專利名稱:無起動繞組的單相異步電動機(jī)的制作方法
本實用新型涉及一種改進(jìn)的單相電機(jī)，特別是一種無起動繞組的單相電動機(jī)。
單相電機(jī)一般都具有起動繞組。當(dāng)電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)數(shù)后起動繞組則即與電源斷開，在電機(jī)運(yùn)行中起動繞組和開關(guān)等附加裝置造成材料和空間的浪費(fèi)。電機(jī)的故障也往往出現(xiàn)在這些附加裝置里，因為主繞組和起動繞組的各線圈匝數(shù)不等，繞線工藝和下線工藝復(fù)雜，有些槽的槽滿率比較低，影響鐵芯的有效利用率。
本實用新型的目的是克服上述已有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種每槽匝數(shù)相等的無起動繞組單相電機(jī)。
本實用新型的任務(wù)是如下方式完成的電機(jī)的定子里只有主繞組，每槽匝數(shù)相等。主繞組的中間抽頭接一個容量較大的電解電容器，電解電容器通過開關(guān)與某一電源線接通。電機(jī)起動時在電容器的作用下主繞組本身做起動作用，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)的70％左右時電容器通過開關(guān)與電源斷開。
本實用新型電機(jī)有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，簡化工藝、不易損壞的優(yōu)點(diǎn)。通過試驗，(JY)800W四極電機(jī)匹配1600uF電解電容器時，起動轉(zhuǎn)矩2.2倍，起動電流3.0倍。與其他各種電機(jī)相比，起動轉(zhuǎn)矩相同時起動電流最小。電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩與電容器的容量成正比，因此，調(diào)整起動轉(zhuǎn)矩方便，因有上述優(yōu)點(diǎn)，電機(jī)的功率范圍不受限制。經(jīng)過推算，省去起動繞組后電機(jī)的槽滿率降低25％，因為槽滿率低，在節(jié)省銅線的前提下適當(dāng)?shù)丶哟髮?dǎo)線的截面積提高電機(jī)的效率。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的結(jié)構(gòu)及原理。
圖1是本實用新型的原理電路圖。
圖2是電壓和電流的波形圖。
圖3是兩極旋轉(zhuǎn)磁場的形成示意圖。
圖4是本實用新型的繞組排列圖。
圖5是起動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
本實用新型的繞組排列特征是參照圖1。以中間抽頭把繞組(ad)分成(ac)、(bd)兩段。即兩段繞組相互間隔分布，繞組(ac)的始端(a)和繞組(bd)的始端(b)相鄰排列，繞組(ac)的末端(c)和繞組(bd)的末端(d)相鄰排列。
本實用新型的起動原理如下，參照圖2、圖3、圖4，圖2中的I1是繞組(ac)的電流波形，I2是繞組(ba)的電流波形。電機(jī)起動時電容器的充放電電流分別通過繞組(ac)和繞組(bd)使兩個繞組產(chǎn)生電流差。
正向電壓增加時電容器開始充電。充電電流通過繞組ac。(以下簡稱ac、bd)。0－ 1/8 t這段時間，因為電容器的容量大，電壓的變化率高，充電電流很大，這時ac的電流增加的很快。 1/8 t時ac的電流達(dá)到最大值，bd的電流小于ac的電流。 1/4 t時電壓達(dá)到最大值。電容器充電完畢。ac和bd的電流相同。正向電壓減少時電容器通過bd放電。 3/8 t時bd的電流達(dá)到最大值。ac的電流小于bd的電流。負(fù)半周時充電電流又通過ac。 5/8 t時ac的電流達(dá)到最大值。 3/4 t時電容器充電完畢，ac和bd的電流相同。 7/8 t時bd的電流達(dá)到最大值。從圖中可以看出， 1/8 t時因為ac的電流大于bd，以圖3～1中的a和c為中心形成了兩個磁場。 1/8 t～ 1/4 t這段時間里a和c的電流在減少，b和d的電流在增加。磁場中心順時方向旋轉(zhuǎn)。磁力線也順時方向切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。 1/4 t時兩個繞組的電流相同，磁場中心旋轉(zhuǎn)到圖3～2的位置。 1/4 t～ 3/8 t這段時間a和c的電流仍然在減少，b和d的電流在增加。 3/8 t時磁場中心旋轉(zhuǎn)到圖3～3的位置。