節能型監視式電冰箱保護插座的製作方法

2023-10-11 09:52:39

專利名稱：節能型監視式電冰箱保護插座的製作方法
技術領域：
本節能型監視式電冰箱保護插座屬於實用新型家用電器。
本節能型監視式電冰箱保護插座是根據目前電冰箱現有的保護缺陷而增設的一種外加短時斷電保護，它同時具有由LED發光元件組成的四種供監視用的指示信號，能直觀地為用戶提供冰箱壓縮機啟動－－運行－－停止的各過程及保護動作信號。該保護與三孔插座合為一體，與冰箱配套使用，既能起斷電保護作用，又可隨時了解和監視電冰箱的工作情況。
在日常生活中，供電的突然短時中斷和恢復是時有發生的。如系統突然失壓，超負荷跳閘或由供電部門的拉閘警告，用戶的插座接觸不良，居民區線路臨時檢修以及住戶安裝電燈、插座等均可造成時拉時送配電開關而出現斷續供電的不穩定狀態。這就勢必造成電冰箱壓縮電機在堵轉的情況下運行。而冰箱現有的保護大多為過載熱保護方式，實際上就是一種單相的熱繼電器保護。其作用原理是當電源電壓在一定時間內偏高或偏低，以及使用不當、製冷系統故障等原因造成電機工作電流上升，繞組溫度超過容許值時繼電器動作，達到切斷電源保護冰箱的作用和目的。這種保護結構簡單，使用方便可靠，但它的保護範圍也具有一定的局限性。如前所述，當突然短時斷電，運行中的壓縮電機就將進入全電壓的堵轉運行狀態，繞組中就將通過5～6倍以上額定電流，而此時熱繼電器並不能迅速作出反應，而需經過一定的時間使溫度達到一定程度以後才能動作。同時這種熱保護方式還要受環境溫度的影響，在冬季或氣溫轉低時動作的時間則更長。顯然，這種情況的出現對冰箱壓縮機來說是極為不利的。電冰箱是高檔商品，人們不僅對它的使用壽命相當關心，而且對它的運行情況、工作規律也是十分關注的。而目前大部份冰箱均未設置供監視使用的信號，這也給用戶帶來不便(人們通常採用手摸耳聽來觀察了解)。為了保護電冰箱，人們也想了很多辦法，試裝了一些冰箱的專用保護器，如斷電保護、欠壓過壓保護以及多功能保護等，有的確實起到了一定作用，彌補了冰箱某些保護方面的不足，但這中間也暴露了一些問題如採用無觸點開關SKG晶閘管，常因個別元件正反向觸發性能上的差異，外圍輔助元件的損壞，以及由於溫度影響和其它原因引起元件參數變化等，均可能造成輸出電壓波形畸變，有的甚至出現單向導通，這種情況在已有的無觸點開關電路中是屢見不鮮的，如若出現在冰箱供電迴路中，其造成的危害是可想而知的。其次，冰箱的欠壓過壓保護也有不妥之處，簡單的欠過壓保護反而有害，尤其是系統負荷不穩或線路有較大負荷頻繁啟動時常引起電網電壓短時波動，而造成運行中的電冰箱中途停車、起動、再停、再起動的現象，將本來只需一次起動的開車時間分割為幾次起動運行，人為地造成冰箱過多的起動次數，這樣既耗電又使冰箱受到一定的損害。電壓偏高、偏低固然使電機出現暫時過載情況，但只要這種過載時間短，繞組不超過容許溫度，則這種過載是允許的。再說這種過載實際上已受到熱繼電器的「監視」和保護。因此，盲目地追求一些不切實際的保護也是沒有意義的。搞不好弄巧成拙，因小失大。
本裝置的目的就是要解決由於堵轉運行對壓縮機的危害，為用戶對冰箱隨意進行監視提供方便。另一個目的就是要從節能的角度，從增加該裝置的適用性和可靠性出發，力求減小甚至基本不存在由於這些附加裝置帶來的功率消耗。
根據這一指導思想，實施的方案是1、主供電迴路採用繼電器的常閉接點來完成對冰箱的供電。這樣可利用冰箱絕大部份時間是工作在正常狀態這一實際情況而不使繼電器線圈長期受電，既保證了不破壞輸出電壓的質量，又為節電創造了條件。
2、控制迴路採用傳感元件從主迴路中取出「信號」，根據「信號」的有無和變化情況來實現保護控制電源的通、斷、保護的啟動與否以及各相應指示信號的發出，從而實現不需要提供保護時，該裝置的控制電源是自行斷開的。
其工作原理如附圖
