KR100655996B1 - 유도 동기 전동기 및 전기식 밀폐형 압축기 - Google Patents

유도 동기 전동기 및 전기식 밀폐형 압축기 Download PDF

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Abstract

유도 동기 전동기는 메인 권선 및 보조 권선을 구비하는 고정자와; 요크, 상기 요크내에 매립된 영구 자석, 및 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 구비하는 회전자와; 시동기를 포함한다. 상기 시동기는 상기 유도 동기 전동기의 보조 권선과 직렬 접속된 시동 커패시터와, 상기 시동 커패시터에서 상기 보조 권선으로의 회로를 개폐(open/close)하는 스위칭 유닛을 구비한다. 상기 스위칭 유닛은 상기 유도 동기 전동기가 정지했을 때 상기 시동 커패시터에서 상기 보조 권선으로의 회로를 폐쇄(close)하고, 상기 유도 동기 전동기가 시동한 후에 상기 회로를 개방(open)한다. 상기 유도 동기 전동기는 매우 효율적이며 낮은 전력 소비와 함께 쉽게 재시동한다. 상기 유도 동기 전동기가 설치된 전기식 밀폐형 압축기는 유사한 효과를 가지고 실행될 수 있다.

Description

유도 동기 전동기 및 전기식 밀폐형 압축기{SYNCHRONOUS INDUCTION MOTOR AND ELECTRIC HERMETIC COMPRESSOR USING THE SAME}
본 발명은 냉장고, 공기 조화기 등에 설치되는 유도 동기 전동기(synchronous induction motor) 및 이를 이용하는 전기식 밀폐형 압축기(electric hermetic compressor)에 관한 것이다.
최근에, 유도 동기 전동기가 냉장고, 공기 조화기 등에 장착된 전기식 밀폐형 압축기에 사용되어 시스템의 효율을 향상시키고 있다. 모터용 시동기는 내장형 정특성 서미스터(built-in Positive Temperature Coefficient thermistor)가 설치된 PTC 계전기(PTC relay)를 구비한다. 일본 특허 공개 제 2002-300763 호는 이러한 전동기 및 압축기의 예를 개시한다.
종래의 유도 동기 전동기 및 상기 전동기를 이용하는 전기식 밀폐형 압축기가 도면에 참조로 도시되어 있다. 도 11은 종래의 전기식 밀폐형 압축기의 단면도이다. 도 12는 종래의 유도 동기 전동기의 회전자의 단면도이다. 도 13은 종래의 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램이다.
밀폐형 하우징(hermetic housing)(6)은 유도 동기 전동기(1) 및 상기 유도 동기 전동기(1)에 의해 구동되는 압축기 유닛(5)을 수납하고 있다. 유도 동기 전동기(1)는 유도 전동기(induction motor)와 같이 시동하며, 정상 상태 작동(steady state running)시에 공급 전압 주파수와 동조하는 유도 동기 전동기(synchronous induction motor)와 같이 작동한다. 유도 동기 전동기(1)는 고정자(2)와 회전자(3)를 구비한다. 고정자(2)는 전기 강판 적층체(electric steel sheet laminations)에 의해 제조된 코어(core)(도시되지 않음)상에 권취되는 메인 권선(main winding)(11)과 보조 권선(auxiliary winding)(12)으로 구성된다. 또한, 회전자(3)는 전기 강판 적층체에 의해 제조된 요크(yoke)(9)에 배치된 영구 자석(10)을 수납하고, 요크(9)의 외주 근처에 배치된 알루미늄제의 2차 도체(aluminum-made secondary conductors)(4)를 구비한다.
밀폐형 터미널(hermetic terminal)(7)은 작동 커패시터(operating capacitor)(15)를 보조 권선(12)에 접속시킨다. 정특성 서미스터(13)를 구비하는 PTC 계전기(8)와 시동 커패시터(14)는 작동 커패시터(15)와 병렬 접속되고 보조 권선(12)과 직렬 접속된다.
도 14는 유도 동기 전동기의 속도 대 토크(torque)를 나타내는 그래프로서, 수평축은 전동기(1)의 회전 속도를 나타내고, 수직축은 토크력(torque force)을 나타낸다.
곡선(87)은 유도 전동기의 고유 토크 특성을 나타낸다. 합성 토크(81)는 영구 자석(10)에 의해 발생된 제동 토크(brake torque)(88)와 곡선(87)으로 도시된 토크 특성을 합한 결과이다. 합성 토크(81)는 전동기(1)의 출력 토크를 나타낸다. 토크(90)는 전동기(1)의 시동 토크를 나타내며, 토크(83)는 전동기(1)의 최대 토크를 나타낸다. 토크(84)는 동기 속도(synchronous speed)에서의 출력 토크를 나타내며, 전동기(1)는 일반적으로 토크(84)의 최대값 하에서의 부하(loading)에 의한 동기 작동(synchronous operation)으로 작동한다.
다음으로, 전술된 구성을 갖는 전동기(1) 및 이를 이용하는 전기식 밀폐형 압축기의 작동이 설명된다.
전압 인가(energizing)시에, 시동 전류는 메인 권선(11), 보조 권선(12), 서미스터(13), 시동 커패시터(14) 및 작동 커패시터(15)내로 흐른다. 시동 전류가 흐르는 경우, 메인 권선(11)과 보조 권선(12)은 회전 자계(rotating magnetic field)를 형성하며, 이는 2차 도체(4)에 유도 전류를 유도시켜, 회전자(3)가 그 자신의 자계를 발생시키도록 한다. 자계에 의해 얻어진 시동 토크(90)에 의해, 회전자(3)는 작동되기 시작하고 출력 토크 곡선(81)을 따라 속도를 계속 가속시킨다. 동기 속도에 도달한 후, 전동기는 동기 속도 발생 토크(84)에서 동기 작동한다.
그와 동시에, 서미스터(13)내로 흐르는 전류는 서미스터(13)내에서 자기 가열(self-heating)되어, 서미스터(13)의 온도를 증가시켜 결과적으로 급속히 저항값을 증가시킨다. 그 결과, 시동 커패시터(14)내로 흐르는 전류는 실질적으로 차단되고, 전동기(1)는 동기 속도에서 계속 작동한다.
다음으로, 회전자(3)는 압축기 유닛(5)을 구동시켜 공지된 압축 작동을 실시한다.
