专利名称：带接线排低功耗起动热保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制冷压縮机用带接线排低功耗起动热保护器，主要用于带运行电 容的压縮机电机的起动，同时也用于冰箱冰柜等电源火线、零线、接地线以及温度控制器、 指示灯泡等连接线的连接转换。
技术背景
参见图l，制冷压縮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181'和用以产生辅助磁 场的副绕组182'。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182，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R1 (PTC)起动器来完成起动过程，在制冷压縮机电机的 副绕组182'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182'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。
另外，目前制冷压縮机用起动器和保护器大多为单体的，在安装在制冷压縮机连接回 路后，用来提高压縮机工作效率的工作电容器等，只能额外地安装在制冷压縮机连接回路 中。但是，当这种连接安装在制冷压縮机中时，工作电容器一定需进行额外的接线和连接， 因为用来连接到制冷压縮机中的各种各样的连接端需安装在压縮机罩壳中，从而有选择地 把电源火线、零线、接地线以及温度控制器、指示灯泡等连接线连接到连接终端上，因此 必须执行连接到压縮机中的额外连接线。由于结构复杂，从而使得内部接线混乱、生产效 率低下，其维护和修理困难及装配性差。
因此，需要开发一种带接线排的低功耗起动热保护器，它能够容易地执行额外电连接， 快速地将电源火线、零线、接地线以及工作电容器、指示灯泡、温度控制器等连接到相应 位置，避免接线复杂而导致接线错误，给维护和修理带来麻烦。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可靠性高、结构简单、安装方便、功率消耗低的用于制 冷压縮机的带接线排低功耗起动热保护器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是该带接线排低功耗起动热保护器， 包括外壳、盖板、第一插脚、第二插脚，外壳与盖板连接，其特征在于还设置有双向可控 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，双向可控硅、第一正温度 系数热敏电阻器、第二正温度系数热敏电阻器均安装在外壳内，第一正温度系数热敏电阻 器一端与电机主绕组引出端对应，第一正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的第二 极连接，第二正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第二正温度系数热敏 电阻器另一端与双向可控硅的触发极连接，双向可控硅的第一极与电机副绕组引出端对应，
所述第二正温度系数热敏电阻器的体积为20 28mm3，外壳上设置有热保护器装载型腔、N 端唼线排、L端接线排和接地端接线排。由于第二正温度系数热敏电阻器的体积为20 28 ,3，仅为第一正温度系数热敏电阻器体积的10%左右，因此电能的损耗也仅为第一正温度 系数热敏电阻器的10%左右，由于第二正温度系数热敏电阻器体积的大幅减小，使得电能 损耗也大大降低，同时压縮机再次起动所需恢复时间也大幅縮短，提高了压縮机起动效率。 本实用新型所述外壳上设置有N端接线排装载型腔、L端接线排装载型腔、接地端接 线排装载型腔，所述N端接线排、L端接线排和接地端接线排上均设置有螺钉连接端和插片 连接端，N端接线排、L端接线排和接地端接线排分别与N端接线排装载型腔、L端接线排 装载型腔、接地端接线排装载型腔挤压式固定连接。
本实用新型借助位于热保护器装载型腔内的一个或多个支撑点支撑热保护器，热保护 器装载型腔内设置一个热保护器卡爪，以对热保护器进行定位和固定。 本实用新型热保护器装载型腔可以采用圆形、长方形或者多边形。 本实用新型还设置有运行电容器连接端，运行电容器连接端分别设置在第一插脚、第 二插脚上，运行电容器连接端可直接接插运行电容器，以提高起动性能和工作效率。
本实用新型所述第二正温度系数热敏电阻器的直径为O3.5土0.lnim，厚度为2.5士0.1ram。 本实用新型外壳上设置有第一插脚定位型腔、第二插脚定位型腔、第一正温度系数热 敏电阻器定位型腔、第二正温度系数热敏电阻器定位型腔和双向可控硅定位型腔，外壳两 侧还设置有定位方孔。
本实用新型盖板上设置有盖板第一插脚定位型腔、盖板第二插脚定位型腔。 本实用新型盖板上设置有卡爪，卡爪和盖板平面垂直，盖板的卡爪和外壳的定位方孔 卡接。
本实用新型第一插脚连接在压縮机主绕组上，第二插脚连接在压縮机副绕组上，压縮机起动瞬间，串联在双向可控硅触发回路的第二正温度系数热敏电阻器和串联在双向可控 硅主回路上的第一正温度系数热敏电阻器都处于小阻值导通状态，触发电流较大，故双向 可控硅导通，此时第一正温度系数热敏电阻器和压縮机副绕组导通而起动压縮机电机；随 着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电阻值的不断增大，双向可控 硅触发电流逐渐下降，双向可控硅自动关闭，第一正温度系数热敏电阻器和压縮机副绕组 自动断开，没有电流通过，故第一正温度系数热敏电阻器不再通电发热。
