JP2003079168A - Starter for single-phase induction motor - Google Patents
Starter for single-phase induction motorInfo
- Publication number
- JP2003079168A JP2003079168A JP2001309223A JP2001309223A JP2003079168A JP 2003079168 A JP2003079168 A JP 2003079168A JP 2001309223 A JP2001309223 A JP 2001309223A JP 2001309223 A JP2001309223 A JP 2001309223A JP 2003079168 A JP2003079168 A JP 2003079168A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- starting
- auxiliary winding
- capacitor
- induction motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title abstract 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、単相誘導電動機に
用いられる始動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】単相誘導電動機は、主巻線と、補助巻
線、始動時に該補助巻線に進相電流を供給するための始
動用コンデンサとから成り、始動時に強力なトルクを発
生する様に構成されている。電動機に電源を投入する
と、回転子は始動トルクを発生しながら徐々に回転速度
を増す。次に、回転子が回転を継続するのに充分な速度
に達すると、始動用コンデンサを補助巻線回路から切り
離し、安定した電流値で電動機を運転する必要がある。
もし、そのまま補助巻線に始動時と同じ電流を流しつづ
けると、電流値が過大となり、やがて電動機は発熱し焼
損する。従来は、遠心力スイッチにより、電動機がある
一定の回転数に達すると、補助巻線と始動用コンデンサ
とからなる始動回路を切り離していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】遠心力スイッチは、電
気的接点を有する機械的に構成されたスイッチであるの
で寿命を有し、特に塵埃の多い場所で使用すると故障す
ることがしばしばであった。
【0004】この問題を解決するため、機械的に接点を
開閉する手段を有しない電子スイッチが考案されている
(特開昭64−43081号公報参照)。該電子スイッ
チは、電動機の回転が上昇するにつれて補助巻線の電圧
が上昇することを利用して、該補助巻線電圧が基準電圧
を越えたことを検出すると、トライアックのような電子
的なスイッチによって、始動回路を切り離すように構成
されている。
【0005】しかし、誘導電動機の場合には、回転軸が
拘束されて始動できないということがしばしば発生す
る。
【0006】このような状況下で電動機に通電を開始す
ると、いつまでたっても補助巻線電圧は上昇しないので
さらに通電を継続すると、ついにはトライアックが焼損
する。焼損を避けるには、該トライアックに充分な大き
さの放熱板を取りつける必要があり、使用するトライア
ック自体も長時間の通電に耐え得る定格のものを選択す
る必要があるので小型化ができずコストも多くかかって
しまった。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、誘導電動機
の回転数と共に上昇する補助巻線電圧を検出し、該検出
電圧が基準電圧を超えた時に、トライアックのような電
子スイッチを用いて始動用コンデンサを切り離すように
してなる単相誘導電動機であって、通電開始後一定時間
を経過すると強制的に該トライアックをOFFせしめる
ような時定数回路を備えたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本願発明者は、誘導電動機が始動
する時、その始動時間は通常0.5秒程度であり電動機
の運転時間と比較してきわめて短時間である点に着目し
た。始動用コンデンサ回路を断続するために用いられる
トライアックは、その定格電流を長時間通電せしめるた
めにはかなり大きな放熱板を必要とする。しかし、通電
時間がごく短時間である場合には、特別に放熱板を取り
つけなくても充分に使用可能であることを利用し、ある
一定の始動時間を経過すると強制的にトライアックをO
FFにしてしまうように制御すれば良いことがわかっ
た。
【0009】
【実施例】この発明の実施例を図1により説明する。
【0010】電源スイッチ2を投入すると交流電源1が
主巻線3に接続される。この時B点に示す比較電圧は、
A点に示す基準電圧に対して低い状態なので、比較器1
9の出力は低レベルとなり抵抗15を介してフォトトラ
イアックカプラ11をON状態にさせる。トライアック
6はフォトトライアックカプラ11によりトリガされ、
ON状態になるので、始動用コンデンサ5により進相さ
れた電流が、補助巻線4に通電される。補助巻線4に進
相電流が供給されると、誘導電動機の回転子は始動トル
クを発生しながら徐々に回転速度を増す。
【0011】回転子の速度が増すに連れて上昇する補助
巻線4の両端の電圧は、抵抗28、抵抗29により分圧
された後、ダイオード27で整流され、コンデンサ26
の両端に直流電圧となって現れ、抵抗18を介して比較
電圧としてB点に加えられる。一方、電源電圧はダイオ
ード12によって整流され、抵抗14、抵抗21によっ
て分圧された後、コンデンサ22の両端に直流電圧とな
って現れ、基準電圧としてA点に加えられている。
【0012】回転子の速度が増すにつれて上昇するB点
の比較電圧は、回転子の速度が運転を継続するのに充分
な速度となったとき、A点の基準電圧を超えるように設
定されている。この例では、基準電圧が電源電圧に比例
するように設計されているが、電源電圧に無関係な一定
の電圧であっても良い。
【0013】このようにしてB点の比較電圧がA点の基
準電圧を超えると、比較器19の出力はただちに反転し
て高レベルとなるので、抵抗15を介して接続されるフ
ォトトライアックカプラ11はOFF状態となり、トラ
イアック6はトリガされなくなるので、始動用コンデン
サ5と補助巻線4からなる始動回路は切り離され通電し
なくなる。
【0014】以上に述べたような働きによって電動機は
始動動作を完了するが、この時もしも電動機が過負荷で
あったり、回転軸が拘束されたような状況下にある時、
回転子は正常な回転速度に達し得ず、補助巻線電圧も上
昇しないため、比較機の出力も反転しない。したがって
トライアック6は通電したままの状態が続き、発熱が過
大となるので、やがては焼損する。
【0015】この問題を解決するため、抵抗16とコン
デンサ23で構成される時定数回路が備えられている。
すなわち、電源投入直後はコンデンサ23の両端の電圧
は0Vであるので、C点の電圧も0Vであるが、時間の
経過とともにコンデンサ23は抵抗16を介して徐々に
充電されてC点の電圧が上昇する。C点の電圧がB点の
電圧を超えると、ダイオード17を介してB点の電圧を
上昇させ、さらにB点の電圧が基準電圧であるA点の電
圧を超えると、比較器19の出力が反転してフォトトラ
イアックカプラ11をOFF状態とするので、トライア
ック6はトリガされなくなり、OFFとなる。
【0016】このようにして、抵抗16とコンデンサ2
3からなる回路の時定数を、電動機の始動に要する時間
よりもわずかに長めに設定することにより、トライアッ
クは焼損を免れることができる。この時のトライアック
6の表面温度は、図3に示されたように、時定数回路無
しのものは、時間経過と共に上昇し、やがてはトライア
ックの焼損温度を超えてしまうが、時定数回路有りのも
のは、あらかじめ設定された時間を超えると、トライア
ック6の表面温度は徐々に降下するので、図3に示され
た様に最高温度がトライアック焼損温度を超えないよう
に、時定数を設定する。
