技术领域

本发明涉及一种电子式起动器，特别是一种制 冷压缩机用电子式起动器， 它 主要用于带运行电容的压缩机电机的起动， 也可用于一般单相交流电机的起动。

背景技术

参见图 1， 制冷压缩机大多采用分相式单相异步电动机， 为了使电动机能自 行起动， 在电动机的定子铁芯上设置了两套绕组， 即用以产生主磁场的主绕组

5 和用以产生辅助磁场的副绕组 52 '。 通电后主、 副磁场合成的旋转磁场切割 静止转子产生一定的电磁转矩，使转子开始旋 转，起动后的转子转矩将逐渐增大， 当转速达到 75%~80%的同步转速时， 切断副绕组 52 ' 回路， 电动机仍能继续旋转 升速， 直至达到与外阻抗转矩平衡、稳定运转。 目前通常利用正温度系数热敏电 阻器 54 ' 即 PTC起动器来完成起动过程， 在制冷压缩机电机的副绕组 52 ' 上串 联有 PTC起动器， PTC起动器在常温下处于小阻值导通状态， 当起动时因电流的 热效应， PTC元件在短时间内温度升高， 当达到居里点后， 其电阻值迅速增加到 几十千欧以上， 此时与副绕组 52 ' 的阻抗比相当于断路， 与之串联的起动绕组 的电流降至十几毫安以下， 这时电机起动过程完成， 进入正常运转。在电机正常 运转时， PTC元件中仍然有十几毫安的维持电流通过， 以维持 PTC元件的发热， 阻止电机起动绕组在电机正常工作时发生作用 ，这个维持 PTC元件发热的功率消 耗通常在 3W左右。 由于这种电机被广泛应用， 这个发热功耗导致了电能的大量 浪费。

参见图 2， 它是现有技术 PTC正温度系数热敏电阻器 54 ' 和具有弹性的簧 片 53 ' 连接示意图， 现有技术中 PTC正温度系数热敏电阻器 54 ' 安装时， 其表 面极容易划伤， 从而导致表面银层破坏， 使簧片 53 ' 和 PTC正温度系数热敏电 阻器 54 '的接触电阻增加、发热量增加，影响了 PTC正温度系数热敏电阻器 54 ' 的使用寿命； 严重者还会使 PTC正温度系数热敏电阻器 54 ' 炸裂， 严重影响压 缩机的使用。 同时， 由于某种原因， 需将 PTC正温度系数热敏电阻器 54 ' 取出 时， 则必将划伤 PTC正温度系数热敏电阻器 54 ' 的表面。

发明内容 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中 所存在的上述不足，而提供一 种可靠性高、 设计合理、 结构紧凑、 安装简便、 体积小、 功率消耗低的制冷压缩 机用电子式起动器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是 ：该制冷压缩机用电子式起动 器包括外壳、 盖板、 第一插脚、 第二插脚、 第一簧片、 第二簧片、 第三簧片、 第 四簧片、双向可控硅、第一正温度系数热敏电 阻器和第二正温度系数热敏电阻器； 外壳与盖板连接， 第二正温度系数热敏电阻器的体积为 20〜28 mm ³ ， 其结构特点 是： 还设置有相互匹配的挡条和斜楔， 它们分别位于外壳中， 在所述的挡条上设 置有挡条斜面和挡条平面，在所述的斜楔上设 置有斜楔斜面，所述的挡条斜面与 斜楔斜面相互接触， 而挡条平面则与第一正温度系数热敏电阻器接 触； 在斜楔作 用下第一正温度系数热敏电阻器和第一簧片及 第二簧片之间保持足够夹持力；由 此使得本发明的实施工艺更加简单， 安装更为简便， 体积更小。

