專利名稱：單相融合電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型的單相電動機。
現(xiàn)有的單相電動機中具有電容運轉(zhuǎn)電動機和分布隱極罩極電動機等不同類型，電容運轉(zhuǎn)電動機適用于中小轉(zhuǎn)差，并可正反轉(zhuǎn)，分布隱極罩極電動機適用于高轉(zhuǎn)差，一般只能單向，這兩種電動機是獨立設(shè)計的，由于這兩種電機功能均有局限，無法兼顧，因而影響其應用范圍。
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有電機的缺陷，提出一種兼具電容運轉(zhuǎn)電動機和分布隱極罩極電動機兩種電機特點，能實現(xiàn)兩種不同類型電機之間的變極調(diào)速轉(zhuǎn)換，其速度范圍為高、中、低轉(zhuǎn)差且可正反轉(zhuǎn)向的簡易單相融合電動機。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)電動機包括帶通風散熱孔的前后端蓋，電機前后軸承以及帶冷卻風扇鋁端環(huán)的鼠籠轉(zhuǎn)子，在電機的定子下層槽設(shè)置兩套主繞組，即端頭為c、d的電容運轉(zhuǎn)電機主繞組(M2)和端頭為a、b的分布隱極罩極電機主繞組(M1)，在定子的上層槽設(shè)置兩套付繞組，即端頭為g、j，并具有中間抽頭h、i的電容運轉(zhuǎn)付繞組(A2)和端頭為k、l的skein罩極起動繞組(A1)，并具有端頭為f、e的運轉(zhuǎn)電容C，由下述各繞組及運轉(zhuǎn)電容的連接狀態(tài)的轉(zhuǎn)換而改變電機的工作狀態(tài)(1)電容運轉(zhuǎn)狀態(tài)c接到e，d接至g或h或i，j接至f，其余端頭處于空檔狀態(tài)，即主繞組M1和skein置極起動繞組A1，不接入系統(tǒng)。電源從c、d端輸入；(2)分布隱極罩極狀態(tài)k接至l，電源從a、b端輸入，其余端頭處于空檔狀態(tài)，即主繞組M2，電容運轉(zhuǎn)付繞組A2和運轉(zhuǎn)電容C不接入系統(tǒng)。
本發(fā)明中各繞組及運轉(zhuǎn)電容C的連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換可以由一個三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)來執(zhí)行。
本發(fā)明中電容運轉(zhuǎn)各繞組的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，包括電容運轉(zhuǎn)主繞組(M2)、電容運轉(zhuǎn)付繞組(A2)的匝數(shù)、跨距、槽滿率、串聯(lián)總匝數(shù)，并聯(lián)支路數(shù)及繞組的線經(jīng)等，按常規(guī)的電容運轉(zhuǎn)電機設(shè)計技術(shù)獨立設(shè)計；分布隱極罩極電機各繞組，包括分布隱極罩極電機主繞組(M1)和skein罩極起動繞組(A1)的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，包括匝數(shù)、跨距、槽滿率、串聯(lián)總匝數(shù)，并聯(lián)支路數(shù)及線經(jīng)則按分布隱極罩極電機的常規(guī)設(shè)計技術(shù)獨立設(shè)計。
本發(fā)明將電容運轉(zhuǎn)電機及分布隱極罩極兩種不同類型的電機融合為一體，實現(xiàn)單電機作兩種電機用，含電容運轉(zhuǎn)及分布隱極罩極電機不同類型電機間的變極調(diào)速及可正反轉(zhuǎn)，調(diào)速范圍既可變極高轉(zhuǎn)差調(diào)速(如4極變?yōu)?極)，又可同一極對數(shù)下抽頭調(diào)速中小轉(zhuǎn)差變化，而且各種運行狀態(tài)通過電機本身的轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換，靈活方便，可應用到需要多功能電機的電動工具(如新型無火花電動螺絲刀及沖擊鉆兩用工具)及新型風扇滅蚊器單電機作多電機用場合。
附

圖1為單相融合電動機的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為單相融合電動機用的三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)及其和電機中各繞組和運轉(zhuǎn)電容的接線關(guān)系圖；附圖3為一種實用的單相融合電動機用的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的實施例細節(jié)