그러나, 전술된 종래의 구성을 갖는 전동기(1)의 작동동안, 가열을 일으키는 미소한 전류가 서미스터(13)내로 계속해서 흘러 상기 저항이 큰 값으로 된다. 전동기(1)가 필요한 토크 특성을 갖도록 하기 위해서는, 영구 자석(10)에서 발생되는 제동 토크에 의한 토크 오프셋(torque offset)을 보상하는 전술된 바와 같은 토크량이 요구된다. 이러한 이유로 인해, 전동기(1)는 보통의 유도 전동기에 비해 보다 큰 자기 유도 토크(magnetic inductive torque)가 필요하다.
일반적으로, 자기 유도 토크를 증가시키기 위해서는, 보다 큰 권선비(winding ratio)를 갖도록 보조 권선(12)의 권선수를 증대시킨다. 그러나, 그 결과, 보다 높은 전압이 보조 권선(12)에 유도되어 보조 권선(12)에 접속된 PTC 계전기(8)에도 보다 높은 전압이 가해진다. 따라서, 서미스터(13)는 상기 전압에 견디기 위해서 보통의 유도 전동기 보다 높은 전압 저항을 가질 필요가 있다.
서미스터(13)의 전압 저항을 증가시키기 위해서, 서미스터(13)는 보다 큰 체적을 가져야 한다. 이러한 구성은 상기 저항을 높은 값으로 유지하는데 필요한 발열량을 증가시킬 필요가 있어, PTC 계전기(8)가 자체 소비용 전력(power for self-consumption)을 3W(watts) 내지 4W의 높은 레벨(level)로 증가시키고, 그에 의해 전동기(1)가 시스템 효율을 크게 감소시키게 된다. 따라서, 상기 구성을 갖는 전동기(1)를 구비하는 전기식 밀폐형 압축기의 시스템 효율이 떨어진다.
또한, 서미스터(13)의 확대된 직경은 서미스터(13)의 열용량을 증가시켜, 신속한 냉각에 어려움을 초래한다. 즉, 서미스터(13)를 재시동을 위한 온도로 냉각시키는데 보다 긴 시간이 요구되어, 전기식 밀폐형 압축기의 재시동 특성을 악화시 킨다.
발명의 요약
전술된 유도 동기 전동기는 메인 권선 및 보조 권선을 구비하는 고정자와; 요크, 상기 요크내에 매립된 영구 자석, 및 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 구비하는 회전자와; 시동기를 포함한다. 상기 시동기는 상기 유도 동기 전동기의 보조 권선과 직렬 접속된 시동 커패시터와, 상기 시동 커패시터에서 상기 보조 권선으로의 회로를 접속/차단(connect/disconnect)하는 스위칭 유닛을 구비한다. 스위칭 유닛은 전동기가 정지했을 때 상기 시동 커패시터에서 상기 보조 권선으로의 회로를 접속하고, 상기 전동기가 시동된 후에 상기 회로를 차단한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전기식 밀폐형 압축기의 단면도,
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유도 동기 전동기용 회전자의 단면도,
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 또다른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 또다른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 7은 도 6의 시동기의 단면도,
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 또다른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 또다른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 10은 도 9의 시동기의 단면도,
도 11은 종래의 전기식 밀폐형 압축기의 단면도,
도 12는 종래의 유도 동기 전동기용 회전자의 단면도,
도 13은 종래의 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램,
도 14는 유도 동기 전동기의 속도 대 토크 곡선의 그래프.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면을 참조하여 설명된다. 모든 예시적인 실시예에 있어서, 동일한 참조부호가 이전 실시예에 설명된 것과 동일 구성 및 작동에 적용되고 상세한 설명은 생략된다.
(예시적인 실시예 1)
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전기식 밀폐형 압축기의 단면도이 고, 도 2는 유도 동기 전동기용 회전자의 단면도이다. 도 3은 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램이다.
전기식 밀폐형 압축기(31)의 밀폐형 하우징(36)은 유도 동기 전동기(21)와, 이 유도 동기 전동기(21)에 의해 구동되는 압축 유닛(35)을 수납한다. 유도 동기 전동기(21)는 유도 전동기와 같이 시동하며, 정상 상태 작동(steady state running)시에 공급 주파수와 동조하여 회전하는 유도 동기 전동기와 같이 작동한다. 전동기(21)는 고정자(32)와 회전자(33)를 구비한다. 고정자(32)는 강판 적층체(steel sheet laminations)에 의해 제조된 코어(도시되지 않음)상에 권취되는 메인 권선(22)과 보조 권선(23)을 구비한다. 또한, 회전자(33)는 강판 적층체에 의해 제조된 요크(39)에 배치된 영구 자석(40)을 수납하고, 요크(39)의 외주 근처에 배치된 알루미늄제의 2차 도체(34)를 구비한다.
보조 권선(23)은 정특성 서미스터(25), 트라이액(triac)(29) 및 시동 커패시터(27)와 직렬 접속되며; 상기 정특성 서미스터(25), 상기 트라이액(29) 및 상기 시동 커패시터(27) 모두는 시동기(24A)내에 포함된다. 작동 커패시터(28)는 직렬 회로(series circuit)와 병렬 접속된다. 트라이액(29)은 서미스터(25) 및 시동 커패시터(27)와 직렬 접속되고, 트라이액(29)의 게이트(gate)는 트라이액(29)을 제어하는 트리거 회로(trigger circuit)(30)에 접속된다. 상기 회로와 같은 공지된 회로는 저항기, 다이오드 및 커패시터로 구성되며, 서미스터 등을 구비하는 회로(도시되지 않음)는 트리거 회로(30)로 사용될 수 있다.
전술된 구성을 갖는 전동기(21)의 작동에 대해서 설명한다.
트리거 회로(30)에 전압을 인가할 경우, 시동시 오프 상태(off-state)의 트라이액(29)이 온 상태(on-state)로 된다. 시동 전류는 전동기(21)의 보조 권선(23)내로 흘러 시동 작동을 수행한다. 즉, 시동 전류는 메인 권선(22), 보조 권선(23), 서미스터(25), 시동 커패시터(27) 및 작동 커패시터(28)내로 흐른다. 시동 전류가 흐르는 경우, 메인 권선(22) 및 보조 권선(23)은 회전 자계를 형성하고, 이 회전 자계는 2차 도체(34)에 유도 전류를 유도하여 자계를 형성한다. 따라서, 회전자(33)는 고정자(32)에서 발생되는 자계에 의해 야기된 시동 토크에 의해 작동을 시작하고, 작동 속도를 계속해서 가속하여 동기 속도에서 동기 작동을 하기에 이른다.
