Устройство для пуска однофазного асинхронного электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК H02H5/04 H02P1/42 

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в однофазных электроприводах переменного тока общепромышленного и бытового назначения.

Известно устройство для пуска однофазного электродвигателя, содержащее рабочий конденсатор в цепи пусковой обмотки, пусковой конденсатор и контактный элемент 1.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, так как для отключения пускового конденсатора после запуска электродвигателя требуется дополнительное устройство для управления контактным элементом. Кроме того, для уменьшения времени пуска, особенно электродвигателей с тяжелыми условиями пуска, т.е. с вентиляторной нагрузкой или с большими инерционными массами, или запускаемых под нагрузкой необходимо увеличить емкость пускового конденсатора, что увеличивает вес, габариты и стоимость пускового устройства.

Известно также устройство для пуска однофазного электродвигателя, содержащее фазосдвигающий элемент в цепи пусковой обмотки и терморезистор 2.

Известное устройство имеет ограниченную область применения, так как оно не может быть использовано для однофазных электродвигателей с тяжелыми условиями пуска. При пуске таких электродвигателей в цепи пусковой обмотки протекает повышенный ток, вследствие чего терморезистор быстро нагревается и отключает пусковую обмотку еще до окончания процесса пуска электродвигателя.

Цель изобретения - расширение области применения для электродвигателей с тяжелыми условиями пуска.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для пуска однофазного электродвигателя, содержащее фазосдвигающий элемент в цепи пусковой обмотки и терморезистор, снабжено теплоаккумулирущим элементом, соприкасающимся с терморезистором.

В частном случае теплоаккумулирую- щий элемент может быть выполнен в виде диска из материала с высокой теплопроводностью и неподвижно сопряженным с одной из торцовых поверхностей терморезистора.

В другом случае обе торцовые поверхности терморезистора могут быть неподвижно сопряжены с дисками.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для пуска однофазного асинхронного конденсаторного электродвигателя; на фиг.2 -узел терморезистора с теплоаккумулирующим элементом в виде диска.

Устройство для пуска однофазного

электродвигателя содержит терморезистор 1 с теплоаккумулирующим элементом 2, рабочий конденсатор 3 и дополнительный конденсатор 4. Дополнительный конденсатор 4 и терморезистор 1 соединены между собой

0 последовательно и включены в цепь вспомогательной (пусковой) обмотки 5. Рабочий конденсатор 3 подключен параллельно последовательной цепочке из терморезистора 1 и конденсатора 4. Рабочая обмотка 6 кон5 денсаторного электродвигателя подключается непосредственно к однофазной сети переменного тока.

Терморезистор 1 представляет собой круглый диск из полупроводникового сегне0 тоэлектрического материала (фиг.2), одна из торцовых поверхностей которого сопряжена с металлическим диском 7, выполняющим роль теплоаккумулирующего элемента 2. Он может быть изготовлен, например, из

5 стали СтЗ, бронзы и т.д. К свободным поверхностям терморезистора 1 и диска 7 прикреплены пружинные контакты 8, которые, в свою очередь, соединены с плоскими выводами 9. Терморезистор 1 вместе с диском

0 7 помещены в пластмассовом корпусе 10 и прижаты крышкой 11. В крышке 11 и в корпусе 10 выполнены отверстия 12. Таким образом, терморезистор 1 совместно с диском 7 образуют единый конструктивный узел,

5 который выводами 9 включается последовательно в цепь дополнительного конденсатора 4.

Устройство работает следующим образом.

