专利名称：起动稳定器的制作方法
技术领域：
本发明起动稳定器为一种主要用于控制单相异步电动机起动电容器的接通和断开，以及控制与运转电容器并联的补偿运转电容器的投入和拆出的自动设备。它可使单相异步电动机的起动和运转达到高稳定全自动的效果。它属于机电技术领域。
现有的单相异步电动机，为适应各种负载起动不同的要求，根据它自身的特点，设计成不同的起动类型以满足需要。其中单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机及单相双值电容异步电动机在起动时，辅绕组和起动元件均通过起动开关的触点与主绕组并联，接至电源。当转子上升到一定值时，起动开关将辅绕组和起动元件电路切断，但对单相双值电容电动机仅切断起动电容器。起动开关主要有以下三类1、离心开关，是最常用的起动开关，由离心器与开关两部分组成，离心器装在转轴上，开关装在端盖上。当电机起动时离心器跟转子旋转至转速达不到电动机同步转速的70-85％时就无法切断辅绕组和起动元件电路，容易造成辅绕组和起动电容器烧毁；电机正常运转，遇到冲击负荷或负荷加重时，转速达不到同步转速的70-85％离心开关就会再次接通，同样导致辅绕组和起动电容器烧毁。2、电磁式起动继电器，有电流型、电压型和电压电流差动型等，大都用于专用电机上。如电流起动继电器的吸引线圈与主绕组串联，电动机起动时，由于主绕组电流很大而使继电器动作，触点闭合，随转速上升，主绕组电流下降至吸引力小于继电器弹簧的作用力(包括电磁铁衔铁的重力)时，继电器复位，切断辅绕组电路。这类起动继电器与电机转速悉悉相关，其性能与离心开关相同，同样存在离心开关的不足之处。3、固态起动开关，固态起动开关是电子开关，即无触点交流开关，其控制元件为双向可控硅。触发方式为舌簧开关、时限控制、转速传感器和霍尔传感器等形式。舌簧开关式与起动电流密切相关，同样存在电磁起动继电器的不足之处。时限控制式由于起动时间无法具体确定，时间短，电压低时电机不能起动，时间长容易造成烧毁辅绕组和起动电容器。转速传感式，当电机转速达不到同步转速的70-85％时与离心开关有相同的不足之处。霍尔传感器式，是取磁场的变化而实现起动控制的，与电磁式起动继电器相类似。可控硅价格贵，高电压、大电流可控硅价格更昂贵，增加了电机成本，所以使电机不能广泛采用这种开关。
本发明的目的在于避免上述起动开关现有技术不足之处，而设计的一种起动稳定器。用来自动控制起动电容器；自动控制补偿运转电容器。使其在电压低、负荷重时自动延长起动时间，当电机转速达到同步转速的70-85％时自动断开；遇到电动机负荷严重超载转速堵转时也不再接通副绕组和起动电容器；又使补偿运转电容器因电压变化而自动投入和拆出。
本发明为一种主要用于单相异步电动机起动电容器的跟踪起动和停止，以及补偿运转电容器的投入和拆出的自动设备(
图1)。起动稳定器分为A、B两部分，A部分用于控制起动电容器，B部分用于控制补偿运转电容器(图2)。它的目的可以通过如下措施来达到。起动稳定器A部分为起动电路，B部分为自动稳定电路。起动电路由转速检测电路、定时开关电路、驱动电路和直流供电电路四部分组成。由主绕组抽头9(图2)供给电源(接图1中⑤、⑥)，装在副绕组中的L1(即图2中的控制线圈10)为跟踪转速的电压取样线圈，供给转速检测电路的控制电压。L1、R1、D1、C1和Q1组成转速检测电路；R2、R4、C3、Q2和R5组成定时开关电路，D2和R3为定时开关电路中的放电电路，放电后定时开关才能再次工作；R5、D3、Q3和执行元件——电磁继电器J组成驱动电路；D5、C4、IC和C2组成直流供电电路，CA为起动电容器。当电动机需要运转时，接通电源，直流供电电路将迅速完成整流、滤波、稳压，供给直流电源。若电压低，电动机转速慢，L1中取出的电压低，不能使Q1导通，Q1处于截止状态。同时C3被充电，但电压低，Q2也处于截止状态，Q3通过R5经D3取得基极电流而饱和导通，继电器J吸合，CA接入电路，电动机起动。起动后当转速达到同步转速的70-85％时，L1中电压将升到Q1的门限电压，使Q1导通，这时R2被短路，由于R2是定时电阻的一部分，定时电阻将大大减小，电源将加速向C3充电，充电很快结束，使Q2导通，由于Q2的导通便将Q3的基极电位降低，致使Q3截止，J释放，CA断开，起动结束，电动机便能正常运转。若电源电压过低时，转速将长时间过慢，Q1一直截止，但C3仍被继续充电，直到设定的15秒内充电结束，C3电位升高到Q2的门限电压，Q2便导通，Q3截止，J释放，CA断开，起动结束，电动机正常运转。如果电源电压较高时，接通后，L1中就会取出较高的电压，很快使Q1导通，整个起动过程能在瞬间完成，电机正常运转。