本实用新型通过第二正温度系数热敏电阻器采样相关电流信号，可以有效地控制第一 正温度系数热敏电阻器的发热功耗，通常该采样系统的功耗都能低达毫瓦级，也就是所谓 的"零功耗"起动器，从而大大提高节能效率。由于第二正温度系数热敏电阻器的体积为 20 28rnra3，仅为第一正温度系数热敏电阻器体积的10%左右，因此电能的损耗也仅为第一 正温度系数热敏电阻器的10%左右，由于第二正温度系数热敏电阻器体积的大幅减小，使 得电能损耗也大大降低，同时压縮机再次起动所需恢复时间也大幅縮短，提高了压缩机起 动效率。同时，本实用新型设计电路简单，电子元器件数量少，在保证压縮机起动性能的 同时，也提高了压縮机起动性能的可靠性。本实用新型采用起动器和热保护器以及N端接 线排、L端接线排、接地端接线排的组合，其结构设计紧凑合理、安装简便、不需要其它辅 助装置，可直接与压缩机接线柱连接。
图1为现有技术电原理图2为本实用新型实施例电原理图3为本实用新型实施例的元件分解立体图4为本实用新型实施例的轴测图5为本实用新型实施例去掉热保护器的轴测图6为本实用新型实施例去掉热保护器、接线排的轴测图7为本实用新型实施例去掉热保护器、接线排、盖板的轴测图8为本实用新型实施例去掉热保护器、接线排、盖板、第一热敏电阻器、第二热敏 电阻器、双向可控硅的轴测图9为本实用新型实施例外壳轴测图10为本实用新型实施例盖板轴测图11为本实用新型实施例配套的热保护器轴测图12为本实用新型实施例第一插脚轴测图13为本实用新型实施例第二插脚轴测图；图14为本实用新型实施例N端接线排轴测图； 图15为本实用新型实施例L端接线排轴测图； 图16为本实用新型实施例接地端接线排轴测图。
具体实施方式
参见图2，本实用新型实施例带接线排低功耗起动热保护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181引出端(压縮机M端，下同)对应(本实用新型实施例连接到压缩 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181引出端对应(本实用新型实施 例连接到压縮机电机回路中时即连接)，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-l与电机副绕组182引出端(压縮机S端，下同) 对应(本实用新型实施例连接到压縮机电机回路中时即连接)；图2中压縮机C端和热保护 器连接。
本实用新型还设置有热保护器装载型腔10-13，热保护器装载型腔10-13内设置一个热 保护器卡爪10-14，以对热保护器ll进行定位和固定。
本实用新型还设置有N端接线排13、 L端接线排14和接地端接线排12。 参照图3 图16，本实用新型实施例带接线排低功耗起动热保护器包括盖板l、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、定位块7、 第一插脚8、第一正温度系数热敏电阻器9、外壳IO、热保护器11和接地端接线排12、 N 端接线排13、 L端接线排14(见图3、图4、图7);双向可控硅3第一极3-l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(见图7、图8)，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和第二簧片8-4，放入外壳 第一插脚定位型腔10-1内；定位块7用作第一正温度系数热敏电阻器9定位用，在外壳IO 的第一正温度系数热敏电阻器定位型腔10-4两侧呈交叉设置定位槽10-6、 10-7，定位块7 分别装入定位槽10-6、 10-7内；然后依次将第一正温度系数热敏电阻器9装入第一正温度 系数热敏电阻器定位型腔10-4，第二正温度系数热敏电阻器5装入第二正温度系数热敏电 阻器定位型腔10-5内(见图7、图8、图9);然后再将盖板1和外壳10合拢。本实用新型 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-l，通过外壳10上的插片孔10-8垂直贯穿到外壳10外部(见图4、图12)，第 二插脚2设置有插片连接端2-l，通过外壳10上的插片孔10-10垂直贯穿到外壳10外部(见 图4、图13);第一插脚8之插片连接端8-l和第二插脚2之插片连接端2-l之间串接一运 行电容器15 (见图4)。
本实用新型实施例的外壳10上设置有N端接线排装载型腔10-16， N端接线排13和N 端接线排装载型腔10-16采用挤压连接，N端接线排13上设置有螺钉连接端13-l、插片连 接端13-2、限位凸台13-3，螺钉连接端13-1和插片连接端13-2作为电连接用，其中螺钉连 接端13-1和电源零线连接，插片连接端13-2和温度控制器、指示灯泡等连接，限位凸台 13-3作为螺钉连接时限位用并防止接插件歪斜；外壳10上设置有L端接线排装载型腔 10-17， L端接线排14和L端接线排装载型腔10-17釆用挤压连接，L端接线排14上设置 有螺钉连接端14-1、插片连接端14-2、限位凸台14-3，螺钉连接端14-1和插片连接端14-2 作为电连接用，其中螺钉连接端14-1和电源火线连接，插片连接端14-2和温度控制器、指 示灯泡等连接，限位凸台14-3作为螺钉连接时限位用并防止接插件歪斜；外壳10上设置有 接地端接线排装载型腔10-15，接地端接线排12和接地端接线排装载型腔10-15采用挤压 连接，接地端接线排12上设置有螺钉连接端12-2、第一插片连接端12-1、第二插片连接端 12-3、限位凸台12-4，螺钉连接端12-2、第一插片连接端12-1和第二插片接线端12-3作为 电连接用，其中螺钉连接端12-2和电源地线连接，第一插片连接端12-1和第二插片连接端 12-3分别和压縮机接地端、冰箱冰柜壳体连接，限位凸台12-4作为螺钉连接时限位用并防 止接插件歪斜(见图5、图6、图14、图15、图16)。