반면에, 시동기(24A)에 내장된 서미스터(25)내로 흐르는 시동 전류는 서미스터(25)에서 자기 가열을 일으켜 전기 저항에 있어서의 신속한 증가 및 보조 권선(23)으로 흐르는 전류의 감소를 야기한다. 따라서, 시동 작동이 이루어져 유도 전동기(21)가 동기 속도로 작동한다.
또한, 시동에서부터 소정의 시간 주기가 흐른 후에, 트리거 회로(30)는 트라이액(29)의 게이트 전압을 낮춰 트라이액(29)을 오프 상태로 되도록 한다. 트라이액(29)의 오프 상태시, 서미스터(25)내로 흐르는 전류가 방해됨으로써 서미스터(25)는 어떠한 전력도 소산시키지 않는다. 전술한 바와 같이, 트라이액(29) 및 트리거 회로(30)는 시동시에 전동기(21)를 시동 커패시터(27)에 접속시키고 시동후에 전동기(21)를 시동 커패시터(27)로부터 차단시키는 스위칭 유닛을 형성한다. 즉, 시동기(24A)가 서미스터(25), 시동 커패시터(27) 및 스위칭 유닛을 구비한다.
결과적으로, 서미스터(25)내에서 소모적으로 소비되는 수 와트(watts) 정도의 전력이 더이상 소비되지 않기 때문에, 높은 효율을 갖는 전동기(21)와 압축기(31)가 제공된다. 또한, 서미스터(25)로 흐르는 전류가 방해되기 때문에 압축기(31)가 작동되는 동안 서미스터(25)는 열 복사(heat radiation)에 의해 냉각되어, 서미스터(25)가 낮은 저항 상태로 되돌아 갈 수 있다. 결과적으로, 전동기(21)가 대략 전시간 시동 대기 상태(condition approximately full-time ready for starting)일 때, 상기 구성을 갖는 시동기 유닛는 우수한 재시동 특성을 갖는 전동기(21)와 압축기(31)를 제공할 수 있다. 또한, 트라이액(29)이 비접촉 스위치와 같이 기능하기 때문에, 스위칭 유닛은 높은 신뢰성을 갖고 실시된다.
도 3에 도시된 스위칭 유닛에 서미스터(25)를 이용하지 않는 스위칭 유닛은 트라이액(29)의 스위칭 기능만으로 작동될 수도 있다. 그러나, 이러한 경우, 트리거 회로(30)는 시동후 바로 회로를 차단시킬 필요가 있다. 반대로, 도 3에 도시된 바와 같은 서미스터(25)가 설치된 스위칭 유닛은 저항의 증가 효과로 인해 전동기(21)의 시동 직후에 실제적으로 회로를 차단시키고, 그 후 트라이액(29)이 스위칭 기능을 수행할 수 있다. 즉, 트리거 회로(30)는 매우 높은 정밀도로 제어될 필요가 없다.
(예시적인 실시예 2)
도 4는 본 발명의 제 2 예시적인 실시예에서 사용되는 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 시동기(24B)는 서미스터(25), 시동 커패시터(27), 바이메탈 스위치(bimetal switch)(41), 및 보조 정특성 서미스터(보조 서미스터)(42)를 구비한다. 바이메탈 스위치(41)는 서미스터(25) 및 시동 커패시터(27)와 직렬 접속된다. 보조 권선(23)에 전기 접속되고 바이메탈 스위치(41)에 병렬 접속되어 가열 요소로서 작동하는 보조 서미스터(42)가 바이메탈 스위치(41)와 열적으로 결합되어 바이메탈 스위치(41)에 열 효과를 제공한다. 본 구성에서, 스위칭 유닛은 바이메탈 스위치(41)와 보조 서미스터(42)를 구비한다. 즉, 시동기(24B)는 서미스터(25), 시동 커패시터(27) 및 스위칭 유닛을 구비한다. 상기 구성에서 이용된 것 이외의 구성요소는 제 1 예시적인 실시예에서 이용된 것과 동일하다.
다음으로, 전술된 구성을 갖는 유도 동기 전동기(21) 및 시동기(24B)의 작동이 설명된다.
시동시, 가동형 접촉부(movable contact)(142)가 고정형 접촉부(fixed contact)(144)에 접촉되어 바이메탈 스위치(41)를 온 상태로 하여서 보조 권선(23)내로 시동 전류가 흐르도록 함으로써 전동기(21)의 시동 작동을 실시한다. 시동기(24B)에 내장된 서미스터(25)내로 흐르는 시동 전류는 서미스터(25)내에서 자기 가열을 일으켜 전기 저항의 급속한 증가 및 보조 권선(23)으로 흐르는 전류의 감소를 야기한다. 따라서, 시동 작동이 이루어지고 유도 전동기(21)는 동기 속도에서 작동한다.
또한, 시동에서부터 소정의 시간 주기가 지난 후에, 보조 서미스터(42)가 자기 가열되어 바이메탈 스위치(41)를 가열시킨다. 바이메탈 스위치(41)의 작동 온 도에 이르렀을 때, 바이메탈 스위치(41)의 가동형 접촉부(142)는 고정형 접촉부(144)로부터 오프(off)로 편향되어, 바이메탈 스위치(41)를 오프-상태로 되도록 한다. 바이메탈 스위치(41)의 오프 상태시에, 서미스터(25)로 흐르는 전류가 방해되기 때문에, 서미스터(25)는 어떠한 전력도 소산시키지 않는다. 따라서, 제 1 예시적인 실시예와 마찬가지로, 상기 구성은 높은 효율 및 우수한 재시동 특성을 갖는 전동기(21) 및 압축기(31)를 제공한다.
또한, 가열에 필요한 소비 와트수(wattage)가 매우 낮은 값으로 설정될 수 있기 때문에, 보조 서미스터(42)의 자기 가열시 잃는 전력은 작을 뿐이다.
전술된 구성에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이 시동기(24C)와 같은 서미스터(25)를 이용하지 않는 시동기가 가능할 수 있다. 이 경우, 바이메탈 스위치(41) 및 보조 서미스터(42)는 스위칭 유닛을 구성한다. 즉, 시동 커패시터(27) 및 스위칭 유닛은 시동기(24C)를 구성한다.