【0017】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0018】電動機の負荷が過大であったり、回転軸が
拘束されて回転速度が所定の速度に達し得ない場合にお
いても、トライアックが発熱過剰となり焼損する、とい
った事故を免れることができる。
【0019】また、正常な始動時には必要としないよう
な、過大な放熱板を取りつける必要がないので、装置の
小型化に多大なる貢献をする。トライアックも必用最小
限な定格のもので足りるので、コストを低下することが
できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starting device used for a single-phase induction motor. 2. Description of the Related Art A single-phase induction motor comprises a main winding, an auxiliary winding, and a starting capacitor for supplying a leading current to the auxiliary winding at the time of starting. Is generated. When power is supplied to the motor, the rotor gradually increases its rotation speed while generating a starting torque. Next, when the rotor reaches a speed sufficient to continue rotation, it is necessary to disconnect the starting capacitor from the auxiliary winding circuit and operate the motor at a stable current value.
If the same current continues to flow through the auxiliary winding as it is at the time of starting, the current value becomes excessively large, and the motor eventually generates heat and burns out. Conventionally, when a motor reaches a certain rotation speed, a starting circuit including an auxiliary winding and a starting capacitor is disconnected by a centrifugal switch. [0003] A centrifugal switch is a mechanically constructed switch having electrical contacts and thus has a long life, and often breaks down especially when used in a dusty place. Met. In order to solve this problem, an electronic switch having no means for mechanically opening and closing the contact has been devised (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 64-43081). The electronic switch utilizes an increase in the voltage of the auxiliary winding as the rotation of the motor increases, and detects that the auxiliary winding voltage has exceeded the reference voltage. Thus, the starting circuit is disconnected. However, in the case of an induction motor, it often happens that the rotation shaft is restricted and cannot be started. [0006] Under such circumstances, when energization of the motor is started, the auxiliary winding voltage does not rise forever, and if energization is further continued, the triac will eventually burn out. In order to avoid burnout, it is necessary to attach a heat sink of sufficient size to the triac, and it is necessary to select a triac that has a rating that can withstand long-term energization. Also took a lot. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention detects an auxiliary winding voltage that increases with the rotation speed of an induction motor, and, when the detected voltage exceeds a reference voltage, switches an electronic switch such as a triac. A single-phase induction motor for disconnecting a starting capacitor by using a time constant circuit for forcibly turning off the triac after a lapse of a predetermined time after the start of energization. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The inventor of the present application has noticed that the starting time of an induction motor is usually about 0.5 seconds, which is extremely short as compared with the operation time of the motor. did. A triac used for intermittently connecting a starting capacitor circuit requires a considerably large heat sink to allow the rated current to flow for a long time. However, when the energization time is very short, the triac is forcibly turned off after a certain starting time, taking advantage of the fact that it can be used sufficiently without specially attaching a heat sink.
It turned out that it should be controlled so as to make it FF. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When the power switch 2 is turned on, the AC power supply 1 is connected to the main winding 3. At this time, the comparison voltage shown at point B is
Since the state is lower than the reference voltage shown at the point A, the comparator 1
The output of 9 becomes low level, and the phototriac coupler 11 is turned on via the resistor 15. Triac 6 is triggered by phototriac coupler 11,
Since the ON state is established, the current advanced by the starting capacitor 5 is supplied to the auxiliary winding 4. When the leading current is supplied to the auxiliary winding 4, the rotor of the induction motor gradually increases its rotation speed while generating a starting torque. The voltage across the auxiliary winding 4, which rises as the speed of the rotor increases, is divided by resistors 28 and 29, rectified by a diode 27, and rectified by a capacitor 26.
Appears as a DC voltage at both ends of the circuit, and is applied to the point B as a comparison voltage via the resistor 18. On the other hand, the power supply voltage is rectified by the diode 12, divided by the resistors 14 and 21, appears as a DC voltage across the capacitor 22, and is applied to the point A as a reference voltage. The reference voltage at point B, which rises as the speed of the rotor increases, is set to exceed the reference voltage at point A when the speed of the rotor becomes sufficient to continue operation. I have. In this example, the reference voltage is designed to be proportional to the power supply voltage, but may be a constant voltage irrespective of the power supply voltage. When the comparison voltage at point B exceeds the reference voltage at point A, the output of the comparator 19 is immediately inverted to a high level, so that the phototriac coupler 11 connected via the resistor 15 is connected. Is turned off, and the triac 6 is not triggered, so that the starting circuit composed of the starting capacitor 5 and the auxiliary winding 4 is cut off and no current flows. The motor completes the starting operation by the operation described above. At this time, if the motor is overloaded or the rotating shaft is restrained,
Since the rotor cannot reach the normal rotation speed and the auxiliary winding voltage does not increase, the output of the comparator does not reverse. Therefore, the triac 6 continues to be energized, generating excessive heat, and eventually burns out. In order to solve this problem, a time constant circuit including a resistor 16 and a capacitor 23 is provided.
That is, since the voltage across the capacitor 23 is 0 V immediately after the power is turned on, the voltage at the point C is also 0 V. However, as time passes, the capacitor 23 is gradually charged through the resistor 16 and the voltage at the point C is reduced. To rise. When the voltage at the point C exceeds the voltage at the point B, the voltage at the point B is increased via the diode 17, and when the voltage at the point B exceeds the voltage at the point A, which is the reference voltage, the output of the comparator 19 becomes Since the phototriac coupler 11 is turned off and turned off, the triac 6 is not triggered and is turned off. Thus, the resistance 16 and the capacitor 2
By setting the time constant of the circuit consisting of 3 slightly longer than the time required for starting the electric motor, the triac can avoid burning. As shown in FIG. 3, the surface temperature of the triac 6 without the time constant circuit at this time rises with the passage of time, and eventually exceeds the burning temperature of the triac. If the time exceeds a preset time, the surface temperature of the triac 6 gradually decreases. Therefore, a time constant is set so that the maximum temperature does not exceed the triac burnout temperature as shown in FIG. Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. Even if the load on the motor is excessive or the rotation speed cannot reach the predetermined speed due to the restriction of the rotating shaft, it is possible to avoid accidents such as excessive heat generation in the triac and burning. Further, since it is not necessary to attach an excessive heat radiating plate which is not required at the time of normal startup, it greatly contributes to downsizing of the apparatus. Since the triac only needs to have the minimum required rating, the cost can be reduced.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】遠心力スイッチを用いた、一般的な単相誘導電
動機の回路図である。
【図3】回転軸拘束時のトライアックの表面温度を示す
グラフである。
【符号の説明】
1 交流電源
2 電源スイッチ
3 主巻線
4 補助巻線
5 始動用コンデンサ
6 トライアック
7 スナバ用コンデンサ
8 スナバ用抵抗
9、10 抵抗
11 フォトトライアックカプラ
12 ダイオード
13、14、15、16 抵抗