本实用新型实施例的盖板1上设置有盖板第一插脚定位型腔1-1、盖板第二插脚定位型 腔l-2，以定位第一插脚8和第二插脚2用(见图10);盖板l上还设置有定位卡爪l-3、 1-4，分别对应于外壳10定位方孔10-11、 10-12，并将其卡位连接(见图9、图10);盖板 1上还设置有定位插孔1-5、 1-6，其分别与压縮机M端、压縮机S端连接(见图10);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，即形成本实用新型实施例带接线 排低功耗起动热保护器。
本实用新型所述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 1800Q ， 体积为20 28mm3。若25'C下第二正温度系数热敏电阻器5的电阻小于600Q ,当电网电压 较高时，双向可控硅3的触发电流太大，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1800Q，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3的25t)下的电阻值范围，第二 正温度系数热敏电阻器3的体积限定在20 28rnrn3，其直径为①3. 5±0. 1 mm、厚度为2. 5土0. 1咖；若第二正温度系数热敏电阻器3的直径为03. 6 nim、厚度为2. 6咖，则其体积为26. 5 mm、若第二正温度系数热敏电阻器3的直径为(D3. 4tM、厚度为2. 4咖，则其体积为21. 8咖3， 故选择第二正温度系数热敏电阻器3的体积为20 28 mm3比较恰当。
在本实用新型实施例中，第二正温度系数热敏电阻器3的体积为23.85 mm3，其直径等 于03. 50mm、厚度等于2. 48咖。
本实用新型实施例的外壳10上设置有热保护器装载型腔10-13，热保护器装载型腔 10-13内还设置有热保护器卡爪10-14，热保护器11插入装载型腔10-13后，热保护器卡 爪10-14卡位热保护器11之凸缘11-1，以对热保护器ll进行定位和固定(见图4、图5、 图11)。
本实用新型实施例通过第一插脚8 (接到压缩机M端)、第二插脚2 (接到压縮机S端) 连接到压縮机电机回路中，此时第一正温度系数热敏电阻器9一端与电机主绕组181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181引出端连接，双向可控硅3 第一极3-1与电机副绕组182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 100Q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 1800Q左右；在压縮机电机起动 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有小电流通过，从而使起动回路中的双向可控硅3充分触发，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182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 切断压縮机电机副绕组182，使压縮机电机进入正常工作状态。在压縮机进入工作状态后， 随着通过第二正温度系数热敏电阻器5电流的变化，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"起动热保护器。为提高压縮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。本实施例插入压縮机三芯接线柱后，其电源零线通过 N端接线排13之螺钉连接端13-1传递给第一插脚8构成主绕组181导通回路，其电源火线 通过L端接线排14之螺钉连接端14-1传递给插片连接端14-2，插片连接端14-2通过接插 线传递给温控器一连接端，温度控制器另一连接端和热保护器11之连接端子11-2连接， 其电源地线通过接地端接线排12之螺钉连接端12-2传递给第一插片连接端12-1、第二插 片连接端12-3，第一插片连接端12-1、第二插片连接端12-3通过接插线连接压縮机接地端和冰箱冰柜壳体接地端，从而将本实用新型实施例带接线排低功耗起动热保护器连接在 冰箱冰柜等电器回路中，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縮机电机的作用。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果-