다음으로, 이러한 구성을 갖는 전동기(21)와 시동기(24C)의 작동이 설명된다. 바이메탈 스위치(41)가 시동시 온 상태일 경우, 시동 전류는 보조 권선(23) 및 메인 권선(22)으로 흘러 회전 자계를 형성한다. 속도 대 토크 곡선을 따라 회전 속도를 증가시킴으로써, 전동기(21)는 동기 속도에서 동기 작동을 하며, 그에 따라 시동 작동이 이뤄진다.
시동에서부터 동기 작동까지의 시간동안, 보조 서미스터(42)는 열 에너지를 방출하여 바이메탈 스위치(41)를 가열시킨다. 작동 온도에 다다른 경우, 바이메탈 스위치(41)는 회로에서 오프로 편향되어 바이메탈 스위치(41)를 오프-상태로 되도 록 한다. 바이메탈 스위치(41)의 오프 상태시에, 시동 커패시터(27)는 보조 권선(23)에서 차단된다.
바이메탈 스위치(41)의 스위칭 작용시 소비되는 전력은 바이메탈 스위치(41) 만을 가열시키기 위해 보조 서미스터(42)에서 소비되는 전력과 실제로 같다. 많아야 1W인 소비 전력은 PTC 계전기에 내장된 서미스터(25)에서 소비되는 전력보다 작다. 그에 따라, 시동기(24C)는 전동기(21)를 시동시킬 수 있으며, PTC 계전기보다 낮은 소비 와트수를 이용해 바이메탈 스위치(41)의 접촉부의 편향된 위치를 유지할 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 구성은 보조 서미스터(42)의 낮은 소비 전력만으로 전동기(21) 및 압축기(31)를 시동 및 작동시킬 수 있다. 즉, 상기 구성은, PTC 계전기에 의해 작동되는 경우, 전동기에서 소비되는 수 와트 정도의 전력을 절감하여, 높은 시스템 효율을 달성할 수 있다.
또한, 보조 서미스터(42)가 PTC 계전기보다 큰 저항을 가지기 때문에, 보조 서미스터(42)는 열을 방출하기에 용이한 작은 체적을 가져, 언제든지 신속히 전동기(21)의 재시동이 가능한 온도로 냉각된다. 따라서, 상기 구성은 양호한 재시동 특성을 갖는 전동기(21) 및 압축기(31)를 제공할 수 있다.
그러나, 바이메탈 스위치(41)가 보조 서미스터(42)로부터의 방출열에 의해 작동되는 경우, 바이메탈 스위치(41)는 정확도가 요동치면서 작동되기 쉽다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서, 서미스터(25)는 도 4에 도시된 바와 같은 바이메탈 스위치(41)와 함께 사용되어 서미스터(25)의 저항값을 증가시킴으로써, 전동기(21) 의 시동 직후에 회로가 차단되도록 한다.
또한, 본 예시적인 실시예의 도 4 및 도 5에 도시된 구성에 있어서, 가열 요소로서 보조 서미스터(42) 대신에 가열기(43)가 사용되어, 유사한 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 가열기(43)가 매우 낮은 정도의 전력을 소비하도록 설정될 수 있기 때문에, 가열 작동시에 잃는 전력은 비교적 적다. 다른 장점은 가열기(43)가 보조 서미스터(42)보다 저렴하다고 하는 것이다.
(예시적인 실시예 3)
도 6은 본 발명의 제 3 예시적인 실시예에 따른 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램이다. 도 6에서, 시동기(24D)는 서미스터(25), 시동 커패시터(27) 및 전류 계전기(44)를 구비한다. 계전기(44)의 고정형 접촉부(122) 및 가동형 접촉부(123)는 서미스터(25) 및 시동 커패시터(27)와 직렬 접속된다. 계전기(44)의 코일(124)은 메인 권선(22)과 직렬 접속된다. 본 예시적인 실시예에 있어서, 계전기(44)는 스위칭 유닛으로서 작동한다. 시동기(24D)는 서미스터(25), 시동 커패시터(27) 및 스위칭 유닛을 수납한다. 본 구성에서 사용된 것 이외의 구성요소는 제 1 예시적인 실시예에서 사용된 것과 동일하다.
도 7은 계전기(44)의 단면도이다. 계전기(44)는 케이싱(125)내에 고정형 접촉부(122)와 가동형 접촉부(123)를 구비한다. 가동형 접촉부(123)는 플런저(126)와 결합된다. 계전기(44)는 플런저(126)를 안내하는 중앙 핀(127)과, 가동형 접촉부(123)의 이동을 돕는 스프링(128)을 더 구비한다. 코일(124)이 플런저(126)를 외부적으로 둘러싸도록 상기 코일(124)은 케이싱(125)의 외측에 귄취된다.
전술된 구성을 갖는 계전기(44)를 구비하는 시동기(24D) 및 유도 동기 전동기(21)의 작동이 설명된다. 시동시 메인 권선(22)내로 흐르는 시동 전류는 코일(124) 둘레에 자계를 형성한다. 이러한 자계는 가동형 접촉부(123)와 결합된 플런저(126)를 중력에 대항해 코일(124)쪽으로 끌어당기고, 중앙 핀(127)에 의해 안내된다. 결과적으로, 가동형 접촉부(123)는 고정형 접촉부(122)에 접촉되어 계전기(44)를 온 상태로 함으로써, 시동 전류가 보조 권선(23)내로 흐르도록 한다. 그 후, 스프링(128)이 압축되어 반발력(repulsive force)이 저장된다.
시동 전류가 보조 권선(23)내로 흐르는 경우, 전동기(21)는 시동 작동을 수행한다. 시동기(24D)에 내장된 서미스터(25)내로 흐르는 시동 전류는 자기 가열을 일으켜, 서미스터(25)의 전기 저항이 신속히 증가됨으로써 보조 권선(23)으로 흐르는 전류를 감소시킨다. 따라서, 시동 작동이 이루어지고 유도 전동기(21)가 동기 속도에서 작동한다.