作为优选，本发明在所述的盖板上还设置有与 斜楔对应的定位圆柱， 该定位 圆柱与斜楔顶面接触； 以防止挡条和斜楔的相互移动。

作为优选， 本发明所述的挡条和斜楔均有两个， 它们配对组合； 且与斜楔对 应的定位圆柱也有两个。

作为优选， 本发明所述的挡条和斜楔分别位于外壳中定位 型腔的定位槽内； 以方便定位， 并节省空间。

作为优选，本发明所述的挡条和斜楔材料的耐 温指标比外壳高； 以便节省外 壳的材料成本。

作为优选，本发明所述的斜楔上开有三面连通 的一字槽； 以方便第一正温度 系数热敏电阻器的取出， 并保证其表面不受任何损伤。

作为优选， 本发明所述的挡条斜面与垂直面之间的夹角为 2 ° - 15 ° ， 斜楔 斜面与垂直面之间的夹角也为 2 ° - 15 ° ， 且它们相互匹配。

作为优选，本发明在所述的挡条上设置有挡条 斜角； 以方便安装。

作为优选，本发明在所述的盖板上还设置有两 个定位卡爪， 该卡爪内壁设置 成斜面，卡爪外壁上设有固定倒钩，所述的斜 面和固定倒钩与定位卡爪连成一体； 以方便盖板与外壳的固定。

本发明与现有技术相比， 具有以下优点和效果： 结构设计更为合理、 紧凑， 实施工艺简单， 安装简便， 体积小， 功率消耗低。 附图说明

图 1为现有技术的电路原理图；

图 2为现有技术热敏电阻器和簧片连接的结构示� �图；

图 3为本发明实施例的电路原理图；

图 4为本发明实施例的元件分解立体结构示意图� �

图 5为本发明实施例外壳面为主的立体结构示意� �；

图 6为本发明实施例盖板面为主的立体结构示意� �；

图 7为本发明实施例去掉盖板的轴测示意图；

图 8为本发明实施例去掉盖板、第一热敏电阻器� �第二热敏电阻器的轴测示 意图；

图 9为本发明实施例去掉盖板、第一热敏电阻器� �第二热敏电阻器、双向可 控硅的轴测示意图；

图 10为本发明实施例外壳的轴测示意图；

图 11为本发明实施例盖板的轴测示意图；

图 12为本发明实施例第一插脚组件的轴测示意图� ��

图 13为本发明实施例第二插脚组件的轴测示意图� ��

图 14为本发明实施例挡条的轴测示意图；

图 15为本发明实施例斜楔的轴测示意图；

图 16为本发明挡条和斜楔配合的结构示意图。

具体实施方式

参见图 3-图 16， 本发明实施例电子式起动器的原理是在现有技 术的基础上 增加双向可控硅 3和第二正温度系数热敏电阻器 5， 双向可控硅 3、 第一正温度 系数热敏电阻器 9和第二正温度系数热敏电阻器 5设置在外壳 10内， 第一正温 度系数热敏电阻器 9一端与电机主绕组 51引出端即压缩机 M端对应（本发明实 施例连接到压缩机电机回路中时即连接）， 第一正温度系数热敏电阻器 9的另一 端与双向可控硅 3第二极 3-2连接；第二正温度系数热敏电阻器 5—端与电机主 绕组 51引出端对应（本发明实施例连接到压缩机电� ��回路中时即连接），第二正 温度系数热敏电阻器 5另一端与双向可控硅 3触发极 3-3连接，双向可控硅 3第 一极 3-1与电机副绕组 52引出端即压缩机 S端对应 （本发明实施例连接到压缩 机电机回路中时即连接）； 图 3中压缩机 C端和热保护器连接。 本发明实施例电子式起动器包括盖板 1、 第二插脚 2、 双向可控硅 3、 第三 簧片 4、 第二正温度系数热敏电阻器 5、 第二簧片 6、 挡条 7、 第一插脚 8、 第一 正温度系数热敏电阻器 9、 外壳 10和斜楔 11 ; 双向可控硅 3第一极 3-1与第二 插脚 2连接端 2-2连接， 双向可控硅 3第二极 3-2与第二簧片 6连接， 双向可控 硅 3触发极 3-3与第三簧片 4连接，双向可控硅 3连接体放入外壳第二插脚定位 型腔 10-2、 双向可控硅定位型腔 10-3内； 第一插脚 8上设置有第一簧片 8-3和 第四簧片 8-4， 放入外壳第一插脚定位型腔 10-1内。

