三相电机启动电路、装置及三相压缩机的制作方法

专利2022-05-09  39


本实用新型涉及三相电机控制领域,尤其涉及一种三相电机启动电路、装置及三相压缩机。



背景技术:

目前空调三相电机启动瞬间是星形启动,启动电流冲击载荷很大,会导致三相电机启动过程中异常抖动,降低空调外机的可靠性。同时较大的启动电流对三相电机冲击较大,会缩短三相电机寿命,对空调外机配管的裂管风险增加。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提出一种三相电机启动电路、装置及三相压缩机,旨在解决现有技术中三相电机启动电流过大的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供一种三相电机启动电路,所述电路包括:电源模块、控制模块、三相电机及自耦变压器模块,所述电源模块通过所述控制模块分别连接所述三相电机与自耦变压器模块,其中:

所述控制模块,用于在接收到启动指令时,导通所述电源模块与所述自耦变压器模块,并导通所述自耦变压器模块与所述三相电机;在接收到运行指令时,断开所述电源模块与自耦变压器模块的连接,断开所述自耦变压器模块与所述三相电机的连接,并导通所述电源模块与所述三相电机。

可选地,所述控制模块包括处理器单元与开关单元,所述处理器单元的输出端连接所述开关单元的控制端,所述电源模块通过所述开关单元分别连接所述三相电机与自耦变压器模块,

所述处理器单元,用于在接收到启动指令时发送第一闭合指令至开关单元,以使所述开关单元导通所述电源模块与自耦变压器模块;在接收到运行指令时发送第二闭合指令至开关单元,以使所述开关单元断开所述电源模块与自耦变压器模块,并导通所述电源模块与所述三相电机。

可选地,所述自耦变压器模块包括三个自耦变压器,每个自耦变压器的输入端分别连接电源的一相输出,每个自耦变压器的第一抽头分别连接所述三相电机的一相输入,三个自耦变压器的负端短接。

可选地,所述开关单元包括三个触点组,每个触点组分别连接所述电源模块的一相电源输入、所述自耦变压器模块中的一个自耦变压器以及所述三相电机的一相定子绕组,每个触点组包括第一动触点、第二动触点、第一启动触点、第二启动触点、第一运行触点及第二运行触点;所述第一动触点在接收到第一闭合指令时连接所述第一启动触点,所述第二动触点在接收到第一闭合指令时连接所述第二启动触点;所述第一动触点在接收到第二闭合指令时连接所述第一运行触点,所述第二动触点在接收到第二闭合指令时连接所述第二运行触点;

所述第一动触点连接所述电源模块的一相电源输入,所述第一启动触点连接所述自耦变压器的输入端,所述第二动触点连接所述三相电机的一相定子绕组,所述第二启动触点连接所述自耦变压器的第一输出端,所述第一运行触点连接所述第二运行触点。

可选地,所述控制模块还包括欠压脱扣器和复位开关,所述欠压脱扣器的线圈的第一端连接所述复位开关的第一端,所述欠压脱扣器的线圈的第二端与所述复位开关的第二端分别连接两个第一启动触点,

所述欠压脱扣器用于在上电时保持所述第一动触点与第一运行触点连接,以及保持第二动触点与第二运行触点连接,在下电时,断开所述第一动触点与第一运行触点连接,以及断开第二动触点与第二运行触点连接。

可选地,所述控制模块还包括热继电器,所述热继电器的线圈连接在所述第二运行触点与所述三相电机的一相定子绕组之间,所述热继电器的常闭触点连接在所述复位开关与第一运行触点之间。