시동 작동이 이루어진 경우, 코일(124)의 자계의 세기에 의해 좌우되는 자력(magnetic force)은 감소되고, 메인 권선(22)내로 흐르는 전류도 신속히 감소된다. 그 후, 가동형 접촉부(123)와 결합된 플런저(126)는 자체 중량에 의한 중력 및 스프링(128)의 반발력에 의해 아래로 이동함으로써, 가동형 접촉부(123)가 고정형 접촉부(122)에서 단절된다. 즉, 계전기(44)의 접촉부는 분리되어 서미스터(25)내로 전류가 흐르는 것을 방해하여 서미스터(25)에서의 전력 소비가 정지된다. 그에 따라, 서미스터(25)에서 소모적으로 소비되는 수 와트의 전력이 더이상 소산되지 않는다. 결과적으로, 상기 구성은 제 1 예시적인 실시예에서와 같은 높은 시스템 효 율 및 우수한 재시동 특성을 갖는 전동기(21) 및 압축기(31)를 제공할 수 있다. 또한, 시동기(24D)는 전동기(21)의 시동시에 대략 실시간으로 단절되어 높은 시스템 효율을 달성한다.
도 8에 도시된 바와 같은 구성에서 서미스터(25)를 사용하지 않는 시동기(24E)도 가능할 수 있다. 상기 구성에 있어서도 계전기(44)는 스위칭 유닛으로 작동한다. 시동 커패시터(27) 및 스위칭 유닛은 시동기(24E)를 구성한다. 이러한 구성을 갖는 전동기(21) 및 시동기(24E)의 작동이 설명된다.
전술된 바와 마찬가지로, 계전기(44)가 시동시에 온 상태로 되는 경우, 시동 전류가 메인 권선(22)과 보조 권선(23)내로 흘러 회전 자계를 형성한다. 결과적으로, 전동기(21)는 작동을 시작하여 속도 대 토크 곡선을 따라서 작동 속도로 가속된다. 따라서, 시동 작동이 이루어지고 유도 전동기(21)는 동기 속도에서 동기 작동을 한다. 전동기(21)가 동기 속도에 도달한 후에, 계전기(44)가 접촉부를 오프로 하여 시동 커패시터(27)를 단절시키므로 전동기(21)는 시동 작동을 신뢰성있게 실시할 수 있다.
전동기(21)의 시동 작동을 실시하는 경우, 메인 권선(22)내로 흐르는 전류가 신속히 감소되어, 전술한 바와 같이 가동형 접촉부(123)가 고정형 접촉부(122)에서 분리되고, 그에 따라 시동 커패시터(27)가 보조 권선(23)에서 단절된다. 가동형 접촉부(123)의 스위칭 작동시에만 코일 저항에서 전력이 소비되기 때문에, 시동기(24E)는 작동시에 매우 작은 전력을 소비한다.
따라서, 계전기(44)의 도입으로 인해, 작동시 PTC 계전기에서 잃는 수 와트 정도의 소비 전력이 절감될 수 있기 때문에, 전동기(21) 및 압축기(31)는 높은 시스템 효율을 가지고 작동될 수 있다.
전술된 바와 같이, 시동 작동이 PTC 계전기를 사용함이 없이 실시되어 PTC 계전기가 어떠한 전력도 소비하지 않기 때문에, 상기 구성은 높은 시스템 효율 및 향상된 재시동 특성을 갖는 전동기(21) 및 압축기(31)를 제공할 수 있다. 또한, 간단한 구조가 가능하여 시동기의 사이즈를 줄일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 시동 커패시터(27)는 단지 계전기(44)만을 이용하여 회로에서 차단되므로, 시동시에 큰 전류가 계전기(44)의 고정형 접촉부(122)와 가동형 접촉부(123)에 흐르도록 한다. 그와는 반대로, 서미스터(25)가 상기 구성을 취하는 경우, 접촉부(122, 123)내로 흐르는 전류는 서미스터(25)내의 5Ω 내지 40Ω 정도의 고유 저항값에 의해 감소된다. 그에 따라, 접촉부(122, 123)가 열화(degradation) 또는 융해(fusion)되는 것이 방지되어 수명 성능을 향상시킨다.
(예시적인 실시예 4)
도 9는 본 발명의 제 4 예시적인 실시예에 따른 전압 계전기(voltage relay)를 구비하는 유도 동기 전동기의 회로 다이어그램이다. 도 10은 이러한 예시적인 실시예에 따른 전압 계전기의 단면도이다.
예시적인 실시예에 있어서, 시동기(24F)는 시동 커패시터(27)와 전압 계전기(101)를 구비한다. 유도 동기 전동기(21)는 메인 권선(22)과 보조 권선(23)을 구비한다. 보조 권선(23)은 계전기(101)의 고정형 접촉부(102) 및 가동형 접촉부(103), 및 시동 커패시터(27)와 직렬 접속된다. 상기 직렬 회로는 작동 커패시터 (28)와 병렬 접속되고, 계전기(101)의 코일(104)은 보조 권선(23)과 병렬 접속된다. 본 구성에 있어서, 계전기(101)는 스위칭 유닛으로서 작동한다. 시동기(24F)는 시동 커패시터(27)와 스위칭 유닛을 구비한다.
계전기(101)의 케이싱(105) 내에는 고정형 접촉부(102)와 가동형 접촉부(103)가 배치되고, 고정형 접촉부(102)는 시동 커패시터(27)와 직렬 접속된다. 가동형 접촉부(103)의 일 단부는 이동기(mover)(106)의 일 단부에 설치된 개구(107)를 통해 이동가능하게 끼워지고, 이동기(106)의 타 단부는 고정형 페디스털(pedestal)(108)에 의해 지지되고 스프링(109)에 의해 유지된다. 코어(110)상에 권취된 코일(104)은 이동기(106) 근처에 배치된다. 이동기(106)는 철, 니켈 등과 같은 자기 금속성 재료(magnetic metallic substances)로 이루어진다.
전술된 구성을 갖는 계전기(101)를 구비하는 전동기(21) 및 시동기(24F)의 작동이 설명된다.
전동기(21)가 정지하는 동안, 이동기(106)는 스프링(109)에 의해 상방으로 끌어당겨져, 가동형 접촉부(103)가 고정형 접촉부(102)에 접촉되어 회로를 폐쇄시킨다. 시동시에, 시동 전류는 메인 권선(22)과 보조 권선(23)에 동시에 흐른다. 보조 권선(23)과 메인 권선(22)내로 흐르는 시동 전류는 회전 자계를 형성하여, 속도 대 토크 곡선을 따라서 전동기(21)가 회전 속도를 가속시켜, 동기 속도에서 동기 작동하고, 그에 따라 시동 작동이 달성된다.
