專利名稱：一種外控式單相電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種外控式單向電動機，即一種用外部起動開關控制起動的單相電動機。
公知的單向交流鼠籠式感應電動機一般都是采用起動繞組及電容移相來起動的，電機主要由定子繞組，鐵心和轉子組成，轉子內部的轉軸上設置有一離心開關，當起動繞組完成起動任務后必須脫離電源，此時切斷起動繞組電源的傳統(tǒng)方法是由設在電動機轉軸上的離心開關來完成，但由于該離心開關的工作時間只有零點幾秒到幾秒鐘，其余時間始終是被電動機托著旋轉，毫無其它作用，一是造成能源的浪費，二是增大電動機的體積，三是由于離心開關受電動機震動的影響，極易損壞，其損壞絕大多數(shù)還導致定子繞組的損壞，既整個電動機的損壞，損失慘重，并且其維修困難，制造中的技術條件要求高，觀察和預防其故障困難，直接影響到電動機的使用壽命。
本實用新型的目的是提供一種外控式單相電動機，用外部起動開關控制電動機的起動，它不僅節(jié)省能源，減少電動機的體積，而且能大大提高電動機的使用壽命。
本實用新型一種外控式單相電動機，在機殼中，轉軸設在轉子內，轉子穿入定子內圓，轉軸兩端設有軸承，軸承緊配合鑲嵌在端蓋的內圓上，定子包括定子繞組和定子鐵心緊配合鑲嵌在機殼內圓上，機殼頂部設有起動電容器和接線盒，在電動機的外部另設一起動開關，用電源導線將電動機和外部控制起動開關連接在一起，取代原電動機內部設置的離心開關。
本實用新型一種外控式單相電動機，用外部起動開關控制單相電動機的起動和控制電源的通斷，外部起動開關均有骨架及外殼，自成獨立的整體，可以是機械手動控制式的，即由兩個按鍵控制的兩組瞬動式電接點，兩組電接點通過機械聯(lián)系，實現(xiàn)同步閉合，不同步分斷，這其中又分為并列手動控制式和縱列手動控制兩種。也可以是機械自動控制式的，即由搬鈕開關或旋鈕開關通過機械聯(lián)系與自動延時開關相結合來實現(xiàn)兩組電接點同步閉合，不同步分斷。還可以是電子自動控制式的，即由一個手動主令開關與電子自動延時電路控制一只雙向晶閘管相結合實現(xiàn)同步閉合與導通，不同步分斷和截止，或完全由電子電路控制兩只雙向晶閘管實現(xiàn)同步導通，不同步截止，或與該電子電路功能相同的電力電子模塊。
本實用新型一種外控式單相電動機，尤其適用于單相交流鼠籠式感應電動機，用外部分體式獨立起動開關取代電動機內部的離心開關，電動機不僅節(jié)省能源，而且軸向體積可以縮小15～20％，可大幅度地降低電動機的制造成本，不再受離心開關故障后果的威脅，大大地延長了電動機的使用壽命。對外部獨立開關而言，由于不再受電動機震動的影響，大大地延長了開關本身的使用壽命，其使用、維護、修理、觀察、更換都非常方便，并且制造容易，成本低廉，具有廣泛的實用性。


圖1是本實用新型單相電動機構示意圖。
圖2-1是本實用新型的外部起動開關結構主視圖；圖2-2是本實用新型的外部起動開關結構左視圖；圖2-3是本實用新型的外部起動開關結構俯視圖；圖2-4是本實用新型的外部起動開關結構立體圖；圖2-5是本實用新型的外部起動開關使用接線圖；圖2-6是本實用新型的外部起動開關使用接線圖。
圖3-1是本實用新型的外部起動開關結構主視圖；圖3-2是本實用新型的外部起動開關結構左視圖；圖3-3是本實用新型的外部起動開關結構俯視圖；圖3-4是本實用新型的外部起動開關結構立體圖。
圖4-1是本實用新型的外部起動開關結構主視圖；圖4-2是本實用新型的外部起動開關結構俯視圖；圖4-3是本實用新型的外部起動開關結構左視圖；圖4-4是本實用新型的外部起動開關使用接線圖。
圖5-1是本實用新型的外部起動開關結構主視圖；圖5-2是本實用新型的外部起動開關結構左視圖；圖5-3是本實用新型的外部起動開關結構俯視圖。
