专利名称：单相电机软启动器及具有该软启动器的空调的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机控制领域，特别涉及单相电机软启动器及具有该软启动器的
空调。
背景技术：
为减少对电网的冲击，通常使用软启动器启动空调压縮机。接线如图l，单相电机 M的接线端S、R之间连接软启动器芯片Ul及运行电容C1、启动电容C2，另一接线端C接电 源。电路原理如图2，电机M的运行绕组L1与启动绕组L2串联后与运行电容C1并联，软 启动器的启动电容C2与第一继电器Kl串联后与运行电容Cl并联，软启动器的双向晶闸管 SRC与第二继电器K2并联后与运行绕组L1串联。在第一继电器K1闭合、第二继电器K2断 开时，双向晶闸管SRC处于移向导通状态、电机M启动；在第一继电器Kl断开、第二继电器 K2闭合时，双向晶闸管SRC被旁路，电机M正常运转。 上述软启动器可能出现故障，其双向晶闸管SRC和第二继电器K2为易损元件。如 双向晶闸管SRC损坏，第二继电器K2完好，软启动器仍可启动电机M，但失去软启动功能，会 对电网造成冲击。如双向晶闸管SRC完好，第二继电器K2损坏，则无法启动电机M ;此时如 不迅速断开电源，电流将不断流过启动绕组L2和启动电容C2，造成电机线圈大量发热，严 重时甚至造成电机烧毁。 特别地，软启动器损坏时，一般使用者因不具备专业知识而无法判断空调是否正 常。另外，压縮机安装在室外，即使专业人员也不可能随时监测空调的运行情况，通常需要 很久才会发现空调不正常。这就要求软启动器具有自我保护功能，能在出现问题后迅速切 断电源以保护压縮机。但这也会使空调停止运行，而大多数情况下空调损坏后维修人员并 不能在第一时间进行维修；在待修时间内，有可能出现使用者不希望出现的情况，如需恒温 或者恒湿的温室培育室等环境、酒楼食市等会造成意外损失；就算是家庭用户或者办公室 用户，也不希望在需要使用时候空调损坏。对空调用户来说，特别希望软启动器出现问题后 能及时报警，并能带故障运行，直到空闲时再进行维修。这样，才能保证用户的利益，避免空 调因未及时维修而出现更大的损坏。
实用新型内容针对普通软启动器的不足之处，本实用新型提供一种单相电机软启动器，在其继 电器出现故障时仍能正常运行。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该软启动器的空 调。 为解决上述技术问题，本实用新型提供的单相电机软启动器，单相电机(M)的运 行绕组(Ll)与启动绕组(L2)串联后与运行电容(Cl)并联，软启动器的启动电容(C2)与第 一继电器(Kl)串联后与运行电容(Cl)并联，软启动器的双向晶闸管(SRC)与第二继电器 (K2)并联后与运行绕组(Ll)串联，软启动器还包括第三继电器(K3)，与第二继电器(K2) 并联。[0007] 第一继电器(Kl)、第二继电器(K2)、第三继电器(K3)为常开继电器。 软启动器还包括反馈检测电路(100)，输入端与第二继电器(K2)并联，通过检测
第二继电器(K2)两端(A，B)电压判断其状态。 反馈检测电路(100)中包括报警电路(105)，在第二继电器(K2)损坏时进行报警。 反馈检测电路(100)包括依次串接的输入电路(101)、整流电路(102)、充电电路
(103)、限幅电路(104)、报警电路(105)和输出电路(106)，其中报警电路(105)包括发光
二极光(D3);输出电路(106)包括光敏三极管(Ql)，与发光二极管(D3)耦合。输入电路(101)为电阻(Rl)和电容(C3)组成的RC耦合电路。 整流电路(102)包括二极管(Dl)。 充电电路(103)由电阻(R2)和电容(C4)串联而成。 限幅电路(104)包括稳压管(D2)。 在此基础上，本实用新型空调包括上述单相电机软启动器，用以控制压縮机运行。 与现有技术相比，本实用新型软启动器采用双继电器保险运行方式，在其中一个 继电器损坏时，完全不影响空调的使用，这使得空调使用者在可在空调带故障运行中从容 等待专业人员维修。由此，消除了因继电器损坏而导致压縮机烧毁的隐患，也解决了空调由 于软启动器损坏而停机待修的问题。