可选地,所述控制模块包括启动开关,所述第一动触点通过所述启动开关连接所述电源模块。

可选地,所述电路还包括第一熔断器,所述第一熔断器连接在所述电源模块与所述控制模块之间。

可选地,所述电路还包括第二熔断器,所述第二熔断器连接在所述三相电机与所述控制模块之间。

为实现上述目的,本实用新型还提供一种三相电机启动装置,所述三相电机启动装置包括如上所述的三相电机启动电路。

为实现上述目的,本实用新型还提供一种三相压缩机,所述三相压缩机包括如上所述的三相电机启动电路。

本实用新型提出的一种三相电机启动电路、装置及三相压缩机,所述电路包括:电源模块、控制模块、三相电机及自耦变压器模块,所述电源模块通过所述控制模块分别连接所述三相电机与自耦变压器模块,其中:所述控制模块,用于在接收到启动指令时,导通所述电源模块与所述自耦变压器模块,并导通所述自耦变压器模块与所述三相电机;在接收到运行指令时,断开所述电源模块与自耦变压器模块的连接,断开所述自耦变压器模块与所述三相电机的连接,并导通所述电源模块与所述三相电机。通过在启动时接入自耦变压器来降低启动电流,且在启动完成之后将自耦变压器脱离使得三相电机直接接入三相电源,在保证了三相电机正常运行的基础上,避免了启动电流较大影响三相电机的使用寿命的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型三相电机启动电路一实施例的模块示意图;

图2为本实用新型三相电机启动电路结构示意图;

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

附图标号说明:

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种三相电机启动电路,参见图1,图1为本实用新型三相电机启动电路一实施例的模块示意图,所述电路包括:电源模块100、控制模块200、三相电机400及自耦变压器模块300,所述电源模块100通过所述控制模块200分别连接所述三相电机400与自耦变压器模块300,其中:

所述控制模块200,用于在接收到启动指令时,导通所述电源模块100与所述自耦变压器模块300,并导通所述自耦变压器模块300与所述三相电机400;在接收到运行指令时,断开所述电源模块100与自耦变压器模块300的连接,断开所述自耦变压器模块300与所述三相电机400的连接,并导通所述电源模块100与所述三相电机400。

所述启动指令由与所述控制模块200连接的外置开关发送,所述运行指令可以是通过设置在处理器单元201中的条件触发装置发送,例如时间继电器,当接收到启动指令时,时间继电器开始计时,当时间继电器计时达到预设时间时,发送运行指令。所述电源模块100包括三相电输入电路l1、l2、l3。

本实施例通过在启动时接入自耦变压器来降低启动电流,且在启动完成之后将自耦变压器脱离使得三相电机400直接接入三相电源,在保证了三相电机400正常运行的基础上,避免了启动电流较大影响三相电机400的使用寿命的问题。

进一步地,所述控制模块200包括处理器单元201与开关单元qs2,所述处理器单元201的输出端连接所述开关单元qs2的控制端,所述电源模块100通过所述开关单元qs2分别连接所述三相电机400与自耦变压器模块300,

所述处理器单元201,用于在接收到启动指令时发送第一闭合指令至开关单元qs2,以使所述开关单元qs2导通所述电源模块100与自耦变压器模块300;在接收到运行指令时发送第二闭合指令至开关单元qs2,以使所述开关单元qs2断开所述电源模块100与自耦变压器模块300,并导通所述电源模块100与所述三相电机400。

本实施例中,所述开关单元qs2为中间继电器的触头,中间继电器的线圈由处理器单元201控制。

进一步地,所述自耦变压器模块300包括三个自耦变压器,每个自耦变压器的输入端分别连接电源的一相输出,每个自耦变压器的第一抽头分别连接所述三相电机400的一相输入,三个自耦变压器的负端短接。

自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器,升压和降压用不同的抽头来实现,比共用线圈少的部分抽头电压就降低,比共用线圈多的部分抽头电压就升高;若自耦变压器的变比为k,原边电压为u1,副边电压u2=u1/k,副边电流i2也按正比减小。又因为自耦变压器原副边的电流关系i1=i2/k,原边的电流比直接流过三相电机400定子绕组的要小,即此时电源模块100供给三相电机400的启动电流为直接启动时1/k2倍。当电压降低为1/k倍,三相电机400的转矩也降为1/k2倍。自耦变压器副边有3组抽头,则二次电压分别为原边电压的80%、60%、40%,可根据启动转矩选择接入的抽头。