시동 전류가 시동시 보조 권선(23)과 병렬 접속된 코일(104)내로 흘러 코어(110) 둘레에 자력을 발생시키고, 초기 상태에서 전압에 의해 발생된 자력은 코어 (110)가 이동기(106)를 끌어당기도록 하기에는 충분히 강하지 않다. 그러나, 작동 속도를 가속시킴으로써, 전동기(21)가 동기 속도에 다다른 경우, 코어(110)의 자력이 스프링(109)의 힘을 극복해 이동기(106)를 끌어당기는 정도로 증가된다. 그 후, 이동기(106)의 개구(107)가 가동형 접촉부(103)를 하방으로 눌러, 가동형 접촉부(103)가 고정형 접촉부(102)에서 분리되어 회로를 개방함으로써, 시동 커패시터(27)가 회로에서 차단되어 시동 작동이 이루어진다. 전술한 바와 같이, 전동기(21)가 동기 속도에 도달한 후, 계전기(101)가 접촉부를 분리시켜 시동 커패시터(27)를 차단하기 때문에, 상기 구조는 전동기(21)에 대해 신뢰성있는 시동 작동을 실시할 수 있다.
전동기(21)가 작동하는 동안, 코일(104)에 전압이 인가되므로 이동기(106)가 코어(110)측으로 끌어당겨져서, 가동형 접촉부(103)가 오프 상태로 유지된다. 그와는 반대로, 전동기(21)가 정지해 있는 동안, 코일(104)에 전압이 인가되지 않기 때문에, 어떠한 자력도 코어(110)에 발생되지 않는다. 즉, 접촉부가 스프링(109)의 힘에 의해 복귀되어 회로를 다시 폐쇄시킨다. 전력이 가동형 접촉부(103)의 스위칭 작동시에만 코일(104)의 저항에 소비되기 때문에, 시동기(24F)는 작동시에 매우 작은 전력을 소비한다.
따라서, 계전기(101)의 도입으로 인해, 작동시 PTC 계전기에서 잃는 수 와트 정도의 소비 전력이 절감될 수 있기 때문에, 전동기(21) 및 압축기(31)는 높은 시스템 효율을 가지고 작동될 수 있다.
전술된 바와 같이, 시동 작동이 PTC 계전기를 사용함이 없이 실시되어 PTC 계전기가 어떠한 전력도 소비하지 않기 때문에, 상기 구성은 높은 시스템 효율 및 향상된 재시동 특성을 갖는 전동기(21) 및 압축기(31)를 제공할 수 있다.
본 발명에 기재된 유도 동기 전동기는 메인 권선과 보조 권선을 갖는 고정자와, 상기 고정자에 의해 발생된 자계에 의해 회전되는 회전자와, 시동기를 구비한다. 고정자는 유도 동기 전동기의 보조 권선과 직렬 접속된 시동 커패시터와, 상기 시동 커패시터로부터 상기 보조 권선으로의 회로를 개방/폐쇄하는 스위칭 유닛을 갖는다. 스위칭 유닛은 유도 동기 전동기가 정지한 동안 시동 커패시터로부터 보조 권선으로의 회로를 폐쇄하고, 유도 동기 전동기의 시동 후에 상기 회로를 개방한다. 이러한 구성에 따르면, 전력이 PTC 계전기에 포함되는 정특성 서미스터에서 소비되지 않으며, 그 결과 정특성 서미스터가 신속히 냉각되므로, 높은 효율 및 향상된 재시동 특성을 갖는 유도 동기 전동기를 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 구성을 갖는 유도 동기 전동기는 높은 효율을 제공하고 전기식 밀폐형 압축기를 용이하게 재시동할 수 있다.

Claims (26)

  1. 유도 동기 전동기(synchronous induction motor)에 있어서,
    메인 권선(main winding) 및 보조 권선(auxiliary winding)을 구비하는 고정자와,
    요크(yoke), 상기 요크에 매립된 영구 자석, 및 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체(secondary conductor)를 구비하는 회전자와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터(starting capacitor); 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속된 정특성 서미스터(positive temperature coefficient thermistor); 및 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 동시에, 상기 정특성 서미스터로 흐르는 전류를 차단하는 스위칭 유닛(switching unit)을 구비하는 시동기(starter)를 포함하는
    유도 동기 전동기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 회로에 직렬로 접속된 트라이액(triac)과, 상기 트라이액을 제어하는 트리거 회로(trigger circuit)를 구비하는
    유도 동기 전동기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 회로에 직렬로 접속된 바이메탈 스위치(bimetal switch)와, 상기 바이메탈 스위치에 병렬로 접속되어 상기 바이메탈 스위치에 열 효과(thermal effects)를 제공하는 가열 요소(heating element)를 구비하는
    유도 동기 전동기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 보조 정특성 서미스터와 가열기 중 하나로 구성된
    유도 동기 전동기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 메인 권선에 직렬로 접속된 코일과, 상기 코일에 의해 구동되는 가동형 접촉부(movable contact)와, 상기 회로에 직렬로 접속되어 상기 가동형 접촉부와 접촉되는 고정형 접촉부(fixed contact)를 구비하는 전류 계전기(current relay)인
    유도 동기 전동기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전류 계전기는 상기 가동형 접촉부와 일체로 형성된 플런저를 더 구비하며; 상기 전류 계전기는, 상기 전동기의 시동시에는 상기 코일에 의해 상기 플런저를 중력 반대 방향으로 이동시켜서 상기 회로를 폐쇄하고, 상기 전동기의 시동후에는 상기 플런저에 가해지는 중력에 의해 상기 회로를 개방하는
    유도 동기 전동기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 보조 권선과 병렬로 접속된 코일과, 상기 코일에 의해 구동되는 가동형 접촉부와, 상기 회로에 직렬로 접속되어 상기 가동형 접촉부와 접촉되는 고정형 접촉부를 구비하는 전압 계전기(voltage relay)인
    유도 동기 전동기.
  8. 삭제
  9. 전기식 밀폐형 압축기(electric hermetic compressor)에 있어서,
    밀폐형 하우징(hermetic housing)과,
    상기 밀폐형 하우징내에 설치된 유도 동기 전동기로서, 메인 권선과 보조 권선을 갖는 고정자; 및 요크와, 상기 요크에 매립된 영구 자석과, 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 갖는 회전자를 구비하는, 상기 유도 동기 전동기와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속된 정특성 서미스터; 및 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 동시에, 상기 정특성 서미스터로 흐르는 전류를 차단하는 스위칭 유닛을 구비하는 시동기와,
    상기 유도 동기 전동기에 의해 구동되는 압축 유닛을 포함하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 회로에 직렬로 접속된 트라이액과, 상기 트라이액을 제어하는 트리거 회로를 구비하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 회로에 직렬로 접속된 바이메탈 스위치와, 상기 바이메탈 스위치에 병렬로 접속되어 상기 바이메탈 스위치에 열 효과를 제공하는 가열 요소를 구비하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 보조 정특성 서미스터와 가열기 중 하나로 구성된
    전기식 밀폐형 압축기.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 메인 권선에 직렬로 접속된 코일과, 상기 코일에 의해 구동되는 가동형 접촉부와, 상기 회로에 직렬로 접속되어 상기 가동형 접촉부와 접촉되는 고정형 접촉부를 구비하는 전류 계전기인
    전기식 밀폐형 압축기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전류 계전기는 상기 가동형 접촉부와 일체로 형성된 플런저를 더 구비하며; 상기 전류 계전기는, 상기 전동기의 시동시에는 상기 코일에 의해 상기 플런저를 중력 반대 방향으로 이동시켜서 상기 회로를 폐쇄하고, 상기 전동기의 시동후에는 상기 플런저에 가해지는 중력에 의해 상기 회로를 개방하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은 상기 보조 권선과 병렬로 접속된 코일과, 상기 코일에 의해 구동되는 가동형 접촉부와, 상기 회로에 직렬 접속되어 상기 가동형 접촉부와 접촉되는 고정형 접촉부를 구비하는 전압 계전기인
    전기식 밀폐형 압축기.
  16. 삭제
  17. 유도 동기 전동기에 있어서,
    메인 권선 및 보조 권선을 구비하는 고정자와,
    요크, 상기 요크에 매립된 영구 자석, 및 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 구비하는 회전자와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 및 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속된 트라이액과, 상기 트라이액을 제어하는 트리거 회로를 구비하고, 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 스위칭 유닛을 구비하는 시동기를 포함하는
    유도 동기 전동기.
  18. 전기식 밀폐형 압축기에 있어서,
    밀폐형 하우징과,
    상기 밀폐형 하우징내에 설치된 유도 동기 전동기로서, 메인 권선과 보조 권선을 갖는 고정자; 및 요크와, 상기 요크에 매립된 영구 자석과, 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 갖는 회전자를 구비하는, 상기 유도 동기 전동기와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 및 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속된 트라이액과, 상기 트라이액을 제어하는 트리거 회로를 구비하고, 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 스위칭 유닛을 구비하는 시동기와,
    상기 유도 동기 전동기에 의해 구동되는 압축 유닛을 포함하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  19. 유도 동기 전동기에 있어서,
    메인 권선 및 보조 권선을 구비하는 고정자와,
    요크, 상기 요크에 매립된 영구 자석, 및 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 구비하는 회전자와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 및 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속된 바이메탈 스위치와, 상기 바이메탈 스위치에 병렬로 접속되어 상기 바이메탈 스위치에 열 효과를 제공하는 가열 요소를 구비하고, 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 스위칭 유닛을 구비하는 시동기를 포함하는
    유도 동기 전동기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 보조 정특성 서미스터와 가열기 중 하나로 구성된
    유도 동기 전동기.
  21. 전기식 밀폐형 압축기에 있어서,
    밀폐형 하우징과,
    상기 밀폐형 하우징내에 설치된 유도 동기 전동기로서, 메인 권선과 보조 권선을 갖는 고정자; 및 요크와, 상기 요크에 매립된 영구 자석과, 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 갖는 회전자를 구비하는, 상기 유도 동기 전동기와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 및 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속된 바이메탈 스위치와, 상기 바이메탈 스위치에 병렬로 접속되어 상기 바이메탈 스위치에 열 효과를 제공하는 가열 요소를 구비하고, 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 스위칭 유닛을 구비하는 시동기와,
    상기 유도 동기 전동기에 의해 구동되는 압축 유닛을 포함하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 보조 정특성 서미스터와 가열기 중 하나로 구성된
    전기식 밀폐형 압축기.
  23. 유도 동기 전동기에 있어서,
    메인 권선 및 보조 권선을 구비하는 고정자와,
    요크, 상기 요크에 매립된 영구 자석, 및 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 구비하는 회전자와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 및 상기 메인 권선에 직렬로 접속된 코일과, 상기 코일에 의해 구동되는 가동형 접촉부와, 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속되어 상기 가동형 접촉부와 접촉되는 고정형 접촉부를 구비하고, 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 전류 계전기를 구비하는 시동기를 포함하는
    유도 동기 전동기.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전류 계전기는 상기 가동형 접촉부와 일체로 형성된 플런저를 더 구비하며; 상기 전류 계전기는, 상기 전동기의 시동시에는 상기 코일에 의해 상기 플런저를 중력 반대 방향으로 이동시켜서 상기 회로를 폐쇄하고, 상기 전동기의 시동후에는 상기 플런저에 가해지는 중력에 의해 상기 회로를 개방하는
    유도 동기 전동기.
  25. 전기식 밀폐형 압축기에 있어서,
    밀폐형 하우징과,
    상기 밀폐형 하우징내에 설치된 유도 동기 전동기로서, 메인 권선과 보조 권선을 갖는 고정자; 및 요크와, 상기 요크에 매립된 영구 자석과, 상기 요크의 외주 근처에 설치된 2차 도체를 갖는 회전자를 구비하는, 상기 유도 동기 전동기와,
    상기 보조 권선에 직렬로 접속된 시동 커패시터; 및 상기 메인 권선에 직렬로 접속된 코일과, 상기 코일에 의해 구동되는 가동형 접촉부와, 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터에 직렬로 접속되어 상기 가동형 접촉부와 접촉되는 고정형 접촉부를 구비하고, 상기 유도 동기 전동기의 정지시에 상기 보조 권선과 상기 시동 커패시터의 회로를 폐쇄하고, 상기 유도 동기 전동기의 시동후에 상기 회로를 개방하는 전류 계전기를 구비하는 시동기와,
    상기 유도 동기 전동기에 의해 구동되는 압축 유닛을 포함하는
    전기식 밀폐형 압축기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 전류 계전기는 상기 가동형 접촉부와 일체로 형성된 플런저를 더 구비하며; 상기 전류 계전기는, 상기 전동기의 시동시에는 상기 코일에 의해 상기 플런저를 중력 반대 방향으로 이동시켜서 상기 회로를 폐쇄하고, 상기 전동기의 시동후에는 상기 플런저에 가해지는 중력에 의해 상기 회로를 개방하는
    전기식 밀폐형 압축기.
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Families Citing this family (29)

* 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
KR100608671B1 (ko) * 2004-06-03 2006-08-08 엘지전자 주식회사 라인 스타트형 왕복동식 압축기의 운전제어장치 및 방법
KR100608692B1 (ko) * 2004-09-23 2006-08-09 엘지전자 주식회사 공기조화기의 팬모터 속도가변장치
KR100748518B1 (ko) * 2004-11-15 2007-08-13 엘지전자 주식회사 공기조화기의 팬모터 속도가변장치
AU2006300169A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Lg Electronics Inc. Power saving type compressor and refrigerator with the same and method for controlling the same
US7859801B2 (en) 2006-02-02 2010-12-28 Lg Electronics Inc. Control apparatus for linear compressor
DE102006007266A1 (de) * 2006-02-09 2007-08-23 Danfoss Compressors Gmbh Starter für einen Elektromotor
KR101198235B1 (ko) * 2006-05-02 2012-11-07 엘지전자 주식회사 모터의 기동 제어 장치 및 방법
KR101322316B1 (ko) * 2007-05-10 2013-10-25 엘지전자 주식회사 냉장고용 모터의 기동제어장치 및 방법
KR20080103846A (ko) * 2007-05-25 2008-11-28 엘지전자 주식회사 모터의 운전제어장치 및 방법
US20100028182A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Hahn Gregory W Line fed permanent magnet synchronous type motor for scroll compressor with bypass ports
ITPC20080011U1 (it) * 2008-09-02 2010-03-03 Electrica S R L Dispositivo di avviamento per motori elettrici
KR20100058343A (ko) * 2008-11-24 2010-06-03 엘지전자 주식회사 단상 유도 모터
KR101649371B1 (ko) * 2009-06-25 2016-08-18 동부대우전자 주식회사 Ｌｓｐｍ모터 구동 드라이버
WO2011047681A2 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Danfoss Compressors Gmbh An ac single phase induction motor, a device for operating a single phase induction motor, and a compressor with such a motor or device
US8760089B2 (en) * 2009-11-30 2014-06-24 Franklin Electric Company, Inc. Variable speed drive system
US8664903B2 (en) 2011-06-27 2014-03-04 Franklin Electric Company, Inc. Adaptive flux control drive
CN103907268B (zh) * 2011-11-16 2016-06-29 松下知识产权经营株式会社 轴流风机和装载其的电设备
US9831727B2 (en) * 2012-10-15 2017-11-28 Regal Beloit America, Inc. Permanent magnet rotor and methods thereof
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
CN103580413A (zh) * 2013-11-01 2014-02-12 广东美芝制冷设备有限公司 单相感应电机、压缩机和空调器
CN104113237A (zh) * 2014-07-11 2014-10-22 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互感式无触点电流起动器
CN104779756B (zh) * 2015-04-17 2017-12-26 南通雄亚机电制造有限公司 低压单相电机
US9800188B2 (en) * 2015-09-15 2017-10-24 Regal Beloit America, Inc. Hybrid drive circuit for variable speed induction motor
EP3523537B1 (de) * 2016-10-07 2024-05-01 BITZER Kühlmaschinenbau GmbH Halbhermetischer kältemittelverdichter
WO2018175938A1 (en) 2017-03-24 2018-09-27 Johnson Controls Technology Company Magnetic bearing motor compressor
CN107196562B (zh) * 2017-07-03 2024-07-23 珠海凌达压缩机有限公司 起动器、三相异步电机及压缩机
RU2771541C1 (ru) * 2021-03-17 2022-05-05 Битцер Кюльмашиненбау Гмбх Полугерметичный компрессор холодильного агента (варианты)
US11722090B2 (en) * 2021-04-21 2023-08-08 Emerson Electric Co. Control circuits for compressor motors including multiple capacitors

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564273A (en) * 1967-11-09 1971-02-16 Gen Electric Pulse width modulated control system with external feedback and mechanical memory
US3671830A (en) * 1970-06-24 1972-06-20 Westinghouse Electric Corp Single phase motor starting control apparatus
US3970908A (en) * 1974-12-09 1976-07-20 Cutler-Hammer, Inc. A.C. motor starting system
KR840002367B1 (ko) * 1983-02-21 1984-12-21 김인석 단상 유도전동기 기동용 전압식 전자릴레이
US4628443A (en) * 1984-11-16 1986-12-09 General Electric Company Test initiating apparatus for appliances having self-diagnostic testing capability
US4600873A (en) * 1984-12-10 1986-07-15 Precise Power Corporation Synchronous A.C. motor
US4764714A (en) * 1987-12-28 1988-08-16 General Electric Company Electronic starting circuit for an alternating current motor
US5276392A (en) * 1993-01-06 1994-01-04 Mechanical Ingenuity Corp. Single phase AC motor speed control system
US5617001A (en) * 1995-02-13 1997-04-01 Texas Instruments Incorporated A.C. motor starting control circuit utilizing triggerable semiconductor switching device
US5561357A (en) * 1995-04-24 1996-10-01 Schroeder; Fritz H. Starting device and circuit for starting single phase motors
ITPC980022U1 (it) * 1998-12-07 2000-06-07 Electrica Srl Dispositivo di avviamento per motori elettrici,che comprende unptc e un rele in serie
IT1307378B1 (it) * 1999-08-06 2001-11-06 Askoll Holding Srl Dispositivo elettronico di alimentazione di un motore sincrono conrotore a magneti permanenti a due coppie di poli.
US6346790B1 (en) * 2000-04-12 2002-02-12 Emerson Electric Co. Induction motor system with an induction motor and an electrically isolated voltage modulation motor controller
JP2001332159A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Hitachi Ltd 電力供給装置及びこれを用いた機器
JP3676242B2 (ja) * 2001-01-30 2005-07-27 三洋電機株式会社 誘導同期電動機
JP2002300763A (ja) 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd 誘導同期電動機の駆動装置
PT1750347E (pt) 2001-03-30 2011-08-01 Sanyo Electric Co Motor de indução síncrono
US6864659B2 (en) * 2001-07-12 2005-03-08 Varidigm Corporation Variable speed controller for air moving applications using an AC induction motor

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