单相交流电机的起动控制电路、压缩机系统以及制冷设备的制作方法

本实用新型涉及电机控制技术领域，特别涉及一种单相交流电机的起动控制电路、一种压缩机系统以及一种制冷设备。

背景技术：

目前，大部分制冷设备中的定速压缩机匹配使用的是普通效率起动器，在定速压缩机运行时，起动器内部的PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻一直处于通电状态，功耗一般为2-3W，而这一部分功耗将直接影响制冷设备例如电冰箱的耗电量和能效等级，日积月累也会造成能源的大量浪费，使得制冷设备不够节能环保。

因此，需要对电机起动器的功耗问题进行改善。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种单相交流电机的起动控制电路，能够基本做到电机起动后起动器无功耗，避免能源浪费。

本实用新型的第二个目的在于提出一种压缩机系统。

本实用新型的第三个目的在于提出一种制冷设备。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出了一种单相交流电机的起动控制电路，其中，所述单相交流电机包括主绕组和副绕组，所述主绕组的第一端与所述副绕组的第一端相连且具有第一节点，所述第一节点通过过载保护器连接到交流电源的第一端，所述主绕组的第二端与所述副绕组的第二端之间连接有运行电容，所述主绕组的第二端连接到所述交流电源的第二端，所述起动控制电路包括：电机起动回路，所述电机起动回路包括PTC电阻和可控开关，所述PTC电阻的一端与所述副绕组的第二端相连，所述可控开关的第一端与所述PTC电阻的另一端相连，所述可控开关的第二端与所述交流电源的第二端相连；触发电路，所述触发电路的第一端与所述可控开关的控制端相连，所述触发电路的第二端分别与所述可控开关的第二端和所述交流电源的第二端相连，所述触发电路用以控制所述可控开关导通或关断；控制电路，所述控制电路的第一端分别与所述PTC电阻的另一端和所述可控开关的第一端相连，所述控制电路的第二端与所述触发电路的第三端相连，所述控制电路在所述单相交流电机起动时控制所述触发电路输出触发信号至所述可控开关以触发所述可控开关导通，所述电机起动回路导通以对所述单相交流电机进行起动，并在所述单相交流电机完成起动后所述控制电路通过控制所述触发电路停止输出所述触发信号以使所述可控开关关断，所述电机起动回路断开。

根据本实用新型提出的单相交流电机的起动控制电路，在单相交流电机起动时通过控制触发电路输出触发信号至可控开关以触发可控开关导通，使得电机起动回路导通，实现对单相交流电机进行起动，并在单相交流电机完成起动后控制电路通过控制触发电路停止输出触发信号以使可控开关关断，从而电机起动回路断开，这样在电机起动后通过电机起动回路的断开，基本做到PTC电阻无功耗，从而避免电机起动回路在电机运行时产生功耗而造成的能源浪费，降低了耗电量，提高了能效等级，节能环保。

另外，根据本实用新型提出的上述单相交流电机的起动控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述可控开关可为双向可控硅。

进一步地，所述控制电路可包括：整流桥，所述整流桥的第一交流端作为所述控制电路的第一端，所述整流桥的第二交流端作为所述控制电路的第二端；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述整流桥的第一直流端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端与所述整流桥的第二直流端相连；第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第四电阻的另一端与所述整流桥的第二直流端相连；第一三极管，所述第一三极管的基极分别与所述第一电容的另一端和所述第四电阻的一端相连，所述第一三极管的发射极与所述整流桥的第二输出端相连；第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一三极管的集电极相连，所述第一稳压二极管的阴极分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端相连。

进一步地，所述控制电路还可包括：第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阳极与所述整流桥的第二直流端相连，所述第二稳压二极管的阴极与所述第二电阻的另一端相连。

进一步地，所述第一三极管可为NPN三极管。

进一步地，所述触发电路可包括：触发二极管，所述触发二极管的第一端作为所述触发电路的第一端，所述触发二极管的第二端作为所述触发电路的第三端；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述触发二极管的第一端相连，所述第五电阻的另一端作为所述触发电路的第二端；第二电容，所述第二电容的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第二电容的另一端与所述触发二极管的第二端相连；第六电阻，所述第六电阻与所述第二电容并联连接。