进一步地,所述开关单元qs2包括三个触点组,每个触点组分别连接所述电源模块100的一相电源输入、所述自耦变压器模块300中的一个自耦变压器以及所述三相电机400的一相定子绕组,每个触点组包括第一动触点、第二动触点、第一启动触点、第二启动触点、第一运行触点及第二运行触点;所述第一动触点在接收到第一闭合指令时连接所述第一启动触点,所述第二动触点在接收到第一闭合指令时连接所述第二启动触点;所述第一动触点在接收到第二闭合指令时连接所述第一运行触点,所述第二动触点在接收到第二闭合指令时连接所述第二运行触点;

所述第一动触点连接所述电源模块100的一相电源输入,所述第一启动触点连接所述自耦变压器的输入端,所述第二动触点连接所述三相电机400的一相定子绕组,所述第二启动触点连接所述自耦变压器的第一输出端,所述第一运行触点连接所述第二运行触点。

进一步地,所述控制模块200还包括欠压脱扣器kv和复位开关sb,所述欠压脱扣器kv的线圈的第一端连接所述复位开关sb的第一端,所述欠压脱扣器kv的线圈的第二端与所述复位开关sb的第二端分别连接两个第一启动触点,

所述欠压脱扣器kv用于在上电时保持所述第一动触点与第一运行触点连接,以及保持第二动触点与第二运行触点连接,在下电时,断开所述第一动触点与第一运行触点连接,以及断开第二动触点与第二运行触点连接;

欠电压脱扣器kv是指当继电器或脱扣器的端电压降至预定值时,使机械开关电器有延时或无延时断开或闭合的继电器。

进一步地,所述控制模块200还包括热继电器fr2,所述热继电器fr2的线圈连接在所述第二运行触点与所述三相电机400的一相定子绕组之间,所述热继电器fr2的常闭触点连接在所述复位开关sb与第一运行触点之间。

热继电器fr2是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器,通过电流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。

进一步地,所述控制模块200包括启动开关qs1,所述第一动触点通过所述启动开关qs1连接所述电源模块100。

进一步地,所述电路还包括第一熔断器fu1,所述第一熔断器fu1连接在所述电源模块100与所述控制模块200之间。

进一步地,所述电路还包括第二熔断器fu2,所述第二熔断器fu2连接在所述三相电机400与所述控制模块200之间。

熔断器是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。

下面结合图2进行原理说明:

在发送启动指令之前,将启动开关qs1闭合,以使电源模块100接入电路,通过外置开关发送启动指令,处理器单元201在接收到启动指令之后,控制开关单元qs2动作,以使开关单元qs2的第一动触点连接第一启动触点,第二动触点连接第二启动触点,此时电源模块100输出的电通过自耦变压器降压之后输送至三相电机400,三相电机400开始启动;当三相电机400完成启动,处理器单元201控制开关单元qs2动作,以使开关单元qs2第一动触点连接第一运行触点,第二动触点连接第二运行触点,此时,电源模块100输出的电直接与三相电机400相连,三相电机400处于运行状态,欠压脱扣器kv线圈、复位开关sb和热继电器fr2接入电路,欠压脱扣器kv通过连锁机构使得开关单元qs2保持在运行状态,此时,若按下复位开关sb,欠压脱扣器kv失电,则开关单元qs2回复为初始状态,电源模块100与三相电机400断开连接;在三相电机400处于运行状态时,热继电器fr2线圈检测到温度过高,则控制热继电器fr2常闭触点断开,使得欠压脱扣器kv失电,开关单元qs2回复为初始状态,电源模块100与三相电机400断开连接。

本实用新型还提供一种三相电机启动装置,该三相电机启动装置包括如上所述的三相电机启动电路,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的三相电机启动装置采用了上述三相电机启动电路的技术方案,因此该三相电机启动装置具有上述三相电机启动电路所有的有益效果。

本实用新型还提供一种三相压缩机,该三相压缩机包括如上所述的三相电机启动电路,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的三相压缩机采用了上述三相电机启动电路的技术方案,因此该三相压缩机具有上述三相电机启动电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种三相电机启动电路,其特征在于,所述电路包括:电源模块、控制模块、三相电机及自耦变压器模块,所述电源模块通过所述控制模块分别连接所述三相电机与自耦变压器模块,其中:

所述控制模块,用于在接收到启动指令时,导通所述电源模块与所述自耦变压器模块,并导通所述自耦变压器模块与所述三相电机;在接收到运行指令时,断开所述电源模块与自耦变压器模块的连接,断开所述自耦变压器模块与所述三相电机的连接,并导通所述电源模块与所述三相电机。