图1为现有单相电机软启动器的接线图； 图2为现有单相电机软启动器的电原理图； 图3为本实用新型单相电机软启动器的电原理图； 图4为图3所示单相电机软启动器中反馈检测电路的电路图。
具体实施方式本实用新型的基本构思是，对关键元件备份；在主要元件损坏时，备用元件及时投
入使用。
以下结合附图与具体实施例进行说明。 参见图3，单相电机M的运行绕组Ll与启动绕组L2串联后与运行电容Cl并联， 软启动器的启动电容C2与第一继电器K1串联后与运行电容C1并联，软启动器的双向晶闸 管SRC与第二继电器K2并联后与运行绕组L1串联；另外，软启动器还包括第三继电器K3， 与第二继电器K2并联。其中，第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3均为常开继电 器，在没有控制信号时或者损坏时都是开路状态。 该软启动器可较好地保证空调器可带故障运行，下面对其工作过程简要说明。 当软启动器芯片检测到电机M主回路通电时，向双向晶闸管SRC发出控制信号，使 其处于移向导通状态；再向第一继电器K1发出信号使其闭合。在第一继电器K1闭合后，电 机M开始启动。此时，由于双向晶闸管SRC处于移向导通状态，降低了运行绕组L1的电压， 从而减小了启动电流；并且，由于启动电容C2与运行电容并联，增大了启动扭矩。 电机M启动后，启动电流逐步减小。当电机M工作正常时，软启动器芯片向第二继 电器K2发出信号使其闭合。第二继电器K2闭合后，双向晶闸管SRC被旁路而不再工作。与此同时，软启动器芯片向第一继电器K1发出信号使其断开，停止启动电容C2工作。至此， 电机M启动结束，并进入正常运行状态。 第二继电器K2损坏时，备用的第三继电器K3投入使用，其作用与第二继电器K2 完全相同，在此不再赘述。由此，通过备份第二继电器K2，其损坏时可使电机M带故障运行。 此外，本实用新型设置反馈检测电路以检测第二继电器K2故障，以便及时采取措 施。 参见图4，反馈检测电路100输入端与第二继电器K2并联，软启动器芯片通过检测 到的第二继电器K2两端A、B电压判断第二继电器K2状态若A、B点存在交流220V电压， OUT点输出数字信号0;否则，输出1。根据该输出电压，软启动器芯片可判断压縮机的工作 状态。如果出现问题，由其作出相应处理，保证软启动器在出现问题后仍然能带故障运行； 同时，发出报警信号，提醒用户及时进行维修。 如图4所示，反馈检测电路100中设置报警电路，在第二继电器K2损坏时进行报 警，告知使用者故障，提醒其及时采取措施并进行维修。 如图4所示，该反馈检测电路100由依次串接的输入电路101、整流电路102、充电 电路103、限幅电路104、报警电路105和输出电路106组成，其中: 输入电路101为电阻Rl和电容C3组成的RC耦合电路，将A、B端电压耦合到下一 级； 整流电路102为二极管D1，在输入交流电压为正时导通，输入电压为负时截止； 充电电路103由电阻R2和电容C4串联而成，A、 B端之间存在电压时，电容C4迅 速进行充电； 限幅电路104为稳压管D2，工作电压为+5. 1V，使电容C4两端的最大电压箝制在 +5. IV ; 报警电路105包括串联的电阻R3和发光二极光D3，在A、 B端之间220V电压时， 发光二极光D3发光进行报警，提示第二继电器K2损坏； 输出电路106包括光敏三极管Q1，其集电极通过电阻R4接入电源；在发光二极管 D3发光时，光敏三极管Ql因光耦合作用导通，此时检测端OUT为低电平；否则，检测端OUT 为高电平。 上述报警电路105、输出电路106可集成在一起，例如发光二极光D3、光敏三极管 Ql就可集成在同一芯片IC中。 通过反馈检测电路IOO，就可以及时检测第二继电器是否损坏，其工作过程如下 当第二继电器K2闭合工作时，A、B点电压为零，OUT点输出数字信号1 ;当继电器 K2损坏时，A、B点电压为220V， OUT点输出数字信号0。 