为了克服现有技术中存在的缺陷， 本发明对第一正温度系数热敏电阻器 9 的夹持结构进行了改进， 在外壳 10的第一正温度系数热敏电阻器 9的定位型腔 10-4内设置定位槽 10-6、 10-7， 挡条 7和斜楔 11配套使用。 挡条 7上设置有挡 条斜面 7-1， 挡条斜面 7-1和垂直面之间的夹角 α为 2° -15 ° ， 在本实施例中为 4° ； 斜楔 11上也设置有斜楔斜面 11-1， 斜楔斜面 11-1和垂直面之间的夹角 β 为 2° -15 ° ， 在本实施例中也为 4° ， 使得挡条 7和斜楔 11相互匹配； 本发明 在所述的挡条 7上还设置有挡条斜角 7-3。 在产品安装时， 先将挡条 7分别插入 定位槽 10-6、 10-7， 然后将第一正温度系数热敏电阻器 9装入定位型腔 10-4， 此 时挡条 7的挡条平面 7-2和第一正温度系数热敏电阻器 9的平面接触，但无夹持 力，最后将斜楔 11的斜楔斜面 11-1接触挡条 7的挡条斜面 7-1后插入定位槽 10-6、 10-7的相应位置，根据斜楔工作原理，第一正� �度系数热敏电阻器 9和第一簧片 8-3及第二簧片 6之间在此时将获得足够的夹持力。 由于某种原因， 需将第一正 温度系数热敏电阻器 9取出时， 则可用专用工具插入斜楔 11的一字槽 11-2内， 轻轻一拔可将斜楔 11取出， 挡条 7向两边移动， 便可保证第一正温度系数热敏 电阻器 9的表面不受任何损伤。其次， 因挡条 7和斜楔 11的体积相对外壳 10来 说很小， 因第一正温度系数热敏电阻器 9在工作过程中会产生较大热量，温度较 高， 而挡条 7直接和第一正温度系数热敏电阻器 9接触，在选择材料时只要将挡 条 7和斜楔 11的耐温性能选择得高一些，外壳 10的耐温性能可以选择得低一点， 这样即可节省产品的材料成本。 以上零件的安装主要适用于手工装配。

本发明实施例还设置有运行电容器 15连接端，运行电容器 15连接端分别设 置在第一插脚 8、第二插脚 2上， 可直接接插运行电容器 15， 以提高起动性能和 工作效率。第一插脚 8设置有插片连接端 8-1、8-2，通过外壳 10上的插片孔 10-8、 10-9垂直贯穿到外壳 10外部， 第二插脚 2设置有插片连接端 2-1， 通过外壳 10 上的插片孔 10-10垂直贯穿到外壳 10外部； 第一插脚 8之插片连接端 8-2和第 二插脚 2之插片连接端 2-1之间串接一运行电容器 15。 本发明实施例的盖板 1 上设置有第一插脚定位型腔 1-1、 第二插脚定位型腔 1-2， 以定位第一插脚 8和 第二插脚 2用； 盖板 1上还设置有两个定位卡爪 1-3、 1-4， 它们分别对应于外壳 10的定位方孔 10-11、 10-12， 两个卡爪内壁都设置成斜面 1-9， 卡爪外壁上都设 有固定倒钩 1-10， 该斜面 1-9和固定倒钩 1-10与两个定位卡爪 1-3、 1-4连成一 体。 盖板 1上还设置有定位插孔 1-5、 1-6， 其分别与压缩机 M端、 压缩机 S端 连接； 盖板 1上还设置有第一、第二定位圆柱 1-7、 1-8， 其分别与斜楔 11对应； 将本实施例的各分解元件如上装配后， 盖板 1和外壳 10合拢， 即形成本发明所 述的电子式起动器。