2.如权利要求1所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述控制模块包括处理器单元与开关单元,所述处理器单元的输出端连接所述开关单元的控制端,所述电源模块通过所述开关单元分别连接所述三相电机与自耦变压器模块,

所述处理器单元,用于在接收到启动指令时发送第一闭合指令至开关单元,以使所述开关单元导通所述电源模块与自耦变压器模块;在接收到运行指令时发送第二闭合指令至开关单元,以使所述开关单元断开所述电源模块与自耦变压器模块,并导通所述电源模块与所述三相电机。

3.如权利要求2所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述自耦变压器模块包括三个自耦变压器,每个自耦变压器的输入端分别连接电源的一相输出,每个自耦变压器的第一抽头分别连接所述三相电机的一相输入,三个自耦变压器的负端短接。

4.如权利要求3所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述开关单元包括三个触点组,每个触点组分别连接所述电源模块的一相电源输入、所述自耦变压器模块中的一个自耦变压器以及所述三相电机的一相定子绕组,每个触点组包括第一动触点、第二动触点、第一启动触点、第二启动触点、第一运行触点及第二运行触点;所述第一动触点在接收到第一闭合指令时连接所述第一启动触点,所述第二动触点在接收到第一闭合指令时连接所述第二启动触点;所述第一动触点在接收到第二闭合指令时连接所述第一运行触点,所述第二动触点在接收到第二闭合指令时连接所述第二运行触点;

所述第一动触点连接所述电源模块的一相电源输入,所述第一启动触点连接所述自耦变压器的输入端,所述第二动触点连接所述三相电机的一相定子绕组,所述第二启动触点连接所述自耦变压器的第一输出端,所述第一运行触点连接所述第二运行触点。

5.如权利要求4所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述控制模块还包括欠压脱扣器和复位开关,所述欠压脱扣器的线圈的第一端连接所述复位开关的第一端,所述欠压脱扣器的线圈的第二端与所述复位开关的第二端分别连接两个第一启动触点,

所述欠压脱扣器用于在上电时保持所述第一动触点与第一运行触点连接,以及保持第二动触点与第二运行触点连接,在下电时,断开所述第一动触点与第一运行触点连接,以及断开第二动触点与第二运行触点连接。

6.如权利要求5所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述控制模块还包括热继电器,所述热继电器的线圈连接在所述第二运行触点与所述三相电机的一相定子绕组之间,所述热继电器的常闭触点连接在所述复位开关与第一运行触点之间。

7.如权利要求4所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述控制模块包括启动开关,所述第一动触点通过所述启动开关连接所述电源模块。

8.如权利要求1所述的三相电机启动电路,其特征在于,所述电路还包括第一熔断器,所述第一熔断器连接在所述电源模块与所述控制模块之间。

9.一种三相电机启动装置,其特征在于,所述三相电机启动装置包括如权利要求1至8中任一项所述的三相电机启动电路。

10.一种三相压缩机,其特征在于,所述三相压缩机包括如权利要求1至8中任一项所述的三相电机启动电路。

技术总结
本实用新型提出的一种三相电机启动电路、装置及三相压缩机,电路包括:电源模块、控制模块、三相电机及自耦变压器模块,电源模块通过控制模块分别连接三相电机与自耦变压器模块,其中:控制模块,用于在接收到启动指令时,导通电源模块与自耦变压器模块,并导通自耦变压器模块与三相电机;在接收到运行指令时,断开电源模块与自耦变压器模块的连接,断开自耦变压器模块与三相电机的连接,并导通电源模块与三相电机。通过在启动时接入自耦变压器来降低启动电流,且在启动完成之后将自耦变压器脱离使得三相电机直接接入三相电源,在保证了三相电机正常运行的基础上,避免了启动电流较大影响三相电机的使用寿命的问题。

技术研发人员:冀甲博;高旭;陈龙;高雪燕;陈振丰;董龙
受保护的技术使用者:TCL空调器(中山)有限公司
技术研发日:2020.08.07
技术公布日:2021.08.03

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