實施例一本單相融合電動機包括帶通風散熱孔3的前端蓋1和后端蓋2，電機的前軸承4和后軸承5為含油滑動軸承，鼠籠轉(zhuǎn)子6帶有冷卻風扇鋁端環(huán)7，在電機的定子8下層槽設(shè)置有端頭為a、b的分布隱極電極主繞組M1和端頭為c，d的電容運轉(zhuǎn)電機主繞組M2，在定子的上層槽設(shè)置有端頭為g、j，并具有中間抽頭h，i的電容運轉(zhuǎn)付繞組M2和端頭為k、l的skein罩極起動繞組A1，各繞組的端頭由集線9引出電機的后端蓋(如圖1所示)，本電機的運行狀態(tài)由一個三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)，該三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)與各繞組及電機的運轉(zhuǎn)電容C的接線關(guān)系如圖2所示其中三刀同軸動觸點1、2、3分別對應的5個定觸點(五擲)為(11、12、13、14、15)、(21、22、23、24、25)、(31、32、33；34、35)。定觸點11為空檔，12連到c、13連到e，同時12、13、14互相連通，15連到a，d連到b再連到定觸點35，再連到動觸點3，動觸點2連到f再連到k，定觸點22，23、24互相連通再連到j，25連到l，定觸點31為空檔，32連到g，33連到h，34連到i，電源從動觸點1、3接入。
本三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至第一檔，三個動觸點1、2、3(三刀)分別轉(zhuǎn)接到11、21、31都為空檔，為電機停轉(zhuǎn)位置，開關(guān)轉(zhuǎn)置第二檔，動觸點1、2、3分別轉(zhuǎn)接到定觸點12、22、32，這時電機處于電容運轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速狀態(tài)；開關(guān)轉(zhuǎn)至第三檔，動觸點1、2、3分別轉(zhuǎn)接到電觸點13、23、33，這時電機處于電容運轉(zhuǎn)的中轉(zhuǎn)速狀態(tài)；開關(guān)轉(zhuǎn)至第四檔，動觸點1、2、3分別轉(zhuǎn)接到定觸點14、24、34，這時電機處于電容運轉(zhuǎn)的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)；開關(guān)轉(zhuǎn)至第五檔，動觸點1、2、3分別接到定觸點15、25、35，這時電機處于分布隱極罩極電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本電機各繞組設(shè)計參數(shù)及分布如下表(一)屬于電容運轉(zhuǎn)電動機繞組的分布槽號 主繞組(M2)付繞組(A2) 槽滿率(匝數(shù)/跨距)(匝數(shù)/跨距) (％)1 625/4 0/0 17.1452 0/0 746/4 16.7523 0/0 746/4 16.7524 -625/4 0/0 17.1455 -625/4 0/0 17.1456 0/0 -745/4 16.737 0/0 -745/4 16.738 625/4 0/0 17.145串聯(lián)總匝數(shù)(匝) 5000 5964并聯(lián)支路數(shù)(匝) 11線經(jīng)(mm)0.17 0.15總共16槽，對稱分布。
(二)屬于分布隱極罩極電動機繞組的分布槽號 主繞組(M1) 付繞組(A1)槽滿率(匝數(shù)/跨距)(匝數(shù)/跨距)(％)1 0/02/5 2.7112 0/00/0 03 55/3 0/0 26.1834 88/5 0/0 41.8925 132/7 0/0 62.8386 132/7 -2/5 65.557 88/5 -2/7 44.6048 55/3 -2/7 28.894串聯(lián)總匝數(shù)(匝) 110016并聯(lián)支路數(shù)(匝) 1 1線經(jīng)(mm)0.711.25總共16槽，對稱分布。
本單相融合電機的設(shè)計性能如下(一)在電容運轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)差率S＝0.272(n＝1092rpm)輸出功率P2＝12.82W輸入功率P1＝53.5W效率Eff＝0.24功率因數(shù)P.F.＝0.99轉(zhuǎn)距T＝1.14kg.cm定子齒磁密Bt1＝4154gs轉(zhuǎn)子齒磁密Bt2＝2608gs氣隙磁密Bg＝991gs定子銅耗Pcu1＝33.9W轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2＝5.7W鐵耗PFe＝0.7W主相電流Im＝0.20A付相電流Ia＝0.09A定子電流I1＝0.24A主相電密Jm＝8.73A/mm2付相電密Ja＝5.21A/mm2(二)在分布隱極罩極運轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)差率S＝8.397869E-U2(n＝2748rpm)輸出功率P2＝217.1491W輸入功率P1＝601.728W
