關的接頭之間的部分斷開，可在經過主線圈1的電流所形成的磁場有預定最小值時實現這種狀態。
在這種結構中，啟動裝置10包括一變壓器，其初級是由電機的主線圈1限定的，次級是由線圈11限定的，線圈11具有與三端雙向可控硅開關相連的接頭并限定了該開關的觸發器，經過電機主線圈1的啟動電流所導致的電流可經過上述變壓器。
在圖2所示的本發明方案的一種結構性變化形式中，具有電子式開關20的電機啟動電路還包括一永久性電容器5(圖6)，它串聯在主線圈1與輔線圈2之間并且可提高電機的效率。在這種結構中，還以與開關20和輔線圈2相串聯的方式設置一保護部件50，例如一電阻，它可減少電機的啟動電流并在開關20是電子式的情況下保護開關20以防來自永久性電容器5的偶然放電。
依照本發明，電阻50設置在密封箱60的內側(圖7)，密封箱60由諸如透明玻璃之類在電學上是中性的材料制成的并且最好被浸在包含于蓄油器6內的油中，而所說的蓄油器則被限定其中設置有電機的壓縮機的密封外殼4內(圖8)，以便避免電阻50的散熱影響啟動電路中的其它組件。這種結構會有高功率并能將壓縮機的內部溫度保持在與該壓縮運轉時的溫度相兼容的溫度。
在開關20是固態部件或者是所述三端雙向可控硅開關的結構性實施例中，可例如在密封外殼的較冷區域處在例如與壓縮機的制冷系統的抽吸回路相鄰的位置處將所述開關組裝進其中設置有電機的密封外殼內。
權利要求
1.一種用于這樣類型電機的啟動系統，所述電機包括主線圈(1)和輔線圈(2)，電流源(3)對這些線圈供電，所述啟動系統的特征在于，該系統包括一開關(20)，它設置在電流源(3)與輔線圈(2)之間并具有一斷開狀態和一用于對輔線圈(2)加電的接通狀態，在所述斷開狀態下，輔線圈(2)保持斷電；以及一啟動裝置(10)，它設置在上述電機的內側并經受磁場的作用，所述磁場是在主線圈(1)加電以使電機運轉時由主線圈(1)產生的，所述啟動裝置(10)在經過主線圈(1)的電流形成強度大于預定最小值的磁場時接通上述開關(20)，并在經過主線圈(1)的電流形成強度為預定最小值的磁場時斷開上述開關(20)。
2.如權利要求1的系統，其特征在于，所述啟動裝置(10)可在一斷開開關(20)的不操作位置與一接通開關(20)的操作位置之間位移，可用強度比預定最小值大的上述磁場來實現啟動裝置(10)到操作位置的位移，在上述磁場有為所述最小值的強度時，通過一返回裝置對啟動裝置(10)的啟動可實現到非操作位置的位移。
3.如權利要求2的系統，其特征在于，所述返回裝置是由作用于啟動裝置(10)的引力所限定的。
4.如權利要求2的系統，其特征在于，所述返回裝置是由一彈簧部件(40)所限定的，該彈簧部件恒定地使啟動裝置(10)處于上述操作位置。
5.如權利要求4的系統，其特征在于，所述開關(20)包括一對機械觸點(21)，它們可通過處于操作狀態時的啟動裝置(10)彼此作電連接。
6.如權利要求5的系統，其特征在于，啟動裝置(10)和成對的觸點均設置在密封外罩(30)內，該密封外罩在電學上是可穿透的(electrically transparent)并安裝在所述電機定子內。
7.如權利要求6的系統，其特征在于，所述密封外罩(30)是由玻璃制成的箱。
8.如權利要求1的系統，其特征在于，所述啟動裝置(10)定位在所述電機的主線圈(1)的中央區域。
9.如權利要求2的系統，其特征在于，所述啟動裝置(10)包括一變壓器，其初級是由電機的主線圈(1)所限定的，次級是一以可操作和電學方式與開關(20)相連的線圈。
10.如權利要求9的系統，其特征在于，所述開關(20)包括一電子部件，它可由上述變壓器的輸出電流來加電。
11.如權利要求10的系統，其特征在于，所述開關(20)包括一固態部件。
12.如權利要求11的其中將電機應用于制冷壓縮機的系統，其特征在于，所述固態部件位于與電機相間隔的壓縮機密封外殼(4)。
13.如權利要求12的系統，其特征在于，所述固態部件位于與壓縮機的抽吸回路相鄰的位置處。
14.如權利要求13的系統，其特征在于，所述固態部件是三端雙向可控硅開關，它通常阻止對輔線圈(2)加電并在開關(20)的接通狀態下允許進行上述加電。
15.如權利要求14的系統，其特征在于，所述系統包括一永久性電容器(5)，它串聯在主線圈(1)與輔線圈(2)之間；以及，一開關保護部件(50)，它并聯于永久性電容(5)并且與開關(20)和輔線圈(2)相串聯。
16.如權利要求15的系統，其特征在于，所述開關保護部件(50)是一電阻，它設置在密封箱(60)內并安裝成浸在蓄油器(6)內，所述蓄油器被限定在壓縮機的密封外殼(4)內。
17.如權利要求16的系統，其特征在于，所述密封箱(60)是由透明玻璃制成的。
全文摘要
一種用于電機的啟動系統,該系統包括:一啟動裝置(10),它設置在上述電機的內側并經受磁場的作用,所述磁場是在主線圈加電以使電機運轉時由主線圈(1)產生的,所述啟動裝置(10)在經過主線圈(1)的電流形成強度大于預定最小值的磁場時接通設置在電流源(3)與輔線圈(2)之間的開關(20)并在經過主線圈(1)的電流形成強度為預定最小值的磁場時斷開上述開關(20)。
文檔編號H02P1/42GK1297605SQ9980504
公開日2001年5月30日 申請日期1999年4月12日 優先權日1998年4月13日
發明者埃希迪奧·貝旺格 申請人:巴西船用壓縮機有限公司