与此对应，在第二继电器K2应该闭合工作时，软启动器芯片检测到OUT点输出数 字信号1，说明第二继电器K2正常工作；否则，检测到0，说明第二继电器K2损坏。 在第二继电器K2损坏时，软启动器芯片应发出控制信号闭合第三继电器K3，以保 证空调器正常工作。同时，软启动器芯片还应该发出报警信号，告知使用者软启动器出现故 障；此时，使用者在软启动器出现故障后应该尽快维修；否则，如继电器K3也损坏就有可能 出现压縮机烧毁的情况，从而影响使用。 本实用新型空调，通过上述软启动器控制压縮机运行。由于采用双继电器运行方式，可消除因继电器损坏而导致压縮机烧毁的隐患，解决空调由于软启动器损坏而停机待 修的问题。 以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视 为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于 本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干 改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种单相电机软启动器，单相电机(M)的运行绕组(L1)与启动绕组(L2)串联后与运行电容(C1)并联，软启动器的启动电容(C2)与第一继电器(K1)串联后与运行电容(C1)并联，软启动器的双向晶闸管(SRC)与第二继电器(K2)并联后与运行绕组(L1)串联，其特征在于，软启动器还包括第三继电器(K3)，与第二继电器(K2)并联。
2. 如权利要求l所述的单相电机软启动器，其特征在于，第一继电器(Kl)、第二继电器 (K2)、第三继电器(K3)为常开继电器。
3. 如权利要求1所述的单相电机软启动器，其特征在于，软启动器还包括反馈检测电 路(100)，输入端与第二继电器(K2)并联，通过检测第二继电器(K2)两端(A，B)电压判断 其状态。
4. 如权利要求3所述的单相电机软启动器，其特征在于，反馈检测电路(100)中包括报 警电路(105)，在第二继电器(K2)损坏时进行报警。
5. 如权利要求4所述的单相电机软启动器，其特征在于，反馈检测电路(100)包括依次 串接的输入电路(101)、整流电路(102)、充电电路(103)、限幅电路(104)、报警电路(105) 和输出电路(106)，其中报警电路(105)包括发光二极光(D3);输出电路(106)包括光敏 三极管(Ql)，与发光二极管(D3)耦合。
6. 如权利要求5所述的单相电机软启动器，其特征在于，输入电路(101)为电阻(Rl) 和电容(C3)组成的RC耦合电路。
7. 如权利要求5所述的单相电机软启动器，其特征在于，整流电路(102)为二极管 (Dl)。
8. 如权利要求5所述的单相电机软启动器，其特征在于，充电电路(103)由电阻(R2) 和电容(C4)串联而成。
9. 如权利要求5所述的单相电机软启动器，其特征在于，限幅电路(104)为稳压管 (D2)。
10. —种空调，包括压縮机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的单相电机 软启动器，用以控制压縮机运行。
专利摘要本实用新型公开一种单相电机软启动器，单相电机(M)的运行绕组(L1)与启动绕组(L2)串联后与运行电容(C1)并联，软启动器的启动电容(C2)与第一继电器(K1)串联后与运行电容(C1)并联，软启动器的双向晶闸管(SRC)与第二继电器(K2)并联后与运行绕组(L1)串联，软启动器还包括第三继电器(K3)，与第二继电器(K2)并联。本实用新型还公开一种空调器，其压缩机的运行通过单相电机软启动器控制。采用双继电器保险运行方式，可消除因继电器损坏而导致压缩机烧毁的隐患，解决空调由于软启动器损坏而停机待修的问题。
文档编号H02P1/42GK201518467SQ20092023790
公开日2010年6月30日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者李秉樵 申请人:广东志高空调有限公司