0 При подключении электродвигателя к однофазной сети по обмоткам 6 и 5 в первый момент времени протекает наибольший переменный ток. Переменный ток протекает также через терморезистор 1 и дополни5 тельный конденсатор 4, так как в первый момент включения терморезистор 1 имеет низкое сопротивление. Поэтому при пуске электродвигателя конденсаторы 3 и 4 соединяются параллельно, что приводит к увели0 чению емкости и пускового момента электродвигателя. Повышенный ток, протекающий через терморезистор 1, нагревает его. Часть тепла излучается в наружное пространство, однако большую часть тепла вос5 принимает металлический диск 7, увеличивая таким образом постоянную времени нагрева терморезистора 1. По мере разогрева терморезистора 1 его полупроводниковый материал переходит из сегне- тоэлектрического состояния в

параэлектрическое, что сопровождается увеличением его сопротивления. С ростом сопротивления терморезистора 1 ток через дополнительный конденсатор 4 уменьшается. С другой стороны, по мере увеличения частоты вращения ротора токи в обмотках электродвигателя уменьшаются. В конце пуска сопротивление терморезистора 1 становится настолько большим, что по окончании пуска он практически отключает конденсатор 4. Далее электродвигатель работает только с рабочим конденсатором 3, включенным последовательно в цепь вспомогательной обмотки 5. Параметры терморезистора 1 и толщина диска 7 выбираются из условия обеспечения отключения термо- резистором 1 дополнительного конденсатора 4 по окончании пуска электродвигателя, когда частота вращения ротора достигает номинальной величины. Применение металлического диска 7, сопряженного с торцовой поверхностью терморезистора 1, увеличивает теплоемкость пускового устройства, вследствие чего возрастает время нагрева и время отключения конденсатора 4. Поэтому данное устройство обеспечивает нормальный пуск однофазных электродвигателей таких, как с повышенными инерци- онными массами, с вентиляторной нагрузочной характеристикой или запускаемых по условиям эксплуатации под нагрузкой. Время пуска таких электродвигателей обычно достигает несколько секунд или даже десятки секунд.

Для дальнейшего повышения теплоемкости и увеличения постоянной времени нагрева устройство может быть снабжено вторым металлическим диском, сопряжен0

5

0

5

0

5

0

ным с другой торцовой поверхностью терморезистора.

Экспериментальная проверка предлагаемого устройства осуществляется путем луска однофазного асинхронного электродвигателя типа ДАО 146-250, предназначенного для привода герметичных компрессоров бытовых холодильников. При суммарной пусковой емкости 80 мкФ время пуска электродвигателя составляет 2,65 с. По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет продлить время пуска электродвигателя примерно в 3,3 раза.

Формула изобретения

1.Устройство для пуска однофазного асинхронного электродвигателя, содержащее фазосдвигающий элемент, соединенный последовательно с пусковой обмоткой, параллельно которому включены последовательно соединенные дополнительный конденсатор и терморезистор, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения для электродвигателей с тяжелыми условиями пуска, оно снабжено теплоаккумулирующим элементом, находящимся в непосредственном контакте с терморезистором.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что теплоаккумулирующий элемент выполнен в виде диска из материала с высокой теплопроводностью, сопряженного с одной из торцовых поверхностей терморезистора.

3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что теплоаккумулирующий элемент выполнен в виде дисков из материала с высокой теплопроводностью, сопряженных с обеими торцовыми поверхностями терморезистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в однофазных электроприводах переменного тока. Цель изобретения - расширение области применения для электродвигателей с тяжелыми условиями пуска. Для этого устройство содержит терморезистор 1 с теплоакку- мулирующим элементом 2 и рабочий 3 и дополнительный 4 конденсаторы. Дополнительный конденсатор .4 и терморезистор 1 соединены между собой последовательной включены в цепь вспомогательной обмотки электродвигателя. Рабочий конденсатор 3 подключен параллельно последовательной цепочке. Рабочая обмотка 6 электродвигателя подключается непосредственно к однофазной сети переменного тока. Терморезйстор 1 представляет собой круглый диск из полупроводникового сегнетоз- лектрического материала, одна из торцовых поверхностей которого сопряжена с металлическим диском, выполняющим роль теп- лоаккумулирующегоэлемента. Повышенный ток, протекающий через терморезистор 1, нагревает его. По мере разогреватерморезистораего полупроводниковый материал переходит из сегнетоэлектрического состояния в пара- электрическое, что сопровождается увеличением его сопротивления. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. Ё