进一步地，所述触发二极管可为双向触发二极管。

为达到上述目的，本实用新型第二方面提出了一种压缩机系统，其包括上述的单相交流电机的起动控制电路。

根据本实用新型提出的压缩机系统，通过上述起动控制电路，使得电机起动完成后断开电机起动回路，这样在电机起动后通过电机起动回路的断开，基本做到PTC电阻无功耗，从而避免电机起动回路在电机运行时产生功耗而造成的能源浪费，降低了耗电量，提高了能效等级，节能环保。

为达到上述目的，本实用新型第三方面提出了一种制冷设备，其包括上述压缩机系统。

根据本实用新型的制冷设备，能够在压缩机系统中的电机起动完成后断开电机起动回路，这样在电机起动后通过电机起动回路的断开，基本做到PTC电阻无功耗，从而避免电机起动回路在电机运行时产生功耗而造成的能源浪费，降低了耗电量，提高了能效等级，节能环保。

其中，所述制冷设备可为冷藏冷冻冰箱。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的单相交流电机的起动控制电路的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的单相交流电机的起动控制电路的电路示意图；

图3为根据本实用新型实施例的压缩机系统的方框示意图；

图4为根据本实用新型实施例的制冷设备的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例提出的单相交流电机的起动控制电路、压缩机系统和制冷设备。

图1为根据本实用新型实施例的单相交流电机的起动控制电路的方框示意图。图2为根据本实用新型一个实施例的单相交流电机的起动控制电路的电路示意图。

结合图1和图2所示，单相交流电机11包括主绕组L1和副绕组L2，主绕组L1的第一端与副绕组L2的第一端相连且具有第一节点J1，第一节点J1通过过载保护器OLP连接到交流电源AC的第一端，主绕组L1的第二端与副绕组L2的第二端之间连接有运行电容RC，主绕组L1的第二端连接到交流电源AC的第二端。

并且，如图1和图2所示，本实用新型实施例提出的一种单相交流电机的起动控制电路100包括：电机起动回路10、触发电路20和控制电路30。

其中，电机起动回路10包括PTC电阻101和可控开关102，PTC电阻101的一端与副绕组L2的第二端相连，可控开关102的第一端与PTC电阻101的另一端相连，可控开关102的第二端与交流电源AC的第二端相连；触发电路20的第一端与可控开关102的控制端相连，触发电路20的第二端分别与可控开关102的第二端和交流电源AC的第二端相连，触发电路20用以控制可控开关102导通或关断；控制电路30的第一端分别与PTC电阻101的另一端和可控开关102的第一端相连，控制电路30的第二端与触发电路20的第三端相连，控制电路30在单相交流电机11起动时控制触发电路20输出触发信号至可控开关102以触发可控开关102导通，电机起动回路10导通以对单相交流电机11进行起动，并在单相交流电机11完成起动后控制电路30通过控制触发电路20停止输出触发信号以使可控开关102关断，电机起动回路10断开，这样在单相交流电机完成起动后进入运行阶段，电机起动回路10是断开的，PTC电阻基本无功耗，从而可以降低电机运行时的功耗，降低耗电量，避免能源浪费。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，可控开关102可为双向可控硅TR1，并且在控制极G接收到触发电路20输出的触发信号时双向可控硅TR1导通。

其中，需要说明的是，单相交流电机11起动过程中，需要副绕组L2(即起动绕组)导通，以使通过主绕组L1与副绕组L2的电流产生相位差，从而产生旋转磁场来进行电机起动。

具体而言，控制电路30在单相交流电机11起动时控制触发电路20输出触发信号至可控开关102，以使可控开关102导通，进而交流电源AC、副绕组L2、PTC电阻101、可控开关102形成回路，对单相交流电机11进行起动。在单相交流电机11完成起动后，控制电路30控制触发电路20停止输出触发信号，以使可控开关102断开，使得电机起动回路10断开，这样PTC电阻基本无功耗，从而可以降低电机运行时的功耗，降低耗电量，避免能源浪费。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，控制电路包括：整流桥DB1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第四电阻R4、第一三极管T1和第一稳压二极管DZ1。