自动稳定电路由整流滤波电路、定点电压识别电路、推动电路和驱动电路四部分组成。D5和C4组成整流滤波电路；R6、R7、C6和Q4组成定点电压识别电路；Q4、Q5和R8组成推动电路；R8、D6、Q6和执行元件——电磁继电器J组成驱动电路。CB为补偿运转电容器。当电动机需要运转时，电源接通后，电压的变化将引起整流、滤波后直流电压的变化，而且这种变化与实际交流电压变化成正比。利用这种关系，采用由R6、R7组成的分压器定出我们设置的分压点，由分压点取出的电压控制Q4、Q5的导通和截止，进而控制Q6的导通与截止，以及执行元件——电磁继电器J的吸合与释放，来自动完成补偿运转电容器CB的投入和拆出。其过程是随着使用电源线路中电压的变化，当分压点电压低于Q4相应的门限值150V时，Q4和Q5截止，Q6导通，J吸合，CB投入，完成低电压的补偿作用。当分压点电压高于Q4相应的门限值160V时，Q4和Q5导通，Q6截止，J释放，CB拆出。只要适当调整R6、R7的限值，就能定出我们要求的最佳分压点(可根据用户要求在低限120-170V、高限130-180V之间调整)，使J在高低电压变化时准确切换，使CB投入和拆出电路，完成自动补偿功能，使电动机正常运转。只要电压在88-260V之间，电动机都能正常运转。
本发明起动稳定器具有以下优点1、由于跟踪转速的电压取样仅为一组线圈(控制线圈10)，所以大大降低了成本。起动稳定器具有线路简单，价格便宜，使用寿命长、安全可靠。
2、用起动稳定器控制的单相异步电动机，能使起动电容器自动跟踪起动和停止，以及补偿运转电容器的自动投入和拆出。使单相异步电动机自动起动和自动保护，使起动和运转达到高稳定全自动的效果。
3、用起动稳定器控制的单相异步电动机转矩高，不受电压负荷影响，对电网影响极小。
4、由于起动稳定器自动控制的执行元件——电磁继电器不频繁动作，故触点使用寿命长。
5、用起动稳定器控制的单相异步电动机的起动电容器和副绕组不会烧毁。
6、用起动稳定器控制的单相异步电动机的功率因数高，噪声小。
权利要求
1.一种起动稳定器，主要控制单相异步电动机起动电容器的接通和断开，以及控制与运转电容器并联的补偿运转电容器的投入与拆出的自动设备。
2.根据权利要求1所说的起动稳定器。其特征在于该设备分为A、B两部分，A部分为起动电路由转速检测电路、定时开关电路、驱动电路和直流供电电路四部分组成。B部分为自动稳定电路由整流滤波电路、定点电压识别电路、推动电路和驱动电路四部分组成。
3.根据权利要求1所说的起动稳定器。其特征在于由电机主绕组抽头9供给电源。装在电机副绕组中的L1为跟踪转速的电压取样线圈10，供给转速检测电路的控制电压。
4.根据权利要求1所说的起动稳定器。其特征在于A部分自动控制起动电容器CA的接通和断开是通过执行元件——电磁继电器J吸合与释放来完成的。B部分自动控制的补偿运转电容器CB的投入和拆出是通过执行元件——电磁继电器J的吸合与释放来完成的。
5.根据权利要求1所说的起动稳定器。其特征在于A部分把充电时间取在15秒以内，电压在88-260V范围内电动机都能正常运转。
6.根据权利要求1所说的起动稳定器。其特征在于只要适当调整R6、R7的限值，就能定出我们要求的最佳分压点(可根据用户要求在低限120-170V、高限130-180V之间调整)，使电磁继电器在高低电压变化时准确切换，使CB投入和拆出电路，完成自动补偿功能，使电动机正常运转。
全文摘要
本发明起动稳定器为一种主要用于单相异步电动机起动电容器的跟踪起动和停止,以及补偿运转电容器的投入和拆出的自动设备(图1)。它分为A、B两部分,分别控制起动电容器和补偿运转电容器。能使起动电容器在电压低、负荷重时自动延长起动时间和补偿运转电容器随电压的变化而自动投入和拆出,使电动机不会烧毁并达到高稳定全自动的效果。本发明线路简单,成本低,使用寿命长、安全可靠。
文档编号H02P1/16GK1249564SQ98119039
公开日2000年4月5日 申请日期1998年9月30日 优先权日1998年9月30日
发明者孙元海 申请人:孙元海