圖6-1是本實用新型的外部起動開關結構原理示意圖；圖6-2是本實用新型的外部起動開關結構常態(tài)時兩旋鈕位置圖；圖6-3是本實用新型的外部起動開關結構運轉時兩旋鈕位置圖；圖6-4是本實用新型的外部起動開關外形結構立體圖。
圖7-1是本實用新型的外部起動開關的電原理圖；圖7-2是本實用新型的外部起動開關結構外形圖。
圖8是本實用新型的外部起動開關的電原理圖。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步說明本實用新型一種外控式單相電動機，圖1所示，在機殼9中，轉軸1設在轉子5內，轉子5穿入定子內圓，轉軸兩端設有軸承8，軸承8緊配合鑲嵌在端蓋2的內圓上，定子包括定子繞組3和定子鐵心4，緊配合鑲嵌在機殼9的內圓上，機殼頂部設有起動電容器6和接線盒7，在電動機的外部另設一起動開關，用電源導線將電動機和外部控制起動開關連接在一起，取代原電動機內部設置的離心開關。電動機外部控制起動開關除起動電動機外，還控制電源的通斷。起動開關均有骨架及外殼，自成獨立的整體，可以是機械手動控制式的，也可以是機械自動控制式的，還可以是電子自動控制式的，分別描述如下實施例1并列機械手動控制起動開關如圖2-1、2-2、2-3、2-4所示，在外殼及骨架1中設置兩支按鍵撐桿并各帶有瞬動機構，由瞬動機構控制電接點11、12，瞬動機構上方并列設有起動按鍵2和停止按鍵3，它們分別與各自的按鍵撐桿相連，按鍵下設有起動按鍵復位彈簧21和停止按鍵復位彈簧17，起動按鍵2的突出部分5伸入停止按鍵3的空缺部分4內，并在其中上、下滑動，按鍵3的鍵桿上設有自鎖卡銷8，卡銷8是一個∏形金屬鉤，它的上端套在復位彈簧17內并置于骨架的孔中，下端透過骨架上的弧形孔9，置于該鍵桿上的定向循環(huán)往復的限位槽18內，這樣可使按鍵3每被按動一次便會或上或下變換一次位置，按鍵3處于上端位置時，接點處于分斷狀態(tài)；按鍵3處于下端位置時，接點處于閉合狀態(tài)。瞬動機構由瞬動滑板15、瞬動彈簧16和動接點滑動撐塊13組成。當按下起動按鍵2時，帶動停止(運轉)按鍵3也動作，使兩組瞬動機構同時上彈，兩組電接點同時閉合；當放松按鍵2時，由于按鍵3空缺部分的上半部有余量，使按鍵2能順利復位，其定接點24和動接點23分斷，而按鍵3自鎖，其定接點11和動接點12仍保持閉合；若使該組接點分斷，再按一下按鍵3，自鎖卡銷8自動脫扣，該鍵自動復位，其定接點11和動接點12分斷，從而完成對電動機的起動、運轉和停止三步動作的控制。動接點12、23下設有壓力彈簧19，外殼及骨架1上設有組裝孔6，安裝孔7，接線孔10，接線螺釘14和組裝螺釘22。兩組電接點在線路中的接法如圖2-5、2-6所示，1是起動電接點，2是運轉電接點，3是起動電容器，4是電動機起動繞組，5是電動機運轉繞組，M是被控電動機。
實施例2縱列機械手動控制起動開關如圖3-1、3-2、3-3、3-4所示，在外殼及骨架1中設置兩段按鍵撐桿并各帶有瞬動機構，瞬動機構上方縱列設有起動按鍵2，并列設有停止按鍵11，按鍵下設有起動按鍵復位彈簧4和停止按鍵復位彈簧12，起動按鍵2上設有防脫卡銷3，起動按鍵桿上段與鍵鈕為一體，并有較細的延長部分，下段為方形空心管狀，套于上段的延長部分上，兩段按鍵桿同軸并各控制兩組瞬動機構，每段各通過瞬動機構控制兩組電接點6、7，上段是起動電接點，下段是運轉電接點，下段設有卡槽15和卡銷16，卡銷端部設有卡銷彈簧17。瞬動機構由瞬動滑板13，瞬動彈簧5和動接點滑動撐塊21組成。由于兩段按鍵桿在一同心軸上，所以按動起動按鍵2時，兩組瞬動機構會同時上彈，所有電接點閉合；當放松起動按鍵2時，上段按鍵桿自動復位，其接點分斷，而下段由于卡槽15被卡銷16卡住而鎖定，其接點仍然保持閉合；欲使下段一組接點分斷，按一下停止按鍵11，其鍵桿14下段將卡銷16從卡槽15中退出，下段按鍵桿18在復位彈簧20的作用下復位，該組接點分斷。外殼及骨架1上，設有接線孔8、接線螺釘9、組裝孔10、安裝孔22。兩組電接點在線路中的接法與圖2-5、2-6相同。
實施例3氣囊開關自動延時控制起動開關，如圖4-1、4-2、4-3所示，在外殼3及固定支架15中設置一氣囊延時自動開關5和一搬鈕開關離合器9，固定支架15通過組裝螺釘2固定在底板1上，離合器9由搬鈕8、瞬動彈簧擋板12、瞬動彈簧13、定接點16、絕緣骨架17、柱形動接點18組成，離合器開關搬鈕8的下方設有一可沿螺釘11所限定的軌道滑動的傳動滑板10，傳動滑板10為一金屬薄板，中間有方口套在搬鈕8上，并受其控制，金屬傳動滑板10的一端有孔，套在杠桿6的一個端頭上，杠桿6的另一端壓在氣囊控制凸鈕19上，中間的支點7為一轉軸。當搬動8任意變換位置時，主令開關都會有一對接點分斷。搬鈕8在位置A時為常態(tài)，當把搬鈕搬到位置B時，滑板10被推向左移，帶動杠桿6上端左移，則其下端右移，于是延時凸鈕被釋放而慢慢抬起，經整定的時間后，延時開關動作，其常閉接點分斷。接線螺釘20置于延時自動開關5和搬鈕開關離合器9上，安裝孔22設在底板1上，搬鈕8和延時調解螺釘4透過外殼3頂部的孔露在外面，組裝螺釘2連接外殼與底板1。使用時將搬鈕開關的常開接點接入電源回路，并直通被控電動機的運轉繞組；延時開關的常閉接點接在搬鈕開關常開接點的負載側與電動機起動繞組之間(見圖4-4)。圖4-4與圖2-6的區(qū)別在于起動電接點1要用延時開關的常閉接點。圖中1延時開關常閉接點；2運轉電接點；3起動電容器；4電動機起動繞組；5電動機運轉繞組；M被控電動機。
實施例4氣體壓差自動延時控制起動開關，如圖5-1、5-2、5-3所示自鎖開關按鍵1，面板2，指示燈3，自鎖開關體4，杠桿轉軸10，組裝螺釘11，安裝孔12，接線孔13，接線螺釘14，延時調解螺釘15。將一氣體壓差式自動延時開關5和一個接點瞬動式自鎖開關4，由聯(lián)板6聯(lián)接在殼體7上，殼體7內設有杠桿9，杠桿9的一端壓在氣體壓差自動延時開關的按鍵8上，另一端伸入到自鎖開關按鍵1的通孔內，并受其控制，杠桿支點為一轉軸10。當按下按鍵1時，自鎖開關的接點閉合，按鍵因自鎖而不復位，同時杠桿9的下端被壓向左移，則上端右移，按鍵8被釋放，經整定的時間后，延時開關的常閉接點分斷。欲使自鎖開關的接點分斷，再按一下按鍵1即可。自鎖開關的內部結構和原理與實施例1的自鎖開關部分完全相同。自鎖開關的常開接點接電源與電動機運轉繞組回路，延時開關的常閉接點接自鎖開關的負載端與電動機的起動繞組回路(見圖4-4)。
實施例5機械發(fā)條自動延時控制起動開關，如圖6-1、6-2、6-3、6-4所示延時(起動)旋鈕1，運轉(停止)旋鈕2，運轉接點3，運轉凸輪4，發(fā)條5，摩擦片6，蓋碗7，延時(起動)接點8，延時凸輪9，主軸10，棘爪11，振子12，外殼13，齒輪系14～16，棘爪孔17，彈性卡球18，起動旋鈕軸套19，延時調解旋鈕20，引線孔21。在外殼13內設置普通的機械發(fā)條式延時開關，其上設置兩付接點3和8，接點3和8分別由兩個能同步開起而不同步復位的旋鈕1、2控制，延時(起動)旋鈕1固定在主軸10上，運轉旋鈕2套裝在主軸10上，并由彈性卡球18在開、閉兩點定位。兩旋鈕的對應側兩端都有側向的突出部分，組裝后以主軸10為中心相跨，當旋動起動旋鈕1時，帶動運轉旋鈕2一起轉動。常態(tài)時，兩旋鈕處于圖6-2所示位置，工作時順時針旋動旋鈕1，則旋鈕2同時動作，兩組電接點同時閉合，同時發(fā)條5被旋緊上勁，旋動時靠第二輪上的棘爪孔17與棘爪11滑脫而與其后的齒輪系離開，不致使齒輪系14～16受損。放松旋鈕1后，靠摩擦片6和蓋碗7使與頭輪滑動而將發(fā)條松開，并不影響齒輪系的轉動，于是旋鈕1和主軸10自動反轉，此時延時開始。在延時時間內整個齒輪系轉動，并靠振子12調速。當旋鈕1回轉至原位時，延時結束，接點8分斷；當旋鈕1被放松并回轉時，旋鈕2并不回轉，接點3仍保持閉合，此時旋鈕處在如圖6-3所示的位置。欲使接點3分斷，將旋鈕2旋回原位即可。調解凸輪9起轉角度即可調解延時時間。