其中，整流桥DB1的第一交流端作为控制电路30的第一端，整流桥DB1的第二交流端作为控制电路30的第二端；第一电阻R1的一端与整流桥DB1的第一直流端相连；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连；第三电阻R3的一端与第二电阻R2的另一端相连，第三电阻R3的另一端与整流桥DB1的第二直流端相连；第一电容C1的一端分别与第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的一端相连；第四电阻R4的一端与第一电容C1的另一端相连，第四电阻R4的另一端与整流桥DB1的第二直流端相连；第一三极管T1的基极分别与第一电容C1的另一端和第四电阻R4的一端相连，第一三极管T1的发射极与整流桥DB1的第二输出端相连；第一稳压二极管DZ1的阳极与第一三极管T1的集电极相连，第一稳压二极管DZ1的阴极分别与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的一端相连。

具体而言，在单相交流电机11起动时，控制电路30通过整流桥DB1将交流电整流成单向脉动直流电，通过第一电阻R1和第二电阻R2对第一电容C1进行充电。在一个交流半波周期内，随着整流桥DB1的直流端电压逐渐升高，第一稳压二极管DZ1两端的电压也随着升高，直至第一稳压二极管DZ1反向击穿，随即触发第一三极管T1导通，此时，控制电路30的等效电阻减小，随着整流桥DB1的直流端电压继续升高，第一三极管T1的集射电流Ice变大，从而触发电路20能够输出触发信号至可控开关102，触发可控开关102导通，进而电机起动回路10导通，以对单相交流电机11进行起动。在单相交流电机11完成起动后，第一电容C1充电完成时，第一电容C1的两端电压稳定，从而第一三极管T1截止，这时控制电路30的等效电阻增大，触发电路20的分压减小使得触发二极管D1不能触发导通，触发电路20停止输出触发信号，可控开关102完全关断，使得PTC电阻上基本无维持电流通过，实现了电机运行时无功耗的目的。

其中，可以通过调节第一电容C1的充电时间，来控制可控开关102的关断时间，即可以保证单相交流电机有可靠起动的时间。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，控制电路30还包括第二稳压二极管DZ2，第二稳压二极管DZ2的阳极与整流桥DB1的第二直流端相连，第二稳压二极管DZ2的阴极与第二电阻R2的另一端相连。也就是说，在控制电路30中设置第二稳压二极管DZ2与第三电阻R3反向并联。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，第一三极管可为NPN三极管。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，触发电路20包括：触发二极管D1、第五电阻R5、第二电容C2和第六电阻R6。

其中，触发二极管D1的第一端作为触发电路20的第一端，触发二极管D1的第二端作为触发电路20的第三端；第五电阻R5的一端与触发二极管D1的第一端相连，第五电阻R5的另一端作为触发电路20的第二端；第二电容C2的一端与第五电阻R5的另一端相连，第二电容C2的另一端与触发二极管D1的第二端相连；第六电阻R6与第二电容C2并联连接。

具体地，如图2所示，触发二极管D1可为双向触发二极管。

综上所述，根据本实用新型实施例提出的单相交流电机的起动控制电路，在单相交流电机起动时通过控制触发电路输出触发信号至可控开关以触发可控开关导通，使得电机起动回路导通，实现对单相交流电机进行起动，并在单相交流电机完成起动后控制电路通过控制触发电路停止输出触发信号以使可控开关关断，从而电机起动回路断开，这样在电机起动后通过电机起动回路的断开，基本做到PTC电阻无功耗，从而避免电机起动回路在电机运行时产生功耗而造成的能源浪费，降低了耗电量，提高了能效等级，节能环保。

如图3所示，本实用新型实施例还提出了一种压缩机系统200，其包括上述单相交流电机的起动控制电路100。

根据本实用新型实施例提出的压缩机系统，通过上述起动控制电路，使得电机起动完成后断开电机起动回路，这样在电机起动后通过电机起动回路的断开，基本做到PTC电阻无功耗，从而避免电机起动回路在电机运行时产生功耗而造成的能源浪费，降低了耗电量，提高了能效等级，节能环保。

如图4所示，本实用新型实施例还提出了一种制冷设备300，其包括上述压缩机系统200。

根据本实用新型实施例的制冷设备，能够在压缩机系统中的电机起动完成后断开电机起动回路，这样在电机起动后通过电机起动回路的断开，基本做到PTC电阻无功耗，从而避免电机起动回路在电机运行时产生功耗而造成的能源浪费，降低了耗电量，提高了能效等级，节能环保。

在本实用新型实施例中，制冷设备可以为冷藏冷冻冰箱。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。