17 ダイオード
18 抵抗
19 比較器
20、21 抵抗
22、23、24 コンデンサ
25 ツェナーダイオード
26 コンデンサ
27 ダイオード
28、29 抵抗
30 遠心力スイッチBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of a general single-phase induction motor using a centrifugal switch. FIG. 3 is a graph showing the surface temperature of a triac when the rotating shaft is constrained. [Description of Signs] 1 AC power supply 2 Power switch 3 Main winding 4 Auxiliary winding 5 Starting capacitor 6 Triac 7 Snubber capacitor 8 Snubber resistor 9, 10 Resistor 11 Phototriac coupler 12 Diodes 13, 14, 15, 16 Resistor 17 Diode 18 Resistor 19 Comparator 20, 21 Resistor 22, 23, 24 Capacitor 25 Zener diode 26 Capacitor 27 Diode 28, 29 Resistance 30 Centrifugal switch
Claims (1)
コンデンサを介して該交流電源に接続される補助巻線
と、該補助巻線電圧の検出手段と、基準電圧と該補助巻
線電圧を比較する手段と、該補助巻線の検出電圧が基準
電圧を超えた時に、該始動用コンデンサを切り離す電子
スイッチを備えた単相誘導電動機であって、電源投入後
一定時間を経過すると、該電子スイッチは強制的に該始
動用コンデンサを切り離すように設定された、時定数回
路を備えたことを特徴とする単相誘導電動機の始動装
置。Claims: 1. A main winding connected to an AC power supply, an auxiliary winding connected to the AC power supply via a starting capacitor, and a means for detecting the auxiliary winding voltage. A single-phase induction motor comprising: a means for comparing a reference voltage with the auxiliary winding voltage; and an electronic switch for disconnecting the starting capacitor when a detection voltage of the auxiliary winding exceeds the reference voltage. A starting device for a single-phase induction motor, comprising a time constant circuit, wherein the electronic switch is set to forcibly disconnect the starting capacitor after a lapse of a predetermined time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001309223A JP2003079168A (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Starter for single-phase induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001309223A JP2003079168A (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Starter for single-phase induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003079168A true JP2003079168A (en) | 2003-03-14 |
Family
ID=19128413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001309223A Pending JP2003079168A (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Starter for single-phase induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003079168A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057773A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Whirlpool S.A. | Starting system for a single-phase induction motor |
| JP2009165341A (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-23 | Zhongshan Broad-Ocean Motor Co | Electronic starting circuit of single-phase ac motor |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001309223A patent/JP2003079168A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057773A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Whirlpool S.A. | Starting system for a single-phase induction motor |
| US7501785B2 (en) | 2003-12-11 | 2009-03-10 | Whirlpool S.A. | Starting system for a single-phase induction motor |
| JP2009165341A (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-23 | Zhongshan Broad-Ocean Motor Co | Electronic starting circuit of single-phase ac motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2948902B2 (en) | Electronic circuit for starting single-phase induction motors | |
| US4820964A (en) | Solid state motor start circuit | |
| US5528120A (en) | Adjustable electronic potential relay | |
| KR930005880B1 (en) | Motor control circuit with automatic restart or cut-in. | |
| KR930005879B1 (en) | Load and speed sensitive motor starting circuit | |
| US4751449A (en) | Start from coast protective circuit | |
| CN1457546A (en) | Start-up circuit for switched mode power supply | |
| EP0242022B1 (en) | Device for limiting surge current | |
| CN111868446B (en) | Air conditioner | |
| JP2003079168A (en) | Starter for single-phase induction motor | |
| JPH0537674Y2 (en) | ||
| JPH06245485A (en) | Inverter device | |
| GB2150773A (en) | Sparkless circuit for low horsepower electronic motor brake | |
| JP2000032786A (en) | Starter for single-phase induction motor | |
| JP3739165B2 (en) | Washing machine | |
| JPH09308237A (en) | DC power supply | |
| JPH09170562A (en) | Control device for compressor | |
| JPH06280782A (en) | Pump device | |
| KR100190139B1 (en) | Power control device and method for a compressor motor | |
| JP2712795B2 (en) | Pre-excitation circuit of engine generator | |
| JP2890091B2 (en) | Motor overload stop circuit | |
| JP2000350356A (en) | Portable generator and protection circuit for portable generator | |
| KR890004860Y1 (en) | Starting circuit of AC single phase induction motor | |
| RU1786584C (en) | Device for electric drive protection | |
| JPH07308087A (en) | Motor braking circuit |