使用時運轉接點3接電源與電動機運轉繞組回路；起動接點8接電源或運轉接點的負載側與電動機起動繞組回路(見圖2-5，圖2-6)。
實施例6手動與電子自動延時控制起動開關的電原理如圖7-1、7-2所示，由一個搬鈕開關或帶有瞬動和自鎖機構的按鍵開關S與一個延時電路控制一支雙向晶閘管SCK組合而成，按鍵開關與雙向晶閘管同步閉合與導通，不同步分斷和截止。當按鍵開關S閉合時便接通了電動機主繞組L2的電源，并且晶閘管SCK導通，電動機付繞組L1也得電，電動機開始起動。同時，電子延時電路也開始工作，經整定的時間后電路翻轉，繼電器K動作，其常閉觸點KB斷開，SCK截止，切斷電動機付繞組電源，電動機進入運轉階段。欲使電動機停止運轉，斷開開關S即可。
在電子延時電路中由C1、V1、L及C2、C3組成降壓，隱壓，整流，濾波的直流電源，供給以NE555、RP、R1～R3、C4組成的定時電路。定時電路的工作原理是當電路通電時C4上端為低電位，3端輸出高電平，繼電器K不動作，于此同時電源正端經RP、R1對C4充電，當C4上端電位高于NE555閾值電平時，3端輸出低電平，繼電器K吸合，其常閉觸點KB打開，SCK截止，電動機付繞組的電源被切斷。當繼電器常開觸點KA閉合時，C4通過R2迅速放電，為下次定時作好準備，因比該延時電路有較高的定時精度和可靠性。調整電位器RP，即可調整延時時間。R3是為了延長定時時間而設，本電路中可取最低值。當在定時中途斷電時，C4上的電荷可通過V2泄放。LED是定時指示發(fā)光管。電容器C是電動機的起動電容器，不屬于本開關元件之例。其外觀形狀如圖7-2。圖中外殼1、延時調整孔2、搬鈕3、起動狀態(tài)指示燈4(即LED)、安裝孔5、組裝螺釘6、引線孔7。
實施例7全電子自動延時控制起動開關的電原理如圖8，它與實施例6的區(qū)別僅在于主開關采用了雙向晶閘管SCK1，其余電路完全相同。這種組合可使兩支雙向晶閘管同步導通而不同步截止，圖中R1是晶閘管控制極電阻。電路的起、閉只由一個微動開關S控制一只雙向晶閘管(SCK1)和由電子延時電路控制一只雙向晶閘管(SCK2)組合而成，兩只晶閘管能同步導通，不同步截止。電容器C是電動機的起動電容，不屬本開關元件。其外觀形狀與圖7-2大致相似，只是外部的搬鈕開關改成了微動開關。
實施例8把實施例7的電路制成電力電子模塊，由一個微動開關控制，就是本實施例的根本內容，其內部電路與該實施例相似，功能一致。它有兩路輸出，兩路輸出可同步導通，不同步截止。其外觀形狀亦與實施例7相同，即與圖7-2相似。
權利要求1.一種外控式單相電動機，在機殼(9)中，轉子(5)穿入定子內圓，轉軸(1)兩端設有軸承(8)，軸承(8)緊配合鑲嵌在端蓋(2)的內圓上，定子包括定子繞組(3)和定子鐵心(4)，緊配合鑲嵌在機殼(9)的內圓上，機殼頂部設有起動電容器(6)和接線盒(7)，其特征在于在電動機的外部另設一起動開關，用電源導線將電動機和外部控制起動開關連接在一起，取代原電動機內部設置的離心開關。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關，在外殼及骨架(1)中設置兩支按鍵撐桿并各帶有瞬動機構，瞬動機構上方并列設有起動按鍵(2)和停止按鍵(3)，它們分別與各自的按鍵撐桿相連，按鍵下設有起動按鍵復位彈簧(21)和停止按鍵復位彈簧(17)，起動按鍵(2)的突出部分(5)伸入停止按鍵(3)的空缺部分(4)內，按鍵(3)的鍵桿上設有自鎖卡銷(8)，卡銷(8)的上端套在復位彈簧(17)內，并置于骨架上的孔中，下端透過骨架上的弧形孔(9)置于該鍵桿上的定向循環(huán)往復的限位槽(18)內。