從圖3中可以看出，從 1/8 t到 3/8 t這段時間磁場中心旋轉(zhuǎn)了90度機(jī)械角。負(fù)半周時cd變正極，ab變負(fù)極。 5/8 t時磁場中心建立在正極c和負(fù)極a上。磁場中心又旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)了90度機(jī)械角。以下與正半周相同。在同一個合成磁場內(nèi)一個繞組的電流在增加另一個繞組的電流在減少，這是一種最良好的旋轉(zhuǎn)磁場。這與三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場相似，能夠產(chǎn)生較大的起動轉(zhuǎn)矩。無論電容器容量的大小，因為電容器的充電電流和放電電流分別通過繞組ac和繞組bd，兩段繞組的電流差點(diǎn)是存在的。電容器的容量越大，兩段繞組的電流差也越大，起動轉(zhuǎn)矩也大。
圖4是本實用新型的繞組排列圖。是36槽四極電機(jī)。節(jié)距1～8。圖中的實線是繞組ac的排列圖，虛線是繞組bd的排列圖。繞組ac的首端接電源線，末端接bd的首端。并在此處引出抽頭接電容器。bd的末端接另一電源線。
圖5是起動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。起動器里裝有電容器和三極開關(guān)。起動器外部設(shè)有起動按鈕和停止按鈕(圖中未畫)。K2串聯(lián)著電容器。起動按鈕下邊有復(fù)位彈簧。電機(jī)起動時按起動按鈕。這時K1、K3的動觸頭與電源接通并鎖住。K2的動觸頭也與電源接通而不鎖。只要一松手起動按鈕靠復(fù)位彈力復(fù)原位，K2的動觸頭與電源開。因此，電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)的70％左右后當(dāng)手松開起動按鈕時電容器就與電源斷開。K1和K3的動觸頭仍然鎖住，電機(jī)開始運(yùn)行。電機(jī)停止時按停止按鈕。這時被鎖住的K1K3的動觸頭被放開，K1、K3的動觸頭與電源脫離，電機(jī)停止運(yùn)行。
因為起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流小，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)后斷開電容器，對電機(jī)和電網(wǎng)沒有任何影響。根據(jù)用戶的需要離心開關(guān)仍可安裝在電機(jī)里。電容器安裝在電機(jī)或機(jī)械的某一適當(dāng)位置。這樣可以用普通刀開關(guān)控制電機(jī)。
本實用新型能方便地調(diào)整電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，如圖1中的虛線，把電容器線換接另一電源線即可。
權(quán)利要求
1.一種無起動繞組的單相異步電動機(jī)，包括機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋、轉(zhuǎn)子，其特征是定子里只有主繞組(ad)，主繞組(ad)的中間處設(shè)置有中心抽頭使主繞組分成(ac)、(bd)兩段，在定子鐵芯槽中繞組(ac)、(bd)相互間隔分布，繞組(ac)的始端與繞組(bd)的始端相鄰排列，繞組(ac)的末端與繞組(bd)的末端相鄰排列，中心抽頭還接有起動電容器(c)和起動開關(guān)(K2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的單相異步電動機(jī)，其特征是在定子鐵芯槽中的繞組線圈每槽匝數(shù)相同。
3.權(quán)利要求
1所述的單相異步電動機(jī)，其特征是所說的中心抽頭引自繞組(ac)的末端和繞組(bd)的始端。
專利摘要
本實用新型公開了一種沒有起動繞組的單相電機(jī)。它是由主繞組和電容器相配合而產(chǎn)生一個較大的起動轉(zhuǎn)矩。電機(jī)起動時在電容器的作用下主繞組本身就做起動作用。本實用新型因為有起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流小的特點(diǎn)，一般機(jī)械都適用。
文檔編號H02K17/04GK87202424SQ87202424
公開日1988年3月23日 申請日期1987年2月9日
發(fā)明者李成求 申請人:李成求導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan