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JP4097034B2 - 省電力化モータ起動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、単相誘導モータ等のモータを起動するためのモータ起動装置に関し、特にモータの起動制御用にトライアックを用いた省電力化のモータ起動装置に関する。
従来の冷蔵庫やエアコン等のコンプレッサーのモータ起動装置を図8に示す。従来のモータ起動装置では、始動巻線Sと主巻線Mを有するモータ100の始動巻線Sに正特性サーミスタ(PTC)110が直列に接続され、始動巻線Sと主巻線Mとの共通端子Cには過負荷保護装置120が接続されている。始動巻線Sと主巻線Mとの間には、モータ効率を上げるための運転用コンデンサCRが接続されている。
PTC110は、モータ起動時の常温では内部抵抗が小さいため始動巻線Sを介して十分な始動電流が流れる。モータ起動後には、PTC110がそれ自身を流れる電流により自己発熱し、これにより内部抵抗が急激に上昇し高抵抗状態となり、数十ミリアンペアの保持電流で定常状態を維持する。モータ100の過負荷運転時または拘束運転時には、その過電流および/または巻線の温度に応答して過負荷保護装置120が回路を開くようになっている。
このようなモータ起動装置は、モータの定常運転時においても、PTC110を高温・高抵抗に保ち、始動巻線Sへの電流を抑制しているため、PTC110による保持電流によって、数ワットの電力が無駄に消費されていた。これを解決するために、例えば特許文献1は、図9に示すように、主巻線210と始動巻線220を有するモータ200の始動巻線220に直列に起動用PTC230とトライアック240とを接続し、さらに起動用PTC230と並列にトライアック制御用PTC250を接続し、トライアック制御用PTC250をトライアック240のゲート端子に接続している。この構成により、モータ起動後の定常運転時に、トライアック制御用PTC250がトライアック230をオフさせ、起動用PTC230の電力消費を削減している。
また特許文献2は、起動用PTCと直列に接続された双方向性制御整流素子(トライアック)のゲートに、抵抗およびコンデンサからなる時定数回路を接続し、コンデンサの充電がなされるまでの間、トライアックを導通させ、電力消費を削減する起動装置を開示している。
さらに特許文献3は、起動用PTCに直接に接続されたトライアックのゲートにトリガー回路を接続し、モータの起動から所定時間経過後に、トリガー回路によりゲート電圧を低下させ、トライアックをオフさせている。トリガー回路は、例えば、RC時定数回路により時間を設定したり、モータ起動時を基準にそこからの経過時間の設定を可能にしている。
特開平9−285168号(米国特許5,898,289号) 特許3272493号(米国特許5,451,853号) 特開平5−328767号
しかしながら、従来のモータ起動装置には次のような課題がある。特許文献1に示す起動装置の場合、モータ起動時に、トライアック制御用PTC250を通じてトリガー信号がトライアック240に印加され、トライアック240がオンし、起動用PTC230に電流が流れる。その起動から一定時間後に、起動用PTC230が自己発熱によりその抵抗値を上昇させ、更には、トライアック制御用PTC250もその抵抗値が上昇し、トライアック240のゲート端子に印加される電流が低下し、トライアック240がオフする。この回路の問題点としては、トライアック制御用PTC250が起動用PTC230に並列に接続されているため、トライアック240がオフした後でも、トライアック制御用PTC250を介して電流が流れるため、この分の電力消費を抑制することができない。
さらに、トライアック制御用PTC250が外部の温度の影響を受けやすく、必ずしも安定した動作を行い得ない場合がある。つまり、その動作環境の温度が高いと、トライアック制御用PTC250の温度も上昇し、予想よりも早い時点でトライアック240をオフさせてしまうことがある。例えば、過負荷運転や拘束運転後に再起動する場合には、モータの周囲が十分に冷え切っておらず、特に夏場などはより顕著である。これによりモータ起動がうまく行い得ず、何度も起動を行わなければならなかった。
特許文献2や特許文献3のように、トライアックの動作を制御する時定数回路やトリガー回路は、モータの動作を直接監視してトライアックを制御するものではないため、トライアックの動作が不安定となる。これを回避するためには、トライアックがオフするまでの時間を長めに設定する必要があり、特にモータの再起動時に迅速に起動することができないという課題がある。
本発明は、上記従来の課題を解決し、改善された省電力化モータ起動装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、モータの起動と完全に同期化して始動巻線への電力供給を制御することが可能な省電力化モータ起動装置を提供する。
本発明に係る、主巻線および始動巻線を有するモータの起動装置は、始動巻線に直列に接続された正特性サーミスタと、正特性サーミスタと電源ライン間に接続されるトライアックと、トライアックのゲート端子に接続されるトライアック制御回路とを有し、前記トライアック制御回路は、モータ起動時の比較的大きな突入電流が表れるときに、トライアックが導通するしきい値以上の電圧および電流を前記ゲート端子に供給し、突入電流以降の電流が小さくなったとき、トライアックのしきい値よりも小さい電圧および電流をゲート端子に供給し、モータの起動時に前記トライアックを導通させるものである。
好ましくはトライアック制御回路は、モータ起動時の突入電流を検知する電流検知回路と、電流検知回路によって検知された電流に基づきゲート電圧を生成し、該電圧を前記ゲート端子に供給する電圧生成回路とを有する。
好ましくは電流検知回路は、1次巻線と2次巻線を含む電流変換器(カレントトランスフォーマ)を有し、1次巻線と2次巻線の巻数比を選択することで2次巻線側から変換された電流を生成し、前記電圧生成回路は、2次巻線と並列に接続される抵抗器を含み、該抵抗器から得られる電圧を前記ゲート端子に供給する。
好ましくはトライアック制御回路は、モータ起動時の突入電流に応答してトライアックが導通するしきい値以上の電圧を前記ゲート端子に供給し、起動後の定常運転時の電流に応答してしきい値よりも小さい電圧を前記ゲート端子に供給する。突入電流は、モータの起動時から正特性サーミスタが高抵抗状態になるまでの期間の電流を含む。
さらに本発明に係る、主巻線および始動巻線を有するモータの起動装置は、モータ起動時の突入電流に応答して始動巻線に流れる電流を制御する制御回路を有する。制御回路は、モータ起動時の比較的大きな突入電流が表れるときに、第1のトライアックが導通するしきい値以上の電圧を生成し、突入電流以降の電流が小さくなったとき、第1のトライアックのしきい値よりも小さい電圧を生成する電圧生成回路と、第1、第2の電極、およびゲート端子を備えた第1のトライアックと、第1、第2の電極、およびゲート端子を備えた第2のトライアックとを有し、第1のトライアックの第2の電極が第2のトライアックの第2の電極に接続され、第1のトライアックの第1の電極が第2のトライアックのゲート端子に接続され、第1のトライアックのゲート端子には電圧生成回路により生成された電圧が供給され、第2のトライアックの第2の電極が始動巻線に接続され、第2のトライアックの第1の電極が電源ラインに接続される。
好ましくは電圧生成回路は、電源ラインに接続された電流変換器と、電流変換器に接続された整流器と、整流器の出力に接続された抵抗器とを含み、該抵抗器から第1のトライアックへのゲート電圧を生成する。
好ましくは、モータ起動装置はさらに、モータに直列に接続される過負荷保護装置を含み、該過負荷保護装置は、モータに過電流が流れたときに電流通路を遮断するバイメタルスイッチを含む。さらに、過負荷保護装置は、バイメタルスイッチと直列のヒータを含むものであっても良い。
本発明に係るモータ起動装置によれば、モータ起動時の突入電流に応答してトライアックの動作を制御するトライアック制御回路を設けたので、実際のモータの電流を直接監視し、これと同期化したタイミングでトライアックのオン・オフを制御することができる。そして、モータ起動後の定常運転時における始動巻線による電力消費を実質的にゼロに削減することができる。また、トライアックのオン・オフのタイミングをモータの起動と完全に同期化することで、何らかの理由によりモータの起動に失敗したときも、通電状態のまま異常原因を除去した後に即座にモータの再起動を行うことができる。さらに、従来のモータ起動装置に対して、トライアック制御回路を付加するだけで省電力効果を得ることができ、モータ起動装置の低コスト化を図ることができる。
本発明に係るモータ起動装置は、好ましくは、冷蔵庫や冷凍庫のコンプレッサにおいて実施される。以下、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、第1の実施例に係るモータ起動装置の構成を示す回路図である。同図において、モータ起動装置1は、交流電源10と、単相誘導モータ20と、モータ20の始動巻線Sに直列に接続された正特性サーミスタ(以下、PTC)30と、PTC30に直列に接続されたトライアック40と、交流電源10に直列に接続されたトライアック制御回路50と、交流電源10とモータ20との間に接続された過負荷保護装置60とを含んで構成される。
モータ20は、主巻線Mと始動巻線Sを含み、そのコモン端子Cは過負荷保護回路60に接続されている。始動巻線Sと主巻線Mとの間にモータ効率を向上させるためのキャパシタCRが接続されている。PTC30は、モータ起動時に始動巻線Sに電流を流すもので、その特性は、モータの仕様に応じて選定される。例えば、PTC30は、約120度のキューリー温度をもち、キューリー温度以下のとき、約数オームの低抵抗であり、それを越えると抵抗値が急激に上昇し、約5キロオームの高抵抗となる。
トライアック40は、双方向性制御整流素子(双方向性サイリスタ)であり、電極T1、T2およびゲート端子Gを有する。電極T2は、PTC30に接続され、電極T1は電源ラインに接続される。ゲート端子Gは、トライアック制御回路50に接続される。トライアック40は、ゲート端子Gに印加されるデート電流およびゲート電圧に応じて電極T1、T2間をオン・オフする。
トライアック制御回路50は、モータ起動時の突入電流に応答した電圧および電流をゲート端子Gに印加する。つまり、トライアック制御回路50は、モータ起動時の比較的大きな突入電流が表れるときに、トライアック40が導通するしきい値(最小動作電圧として約0.7ボルト、最小動作電流として約20ミリアンペア)以上の電圧および電流をゲート端子Gに供給し、突入電流以降の電流が小さくなったとき(PTC30が高抵抗になったとき)、トライアック40のしきい値よりも小さい電圧および電流をゲート端子Gに供給する。
過負荷保護装置60は、コモン端子Cと交流電源10との間に、直列に接続されたヒーター62とバイメタルスイッチ64を有する。過負荷保護装置60は、モータ10の過負荷運転時やモータの拘束運転時に、バイメタルスイッチ64により回路を開く。過負荷運転時やモータの拘束運転時は、通常の運転時よりも大きな電流が流れるため、ヒーター62が発熱し、それに応答してバイメタルスイッチ64が反転する。同時に、そのような運転時にはモータの巻線温度が上昇し、モータのシェル温度も上昇するため、バイメタルスイッチ64は上昇した温度に応答して反転することもある。ヒーター62は、好ましくは、例えばニクロム線のような発熱抵抗体を用いることができ、モータの異常運転時には、ヒーター62の発熱及びモータ20の温度の上昇により、過負荷保護装置60周辺は約130℃の温度となる。バイメタルスイッチ64は、例えば120℃の温度で反転する。
次に、図1に示すモータ起動装置の動作について説明する。モータの起動時に交流電源10により100ボルトの交流電圧が与えられると、過負荷保護装置60、主巻線Mを介してトライアック制御回路50に電流が印加される。図2は、モータ20の起動時に流れる電流波形を示す図であり、横軸は時間、縦軸は電流である。モータの起動時(T0)に、トライアック制御回路50には電流A0が流れる。トライアック制御回路50は、電流A0に応答し、トライアック40のしきい値よりも大きな電圧および電流を、トライアック40のゲート端子Gに供給する。これによって、トライアック40がオンし、始動巻線SとPTC30を介して起動電流が流れる。この結果、モータ20に流れる電流値がA0から大きく上昇し、モータ20の起動が行われる。
モータに流れる電流値は、時刻T1においてピークA1を形成する。時刻T0から約1秒経過した時刻T2、すなわち、PTC30がキューリー点を越えて高抵抗状態となったとき、電流値はA2に低下する。このときの電流値A2は、電流値A1よりも小さい。トライアック制御回路50は、電流値がA2に到達すると、これに応答して、トライアック40のしきい値よりも小さな電圧および電流をゲート端子Gに供給し、トライアック40をオフさせる。モータの起動が終了した後、すなわちモータが定常運転時、モータへの電流は、ほぼ一定の電流値A2である。
このように、モータの起動時以降、すなわち、定常運転時には、トライアック40をオフさせることで、PTC30の消費電力をほぼゼロにすることができる。従来のように、定常運転時にPTC30を高抵抗状態で保持した場合には、PTC30により数十ミリアンペアほどの電力が消費されていたが、本実施例では、PTC30への電流は遮断され、PTC30による自己発熱がなくなる。現実的には、トライアック40自身による極僅かなリーク電流が生じるだけである。さらに、本実施例のモータ起動装置は、従来のモータ起動装置に対して、トライアック40および/またはトライアック制御回路50を追加するだけでよいので、既存の設計仕様をそのまま利用することができ、結果として低コストなモータ起動装置を得ることができる。
ここで、本発明における突入電流とは、図2の時刻T0からPTC30が高抵抗状態となる時刻T2までの間の電流、または、モータの起動時から定常運転に至るまでの電流であって、定常運転時に流される電流値A2よりも大きな電流と定義される。従って、トライアック制御回路50は、電流値A1とA2の間にしきい値を設定すればよく、これにより、突入電流が表れたとき時にはトライアック40をオンさせ、突入電流以降の電流が小さいときはトライアック40をオフさせ、実際のモータの動作電流に完全に同期化してトライアックを制御することができる。
図3に、トライアック制御回路50の構成例を示す。トライアック制御回路50は、電流検知回路52と電圧生成回路54とを有する。電流検知回路52は、モータ20に流される突入電流を検知し、その検知結果を電圧生成回路54に供給する。電圧生成回路54は、検知結果により、突入電流が表れているときは、トライアック40のゲート端子Gにしきい値以上の電圧および電流を供給し、突入電流よりも小さな電流のときは、しきい値よりも小さな電圧および電流をトライアック40に供給する。
図4に、トライアック制御回路50の具体的な回路の構成例を示す。電流検知回路52は、例えば、電流変換器(カレントトランスフォーマ)70から構成される。電流変換器70は、1次巻線と2次巻線とを有し、1次巻線が交流電源10に直列に接続されている。電流変換器70は、巻数比に応じた電流値を出力する。
電圧生成回路54は、例えば、2次巻線に並列に接続された抵抗器72によって構成される。抵抗器72は、突入電流が電流変換器70に入力されたとき、2次巻線によって出力された電流値をトライアック40のしきい値以上の電圧に変換する。突入電流以降の小さな電流が電流変換器70に入力されたとき、トライアック40のしきい値より小さい電圧に変換する。好ましくは、抵抗器72は可変抵抗器を用いて構成され、トライアック40のしきい値に合うような抵抗値を調整するようにしてもよい。
例えば、突入電流が少なくとも6アンペア以上と仮定し、かつ、トライアックのしきい値電流が15ミリアンペア、最小動作電圧が1.5ボルト、電流変換器70の1次巻線が2であるとする。電流変換器70は、1次電流×1次巻数=2次電流×2次巻線の式に従う。このため、2次巻線は800と算出され、抵抗器72は100オームと算出される。
図5は、電流変換器70と抵抗器72の選択例を示す図である。縦軸は、抵抗器72からの2次電圧(ミリボルト:mV)、横軸は電流変換器70の1次巻線の電流(アンペア:A)である。また、下段の表は、各曲線C1〜C5の巻線比と抵抗値の選択例を示している。トライアック40のしきい値電圧が1.5ボルトとしたとき、モータ起動時の突入電流(1次電流)の大きさは約3.8〜12アンペアの範囲内でトライアックを制御することが可能である。すなわち、図5のグラフの2次電圧が1500mV(トライアックのしきい値電圧)と各曲線C1〜C5の交点から、動作可能な突入電流を得ることができる。突入電流が12アンペアの交点は曲線C5であり、突入電流が3.8Aの交点は曲線C1である。一般に、突入電流(図2のA0〜A2)と定常運転時の電流A3とには大きな差があるので、この間にトライアック制御回路50のしきい値を設定することは比較的容易である。
図6は、図4のモータ起動装置の動作を示す波形図である。縦軸の左側はゲート電流(mA)、右側はトライアックの電極間の電圧(V)、横軸は時間(秒)である。同図において、時刻Tsにおいてモータへの起動が開始されるやいなや、トライアック40へのゲート電流L1が約30mAまで急速に立ち上がる。これによって、トライアック40がオンし、モータ20の始動巻線SにL2のような交流電流が流れる。
モータの起動から約1秒が経過すると、PTC30が高抵抗状態となり、始動巻線Sを流れる電流(波形L2)が収束される。同時に、ゲート電流が約10mA程度にまで低下し、かつ、ゲート電圧も低下し、トライアック40がオフし、トライアックの電極間の電圧がL3に示すように立ち上がる(トライアックの電極間の電圧がゼロは、トライアックのオンを意味する)。このように、モータの突入電流に同期してトライアック40のオン・オフが制御され、望ましい態様においてPTC30への通電を遮断することができる。
次に、本発明の第2の実施例に係るモータ起動装置を図7に示す。なお、図1と同一構成については同一参照番号を付してある。第2の実施例に係るモータ起動装置は、第1の実施例と異なり、モータ起動用のPTCを使用せず、トライアックにより始動巻線への電流オン・オフするものである。
同図に示すように、交流電源10の電源ラインに電流変換器(カレントトランスフォーマ)70が接続され、その2次側にはブリッジ回路より成る整流器80が接続されている。整流器80の一方の出力端には、可変抵抗器82が接続され、可変抵抗器82の出力が第1のトライアック90のゲート端子G1に接続される。整流器80の他方の出力端には、ダイオード接続された3つのトランジスタTr1、Tr2、Tr3が直列に接続され、その出力ノードN1と可変抵抗器82の出力の間にコンデンサC1が接続されている。
第1のトライアック90の電極T2は、第2のトライアック92の電極T2に接続され、かつ、その電極T1はノードN1に接続されている。第2のトライアック92の電極T2は、始動巻線Sに直列に接続され、かつ、その電極T1が電源ラインに接続されている。また、ゲート端子G2は、第1のトライアックの電極T1およびノードN1に接続されている。
モータ起動用のPTCを用いない場合、モータの突入電流と定常運転時の電流との差が小さくなるため、可変抵抗器82の設定も困難になる。そこで、第2の実施例では、第1のトライアック90に小型で感度のよいものを用い、第2のトライアック92に比較的大型のものを用いる。ダイオード接続されたトランジスタのインピーダンスは約0.5ボルトであり、3つのトランジスタTr1、Tr2、Tr3により約1.5ボルトの電圧を生成し、第1のトライアック90の最小動作電圧1.5Vに対し極めて近い値を設定しておく。これにより、電流変換器70に突入電流が流れたとき、可変抵抗器82からの微小の電圧で即座にトライアック90がオンするようにする。トライアック90がオンすることで、トライアック92のゲート端子G2に増幅された電圧が供給され、トライアック92がオンし、始動巻線Sに電流が流れる。
一方、突入電流より小さな電流が流れるとき、第1のトライアック90のゲート端子G2にしきい値よりも小さな電圧が供給され、トライアック90がオフする。トライアック90のオフによりトライアック92のゲート電圧がしきい値よりも低下し、トライアック92がオフし、始動巻線Sへの電流が遮断される。
第2の実施例によれば、第1、第2のトライアックを組み合わせてモータの起動制御を行うことにより、始動巻線Sによって消費される電力を限りなくゼロにすることができる。また、起動用のPTCを用いないため、モータの再起動も瞬時に行うことが可能となる。
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
上記実施例に係るモータ起動装置という文言は、限定的な意味に解釈されるものではなく、モータ起動システムやモータ起動回路等のモータ起動を行う機能を包含するものとして解釈される。
本発明に係るモータ起動装置は、冷蔵庫、冷凍庫、エアーコンディショナー等のコンプレッサー等において利用することができる。
本発明の第1の実施例に係るモータ起動装置の回路を示す図である。 モータへ流される電流波形図である。 トライアック制御回路の構成を示す図である。 トライアック制御回路の具体的な構成例を示す図である。 巻線・抵抗と出力電圧との関係を示す図である。 第1の実施例に係るモータ起動装置の動作波形を示す図である。 本発明の第2の実施例に係るモータ起動装置の回路を示す図である。 従来のモータ起動装置の回路構成を示す図である。 従来のモータ起動装置の回路構成を示す図である。
符号の説明
1:モータ起動装置
10:交流電源
20:単相誘導モータ
30:正特性サーミスタ(PTC)
40:トライアック
50:トライアック制御回路
52:電流検知回路
54:電圧生成回路
60:過負荷保護装置
62:ヒータ
64:バイメタルスイッチ
70:電流変換器(カレントトランスフォーマ)
72:抵抗器
82:可変抵抗器
90:第1のトライアック
92:第2のトライアック

Claims (5)

  1. 主巻線および始動巻線を有するモータの起動装置であって、
    始動巻線に直列に接続された正特性サーミスタと、
    正特性サーミスタと電源ライン間に接続されるトライアックと、
    トライアックのゲート端子に接続されるトライアック制御回路とを有し、
    前記トライアック制御回路は、前記電源ラインに電気的に直列に接続された1次巻線と当該1次巻線に結合された2次巻線を有し、1次巻線および2次巻線の巻線比に応じた電流を出力する電流変換器、および前記電流変換器から出力された電流を電圧に変換する抵抗器を含み、前記電流変換器および前記抵抗器に基づきトライアックのゲート端子にゲート電圧およびゲート電流を供給し、
    トライアック制御回路は、モータ起動時の比較的大きな突入電流が表れるときに、トライアックが導通するしきい値以上の前記ゲート電圧および前記ゲート電流を前記ゲート端子に供給し、突入電流以降の電流が小さくなったとき、トライアックのしきい値よりも小さい前記ゲート電圧および前記ゲート電流を前記ゲート端子に供給し、モータの起動時に前記トライアックを導通させる、モータ起動装置。
  2. 前記抵抗器は可変抵抗器である、請求項1に記載のモータ起動装置。
  3. 前記突入電流は、モータの起動時から正特性サーミスタが高抵抗状態になるまでの期間の電流を含む、請求項1に記載のモータ起動装置。
  4. モータ起動装置はさらに、モータに直列に接続される過負荷保護装置を含み、該過負荷保護装置は、モータに過電流が流れたときに電流通路を遮断するバイメタルスイッチを含む、請求項1に記載のモータ起動装置。
  5. 前記過負荷保護装置は、バイメタルスイッチに直列に接続されるヒータを含む、請求項4に記載のモータ起動装置
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BR0500581-7A BRPI0500581A (pt) 2004-02-24 2005-02-22 Dispositivo de motor de arranque tendo o consumo de energia reduzido
EP05251063A EP1569325A3 (en) 2004-02-24 2005-02-23 A motor starter device having reduced power consumption
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7023167B2 (en) * 2002-05-02 2006-04-04 Smith Otto J M Control arrangement for an induction motor compressor having at least three windings, a torque-augmentation circuit a starting capacitor and a resistive element
DE10357918B3 (de) * 2003-12-11 2005-03-17 Kurz, Gerhard Vorrichtung zur Leistungssteuerung durch Phasenanschnitt und Verfahren zur Verringerung von Oberwellen
KR100707425B1 (ko) 2004-09-15 2007-04-13 엘지전자 주식회사 단상 유도 전동기의 기동장치
CN1294694C (zh) * 2004-11-24 2007-01-10 常熟市天银机电有限公司 互感式无触点起动器
CN1283037C (zh) * 2005-01-21 2006-11-01 常熟市天银机电有限公司 互感式无触点起动器
EP1932232A1 (en) * 2005-10-07 2008-06-18 Lg Electronics Inc. Power saving type compressor and refrigerator with the same and method for controlling the same
US8004231B2 (en) * 2005-11-23 2011-08-23 Stmicroelectronics S.A. Control of a triac for the starting of a motor
FR2893781A1 (fr) * 2005-11-23 2007-05-25 St Microelectronics Sa Commande d'un triac pour demarrage d'un moteur
DE102006021256A1 (de) * 2006-04-28 2007-11-08 Danfoss Compressors Gmbh Motorstartschaltkreis
DE102006034499A1 (de) 2006-07-19 2008-01-31 Danfoss Compressors Gmbh Motorstartschaltkreis
DE102006053524B4 (de) * 2006-11-07 2011-05-26 Danfoss Flensburg Gmbh Motorstartschaltkreis
US20110006721A1 (en) * 2007-01-05 2011-01-13 Stmicroelectronics S.A. Control of an asynchronous motor
KR101322316B1 (ko) * 2007-05-10 2013-10-25 엘지전자 주식회사 냉장고용 모터의 기동제어장치 및 방법
WO2010000865A1 (en) * 2008-07-04 2010-01-07 Arcelik Anonim Sirketi A motor
US8258738B2 (en) * 2008-12-02 2012-09-04 Sensata Technologies Massachusetts, Inc. Low current electric motor starter
US8760089B2 (en) * 2009-11-30 2014-06-24 Franklin Electric Company, Inc. Variable speed drive system
CN101847958A (zh) * 2010-04-23 2010-09-29 常熟市天银机电有限公司 一种用于单相交流电机的互感式无触点起动器
CN101841284A (zh) * 2010-04-23 2010-09-22 常熟市天银机电有限公司 互感式无触点起动器
CN101814874A (zh) * 2010-04-23 2010-08-25 常熟市天银机电有限公司 一种互感式无触点起动器
IT1403928B1 (it) * 2011-02-11 2013-11-08 Arylux S R L Circuito di avviamento per motori, particolarmente per compressori di frigoriferi.
US8093858B1 (en) * 2011-03-01 2012-01-10 International Controls And Measurements Corp. AC line voltage conditioner and controller
JP2013009585A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Sensata Technologies Massachusetts Inc 電動モータスタータ部品の組立
US8664903B2 (en) 2011-06-27 2014-03-04 Franklin Electric Company, Inc. Adaptive flux control drive
CN104426429B (zh) * 2013-08-26 2019-10-18 森萨塔科技公司 正温度系数热敏电阻启动器
US10236800B2 (en) 2014-06-30 2019-03-19 Nidec Motor Corporation Electronically controlled switch for an electric motor
WO2016003824A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Nidec Motor Corporation Electronically controlled switch for an electric motor
CN104104278A (zh) * 2014-07-11 2014-10-15 常熟市天银机电股份有限公司 商用制冷压缩机电机用的互感式无触点电流起动器
CN104104275A (zh) * 2014-07-11 2014-10-15 常熟市天银机电股份有限公司 一种商用制冷压缩机电机用新型互感式无触点电流起动器
CN104104276A (zh) * 2014-07-11 2014-10-15 常熟市天银机电股份有限公司 商用制冷压缩机电机用新型互感式无触点电流起动器
US11277081B2 (en) * 2016-04-05 2022-03-15 Flint & Walling, Inc. Device and method for switching in and out a start winding of a single phase ac motor
DE102016206415A1 (de) * 2016-04-15 2017-10-19 Stabilus Gmbh Sicherheitsschaltung für einen Drehantrieb
CN106953552A (zh) * 2017-03-17 2017-07-14 深圳市振邦智能科技股份有限公司 压缩机启动电路及冰箱
CN106982010B (zh) * 2017-05-13 2023-10-31 深圳市复兴伟业技术有限公司 家庭厨余垃圾处理器的专用控制器和方法
WO2021102771A1 (zh) * 2019-11-28 2021-06-03 Tcl家用电器(合肥)有限公司 低功耗电机起动器及制冷设备

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647620A (en) * 1968-05-14 1972-03-07 Dominion Eng Works Ltd Drainage foil for a papermaking machine
US3586939A (en) * 1968-06-07 1971-06-22 Texas Instruments Inc Electrothermal motor starting apparatus
US3562614A (en) * 1968-07-10 1971-02-09 Danfoss As Starting switching means for a single-phase asynchronous motor
US3544869A (en) * 1968-12-30 1970-12-01 Texas Instruments Inc A.c. motor starting control circuit utilizing triggerable semiconductor switching device with thermistor in gating circuit
DE1915135B2 (de) * 1969-03-25 1971-10-28 Anlass schalter fuer einen einphasen asynchronmotor
US3696281A (en) * 1970-06-10 1972-10-03 Danfoss As Starting means for a single-phase asynchronous motor
US3657621A (en) * 1971-03-12 1972-04-18 Ecc Corp Speed responsive motor starting system
US3777232A (en) * 1972-09-06 1973-12-04 Franklin Electric Co Inc Motor start winding switch controlled by phase of main winding current
JPS5625389A (en) * 1979-08-08 1981-03-11 Matsushita Refrig Co Starting control circuit for single-phase induction motor
US4388580A (en) * 1981-11-16 1983-06-14 Antonio Ramirez Magnetic device for controlling starting of a single phase induction motor
US4574229A (en) * 1983-10-20 1986-03-04 Kim In S Power efficient motor starter and circuit breaker for an induction motor
US4658195A (en) * 1985-05-21 1987-04-14 Pt Components, Inc. Motor control circuit with automatic restart of cut-in
US5053908A (en) * 1989-11-29 1991-10-01 Texas Instruments Incorporated Psc motor start system
BR9100477A (pt) * 1991-01-30 1992-09-22 Brasil Compressores Sa Dispositivo de partida para motor a inducao monofasico
DE4130532C2 (de) * 1991-09-13 1995-07-13 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur Regulierung von einem an ein Wechselstromnetz angeschlossenen Wechselstrommotor
US5206573A (en) * 1991-12-06 1993-04-27 Mccleer Arthur P Starting control circuit
JPH05328767A (ja) * 1992-05-25 1993-12-10 Murata Mfg Co Ltd 単相交流誘導モーターの起動回路
JP3272493B2 (ja) 1992-12-05 2002-04-08 山田電機製造株式会社 単相誘導電動機の起動装置
FR2699611B1 (fr) * 1992-12-23 1995-05-24 Trw Carr France Sa Bande pour câble en matière synthétique.
US5617001A (en) * 1995-02-13 1997-04-01 Texas Instruments Incorporated A.C. motor starting control circuit utilizing triggerable semiconductor switching device
JPH0910494A (ja) * 1995-06-26 1997-01-14 Toshiba Corp 衣類乾燥機
JPH09285168A (ja) * 1996-04-16 1997-10-31 Murata Mfg Co Ltd モータ起動用回路
JP3144298B2 (ja) * 1996-05-20 2001-03-12 株式会社村田製作所 オートオフリレー部品
US5689168A (en) * 1996-10-31 1997-11-18 Therm-O-Disc, Incorporated Control circuit for two speed motors
US6122154A (en) * 1997-04-24 2000-09-19 Damerow; Robert William Motor starting device and protector module with motor starter cut-out switch
JPH1169856A (ja) * 1997-08-27 1999-03-09 Sharp Corp 冷凍冷蔵庫
JP2000032786A (ja) * 1998-07-07 2000-01-28 Eagle Sangyo Kk 単相誘導電動機用始動装置
JP2000156141A (ja) * 1998-11-17 2000-06-06 Texas Instr Japan Ltd モータプロテクタ
ITPC980022U1 (it) * 1998-12-07 2000-06-07 Electrica Srl Dispositivo di avviamento per motori elettrici,che comprende unptc e un rele in serie
ITMI990804A1 (it) * 1999-04-16 2000-10-16 Minu Spa Circuito di avviamento per motori particolarmente per compressori di frigoriferi
US6320348B1 (en) * 1999-06-14 2001-11-20 Andrew S. Kadah Time rate of change motor start circuit
JP2001085116A (ja) * 1999-09-17 2001-03-30 Texas Instr Japan Ltd 端子金具
US6570350B2 (en) * 2000-06-20 2003-05-27 Ricoh Company, Ltd. DC motor rotation detecting apparatus and DC motor rotation control apparatus
US6570359B2 (en) * 2000-07-15 2003-05-27 Umakant Dipa Dubhashi Motor starting circuit
BRPI0003448B1 (pt) * 2000-07-25 2016-06-07 Brasil Compressores Sa circuito eletrônico para partida de motor a indução monofásico
JP2004048420A (ja) 2002-07-12 2004-02-12 Minolta Co Ltd 撮像装置、および校正方法

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