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關，在外殼及骨架(1)中設置兩段按鍵撐桿并各帶有瞬動機構，瞬動機構上方縱列設有起動按鍵(2)，并列設有停止按鍵(11)，按鍵下設有起動按鍵復位彈簧(4)和停止按鍵復位彈簧(12)，起動按鍵(2)上設有防脫卡銷(3)，起動按鍵桿上段與鍵鈕為一體并有較細的延長部分，下段為方形空心管狀，套于上段的延長部分上，兩段按鍵桿同軸并各控制兩組瞬動機構，下段設有卡槽(15)和卡銷(16)。
4.根據(jù)權利要求2、3所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的瞬動機構由瞬動滑板、瞬動彈簧和動接點滑動撐塊組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關，在外殼(3)及固定支架(15)中設置一氣囊延時自動開關(5)和一搬鈕開關離合器(9)，開關離合器搬鈕(8)的下方設有一可沿螺釘(11)所限定的軌道滑動的傳動滑板(10)，傳動滑板(10)中間有方口套在搬鈕(8)上，滑板(10)的一端設有孔，孔套在杠桿(6)的一個端頭，杠桿(6)的另一端壓在氣囊控制凸鈕(19)上，中間的支點為一轉軸(7)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關，設置一氣體壓差式自動延時開關(5)和一個接點瞬動式自鎖開關(4)，由聯(lián)板(6)聯(lián)接在殼體(7)上，殼體(7)內設有杠桿(9)，杠桿(9)的一端壓在氣體壓差自動延時開關的按鍵(8)上，另一端伸入到自鎖開關按鍵(1)的通孔內，杠桿支點為一轉軸(10)。
7.根據(jù)權要求1所述的一種外控式單相電動機。其特征在于所述的起動開關，在外殼(13)內設置普通的機械發(fā)條式延時開關，其上設置兩付接點(3)和(8)，接點(3)和(8)分別由兩個能同步開起而不同步復位的旋鈕(1)和(2)控制，延時起動旋鈕(1)固定在主軸(10)上；運轉旋鈕(2)套裝在主軸(10)上，由彈性卡球(18)在開、閉兩點定位。
8.根據(jù)權要求1所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關由一個搬鈕開關或帶有瞬動和自鎖機構的按鍵開關(S)與一個電子延時電路控制的一只雙向晶閘管(SCK)組合而成，按鍵開關與雙向晶閘管同步閉合與導通，不同步分斷與截止。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關由一個微動開關(S)控制一只雙向晶閘管(SCK1)和由電子延時電路控制一只雙向晶閘管(SCK2)組合而成，兩只晶閘管能同步導通，不同步截止。
10.根據(jù)權利要求1、9所述的一種外控式單相電動機，其特征在于所述的起動開關是一具有兩路輸出的電力電子集成模塊，兩路輸出能同步導通，不同步截止。
專利摘要一種外控式單相電動機,電動機內部不設離心開關,在電動機的外部另設一起動開關,用電源導線將電動機和外部控制起動開關連接在一起,起動開關均有骨架及外殼,自成獨立的整體,可以是機械手動控制式的,也可以是機械自動控制式的,還可以是電子自動控制式的,該電動機不僅節(jié)省能源,而且軸向體積可以縮小15～20%,可大幅度地降低電動機的制造成本,外部獨立開關其使用、維護、修理、觀察、更換都非常方便,制造容易,成本低廉,具有廣泛的實用性。
文檔編號H02P1/00GK2362234SQ9724340
公開日2000年2月2日 申請日期1997年10月23日 優(yōu)先權日1997年10月23日
發(fā)明者張貴福 申請人:張貴福