效率Eff＝0.3608758功率因數(shù)P.F＝0.8077457轉(zhuǎn)距T＝7.699606kg.cm定子齒磁密Bt1＝10374.06gs轉(zhuǎn)子齒磁密Bt2＝11953.64gs氣隙磁密Bg＝4543.562gs定子銅耗Pcu1＝260.3491W轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2＝103.272W鐵耗PFe＝18.44202W主相電流Im＝3.386412A付相電流Ia＝50.63738A定子電流I1＝3.386124A主相電密Jm＝8.553291A/mm2付相電密Jo＝41.26305A/mm2實施例二本單相融合電動機的構(gòu)造及繞組技術(shù)方案與實施例一相同，而其轉(zhuǎn)換電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖3所示，該轉(zhuǎn)換開關(guān)具有旋轉(zhuǎn)軸40和轉(zhuǎn)換旋鈕401，在旋轉(zhuǎn)軸上同心安裝兩片ABS材質(zhì)的開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤402，403，在旋轉(zhuǎn)軸40上安裝3個可隨軸同步轉(zhuǎn)動的并互相絕緣的動觸頭41，42，43，開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤402的正面周邊固貼有定接觸弧片411和412，在開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤403的背面周邊固貼有一段定接觸弧片421，而在圓盤403的正面周邊固貼有定接觸片431、432、433，動觸頭41、42、43同軸轉(zhuǎn)動時，其觸頭分別觸接開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤402的正面，圓盤403的背面以及正面的相應定接觸片，轉(zhuǎn)換開關(guān)各動觸頭和定接觸片與電機中的各繞組和運轉(zhuǎn)電容C的連接關(guān)系是411接到c和e，412接到a，42接到k，f和j，421接到l，43接到b和d，431接到g，432接到h，433接到i，交流電源從41和43輸入。本轉(zhuǎn)換開關(guān)具有5種轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當動觸頭41與定接觸片411接觸時，動觸頭42處于空檔，動觸頭43可與定接觸片431或432或433接觸，這時電機可分別處于電容運轉(zhuǎn)的快、中、慢三擋運轉(zhuǎn)。當動觸頭41與定觸片412接觸時，動觸頭42與定觸片421接觸，43處于空擋，這時電機處于分布隱極罩極變極高轉(zhuǎn)差(反向)運轉(zhuǎn)。當動觸頭41、42、43都處于空擋位置時，電機停轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種單相融合電動機，包括帶通風散熱孔的前后端蓋，電機前后含油滑動軸承以及帶冷卻風扇鋁端環(huán)的鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于電機的定子下層槽設(shè)置端頭為c、d的電容運轉(zhuǎn)電機主繞組(M2)和端頭a、b的分布隱極罩極電機主繞組(M1)，在定子上層槽設(shè)置有端頭為g、j，中間抽頭為h、i的電容運轉(zhuǎn)付繞組(A2)和端頭為k、l的skein罩極起動繞組(A1)，并具有端頭為f、e的運轉(zhuǎn)電容C，由下述各繞組及運轉(zhuǎn)電容的連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定電機的工作狀態(tài)變化(1)電容運轉(zhuǎn)狀態(tài)c接至e，d接至g或h或i，j接至f，其余端頭空擋游離，電源從c、d端輸入；(2)分布隱極罩極狀態(tài)k接至l，電源從a、b端輸入，其余端頭空擋游離。
2.按權(quán)利要求1所述的單相融合電動機，其特征在于各繞組及運轉(zhuǎn)電容C的連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換由一個三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)執(zhí)行。
全文摘要
一種單相融合電動機，該電機包括前后端蓋，前后軸承和鼠籠式轉(zhuǎn)子，其定子下層槽設(shè)置有一套電容運轉(zhuǎn)電機主繞組和一套分布隱極罩極電機主繞組，在定子的上層槽設(shè)置有電容運轉(zhuǎn)副繞組和skein罩極起動繞組，還具有運轉(zhuǎn)電容C，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換各繞組端頭以及運轉(zhuǎn)電容C的連接狀態(tài)可以使電機工作在電容運轉(zhuǎn)電機或分布隱極罩極電機工作狀態(tài)，使電機既可變極高轉(zhuǎn)差調(diào)速，又可同一極對數(shù)下抽頭調(diào)速中小轉(zhuǎn)差變化，從而實現(xiàn)一種電機作兩種電機使用。
文檔編號H02K17/04GK1122529SQ9411379
公開日1996年5月15日 申請日期1994年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月3日
發(fā)明者劉微波, 梁賢光 申請人:中國科學院廣州能源研究所