所示。即當電冰箱正常啟動時A－LH支路通過起動電流，幹簧接點GAG受控接通，電源經R2、D降壓整流向控制迴路供電，因C2兩端電壓不能突變，BG基極迴路通過足夠大的基極電流而飽和導通，J0不啟動，與此同時紅色LED1和黃色LED2同時點亮，表明壓縮機進入起動過程，起動結束，GAG斷開。黃色指示信號熄滅，紅色維持表明壓縮機進入正常運行狀態。以後，紅色信號熄滅，表明壓縮機停車(也即電冰箱處於停車休息狀態)運行中，當突然短時斷電，造成壓縮機堵轉運行時，A－LH支路通過5～6倍以上額定電流。GAG動作，接通控制電源，BG飽和導通，以躲過正常起動電流，1.5秒左右(冬季3秒左右)。C2充電結束，BG迅速截止，J0啟動切斷冰箱電源，與此同時J0－1.2閉合，電源經R1、R2、D降壓整流後使J0以較小電流維持，維持時間由R5C4及BT控制，其間黃色LED發出指示信號，它表明已切斷冰箱電源進入保護狀態，5分鐘後(冰箱重新啟動，必須在停機5分鐘後才允許)當C4電壓上升至BT峰點電壓UP時，BTe－b1間導通，R6輸出－正脈衝，迫使BG再次導通J0立即釋放斷開控制電源，恢復對冰箱的正常供電。
本裝置原理結線簡單，對元器件無特殊要求，調試簡便。與類似的保護裝置比較，除具有斷電保護功能外，還具有其獨特的優點，如上述幾種指示信號為用戶想知道冰箱是否工作，想了解冰箱的製冷和保溫性能等提供了方便，這是目前大部份國產及進口冰箱所沒有的。它彌補了電冰箱在這方面的美中不足，為冰箱增加了新的色彩。在節能降耗方面，控制部份的電源是根據主迴路的「信號」來自行接通的和斷開的。與其它類似且一年四季處於長期受電情況下的保護控制比較，本裝置具有基本無功率消耗的特點，同時也正由於保護控制迴路中各元件大部份時間是處於「休息」狀態，就使得該迴路元件的使用壽命大大延長，其可靠性、耐用性遠遠超過類似裝置。在主供電迴路採用兩接點並聯，從而增加了接點容量和供電的可靠性，而不使用流行的「所謂」無觸點開關，杜絕了由於這些開關元件以及其它元件的損壞或參數的改變使得輸出電壓波形畸變而造成人為損壞電冰箱的情況。
節能型監視式電冰箱保護插座的一個重要特點是通過傳感元件從壓縮機迴路(冰箱主迴路)選取不同信號來達到保護控制的目的。為使插座適應各容量差異較大的單、雙門電冰箱，傳感部份的線圈L為任意可調。其方法是對較大容量冰箱可適當拉松L，對小容量單門冰箱可縮緊L或適當增加匝數。這些都很容易實現。目前社會擁有量最多的冰箱其輸入功率一般都在90～150W之間，在此範圍內不需對L進行調節(個別質次的冰箱不在此限)。因此，整個控制部份基本不需調整都能達到保護的設計要求。該插座的堵轉保護延時整定在5分30秒左右，已足夠滿足冰箱斷電後重新啟動壓縮機的要求，對個別冰箱實際需要恢復供電時間超過此時間時，由該插座提供第二次延時，至冰箱壓力下降後再恢復對冰箱供電。
該保護插座使用時可與一般插座一樣直接安裝在開關板上或圓木上，也可通過引出線作為活動式的任意懸掛。但一般安裝高度應超過冰箱高度，而且比較醒目之處。以方便觀察到信號，隨時了解冰箱的工作情況。
權利要求1.節能並可供監視的電冰箱短時斷電保護插座，該插座與保護控制監視信號合為一體，其特徵是由J0-3.4常閉接點完成對冰箱主迴路的供電，由傳感部分GAG-L決定保護控制的啟動、停止。由保護控制部份與互感器LH完成的四種監視信號。
2.根據權力要求1所述的插座，其特徵是由傳感線圈L直接選取主迴路「信號」控制GAG轉而控制保護控制電源的通斷。
3.根據權力要求1所述的插座，其特徵是壓縮機接通電源的指示信號，是經互感器LH拾取，由LED1顯示。
4.根據權力要求1、2、3、所述的插座，其特徵是四種監示信號的發出，是由紅色和黃色LED組合而成的不同四種工作狀態。
專利摘要本裝置為節能型監視式電冰箱保護插座。是一種防止電冰箱壓縮電機堵轉運行的斷電保護，以及為用戶提供電冰箱起動、運行、停止、進入保護狀態四種信號的裝置，它既解決了斷電保護問題，又為用戶了解電冰箱工作性能、運行規律提供了極大方便。同時，該保護控制電源受壓縮機迴路傳感元件控制，在不需要提供保護時，該電源自行斷開，一旦突然短時斷電造成電冰箱壓縮電機堵轉運行時，電源則受控自行接通，啟動斷電保護。因此，該裝置基本無能量消耗，是一種節能型的監視式保護插座。
文檔編號H02H3/093GK2038680SQ8820243
公開日1989年5月31日 申請日期1988年3月21日 優先權日1988年3月21日
發明者田適良, 王 琦 申請人:田適良, 王 琦