1、 结构设计紧凑合理、安装简便，不需要其它辅助装置，可直接与压縮机接线柱连接。
2、 压縮机正常工作时，其起动器消耗功率小于0. 5W，达到了节能效果。
3、 设置了接线排可有效地执行辅助电连接，将工作电容器、温度控制器、指示灯泡等 进行连接，避免了过多的额外接线，克服了工作效率低下、接线混乱、维护困难等缺陷。
以上内容以相关的实施方式对本实用新型进行了描述，但对于业内的技术人员来讲， 仍可以联想到多种等同效果的设计形式，本实用新型的保护范围应包含这些一般改变的设 计形式。
权利要求1、一种带接线排低功耗起动热保护器，包括外壳、盖板、第一插脚、第二插脚，外壳与盖板连接，其特征在于还设置有双向可控硅、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，双向可控硅、第一正温度系数热敏电阻器、第二正温度系数热敏电阻器均安装在外壳内，第一正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第一正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的第二极连接，第二正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第二正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅的触发极连接，双向可控硅的第一极与电机副绕组引出端对应，所述第二正温度系数热敏电阻器的体积为20～28mm3，外壳上设置有热保护器装载型腔、N端接线排、L端接线排和接地端接线排。
2、 根据权利要求1所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于所述外壳上设置 有N端接线排装载型腔、L端接线排装载型腔、接地端接线排装载型腔，所述N端接线排、L 端接线排和接地端接线排上均设置有螺钉连接端和插片连接端，N端接线排、L端接线排和接 地端接线排分别与N端接线排装载型腔、L端接线排装载型腔、接地端接线排装载型腔挤压 式固定连接。
3、 根据权利要求1所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于还设置有运行电 容器连接端，运行电容器连接端分别设置在第一插脚、第二插脚上。
4、 根据权利要求1或2或3所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于所述第 二正温度系数热敏电阻器的直径为O 3.5±0.1 mm,厚度为2.5±0.1 mm。
5、 根据权利要求1或2或3所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于外壳上 设置有外壳第一插脚定位型腔、外壳第二插脚定位型腔、第一正温度系数热敏电阻器定位型 腔、第二正温度系数热敏电阻器定位型腔和双向可控硅定位型腔，外壳两侧还设置有定位方 孔。
6、 根据权利要求1或2或3所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于盖板上 设置有盖板第一插脚定位型腔、盖板第二插脚定位型腔。
7、 根据权利要求5所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于盖板上设置有卡爪，卡爪和盖板平面垂直，盖板的卡爪和外壳的定位方孔卡接。
8、 根据权利要求1或2或3所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于所述第 二正温度系数热敏电阻器的电阻值为600 1800Q 。
9、 根据权利要求1或2或3所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于热保护 器装载型腔内设置有热保护器卡爪。
10、 根据权利要求1或2或3所述的带接线排低功耗起动热保护器，其特征在于热保 护器装载型腔采用圆形、长方形或者多边形。
专利摘要本实用新型涉及一种带接线排低功耗起动热保护器，包括外壳、盖板、第一插脚、第二插脚，还设置有双向可控硅、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，第一正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第一正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅第二极连接，第二正温度系数热敏电阻器一端与电机主绕组引出端对应，第二正温度系数热敏电阻器另一端与双向可控硅触发极连接，双向可控硅第一极与电机副绕组引出端对应，第二正温度系数热敏电阻器体积为20～28mm<sup>3</sup>，外壳设置有热保护器装载型腔、N端接线排，L端接线排和接地端接线排。本实用新型可靠性高、体积小、功耗低，结构设计合理，安装简便成本低。
文档编号H02P1/42GK201435704SQ20092012172
公开日2010年3月31日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者卢文成, 海 孙, 孙华民, 钮建华 申请人:杭州星帅尔电器有限公司