本发明的第二正温度系数热敏电阻器 5选择 25 °C下的电阻值为 600〜1800 Ω， 体积为 20〜28mm ³ 。 若 25 °C下第二正温度系数热敏电阻器 5的电阻小于 600 Ω，当电网电压较高时，双向可控硅 3的触发极电流太大，会损坏双向可控硅 3 ; 若 25 °C下第二正温度系数热敏电阻器 5的电阻大于 1800Ω，当电网电压较低时， 双向可控硅 3的触发电流太小，双向可控硅 3会无法接通。根据第二正温度系数 热敏电阻器 5的 25 °C下的电阻值范围， 第二正温度系数热敏电阻器 5的体积限 定在 20〜28mm ³ ， 其直径为 Φ 3. 5 ± 0. 1 醒、 厚度为 2. 5 ± 0. 1 醒； 若第二正温度 系数热敏电阻器 5的直径为 Φ 3. 6 mm、 厚度为 2. 6 mm, 则其体积为 26. 5 mm ³ , 若 第二正温度系数热敏电阻器 5的直径为 Φ 3. 4 mm、厚度为 2. 4 mm,则其体积为 21. 8 mm ³ , 故选择第二正温度系数热敏电阻器 5的体积为 20〜28 mm ³ 比较恰当。

在本发明实施例中， 第二正温度系数热敏电阻器 5的体积为 23. 85 mm ³ ， 其 直径等于 Φ 3. 50 醒、 厚度等于 2. 48 醒。

本发明实施例通过压缩机 M端的第一插脚 8、压缩机 S端的第二插脚 2连接 到压缩机电机回路中， 此时第一正温度系数热敏电阻器 9一端与电机主绕组 51 引出端连接， 第二正温度系数热敏电阻器 5—端与电机主绕组 51引出端连接， 双向可控硅 3第一极 3-1与电机副绕组 52引出端连接， 双向可控硅 3处于关闭 状态，第一正温度系数热敏电阻器 9在常温下处于小阻值导通状态，其阻值一般 在 3. 9〜100Ω之间， 第二正温度系数热敏电阻器 5也处于常温导通状态， 其阻 值一般在 600〜1800Ω左右； 在压缩机电机起动之初， 由于双向可控硅 3处于关 闭状态，第一正温度系数热敏电阻器 9无电流通过，第二正温度系数热敏电阻器 5有电流通过， 该电流足以使双向可控硅 3触发导通， 起动电路进入工作状态， 起动回路中的第一正温度系数热敏电阻器 9被通以一个较大的电机副绕组 52起 动电流， 第一正温度系数热敏电阻器 9很快发热， 使其电阻值迅速上升， 当其温 度达到第一正温度系数热敏电阻器 9的居里温度时， 其电阻值达到高阻值状态， 从而切断压缩机电机副绕组 52， 使压缩机电机进入正常工作状态。 在压缩机进 入工作状态后， 随着通过第二正温度系数热敏电阻器 5电流的逐渐减小，双向可 控硅 3处于关闭状态，第一正温度系数热敏电阻器 9没有电流通过，其消耗功率 几乎为零； 由于第二正温度系数热敏电阻器 5其消耗功率小于 0. 5W， 在正常工 作时该采样系统的功耗都能低达毫瓦级， 即就是所谓的 "零功耗" 起动器。 为 提高压缩机电机起动性能和工作效率，第一插 脚 8和第二插脚 2之间串接一运行 电容器 15。 本实施例插入压缩机三芯接线柱后， 其电源零线通过第一插脚 8构 成主绕组 51导通回路， 当热保护器插入压缩机 C端后， 其连接端子连接电源线 火线， 实现将热保护器串联在压缩机电机回路中， 当电网电压偏高偏低或制冷系 统出现故障时热保护器动作， 从而切断电源起到保护压缩机电机的作用。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用 以限定本发明的保护范围，任 何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明 的构思和范围内所作的更动与润饰， 均应属于本发明的保护范围。而且， 本发明零部件所取的名称也可以不同， 凡依 本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做 的等效或简单变化，均包括于本发 明专利的保护范围内。