專利名稱：單相感應(yīng)電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動機，并且特別地，涉及一種單相感應(yīng)電動機，這種單相感應(yīng)電動機通過在該感應(yīng)電動機的主體中安裝磁單元來減少所消耗的電能和所產(chǎn)生的噪音。
背景技術(shù)：
一般地，感應(yīng)電動機是一種使用交流電而不用整流器的電動機，并且其轉(zhuǎn)子和定子中的一個與電源連接而另一個通過感應(yīng)進行運作。
圖1是示出了傳統(tǒng)技術(shù)中的單相感應(yīng)電動機的內(nèi)部的縱剖面圖，圖2是圖1中沿A-A線的剖面圖。
參看圖1和圖2，傳統(tǒng)的單相感應(yīng)電動機包括作為殼體的電動機主體1；沿主體1的內(nèi)圓周表面設(shè)置的定子2；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于定子2的中心部位的交流電鼠籠式轉(zhuǎn)子3；以及轉(zhuǎn)子3所圍繞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸4。其中，轉(zhuǎn)子3被構(gòu)造為總是與定子2保持恒定的間距。
在旋轉(zhuǎn)軸4和電動機主體1之間安裝有旋轉(zhuǎn)軸軸承4a，這樣旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)動就不會受到電動機主體1的影響。
定子2由多個層壓硅鋼片制成，并且在其內(nèi)圓周表面具有多個線圈纏繞突起5。多個開槽6等間距地形成于線圈纏繞突起5之間，并且線圈7被纏繞于所述的每個線圈纏繞突起5之上。
轉(zhuǎn)子3同樣也由多個層壓硅鋼片制成，并且在其層壓硅鋼片中等間距地設(shè)置有導(dǎo)體條孔8。由鋁材料制成的導(dǎo)體條9被插入到導(dǎo)體條孔8中，并且端環(huán)10與導(dǎo)體條9的上端部分和下端部分連接。
下面將闡述傳統(tǒng)感應(yīng)電動機的運作過程。
給線圈10供電，則線圈10中的電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，并且在導(dǎo)體條9中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
通過產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場和感應(yīng)電流間的相互作用，在轉(zhuǎn)子3上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，并且該旋轉(zhuǎn)力矩通過旋轉(zhuǎn)軸4輸出。
然而，在傳統(tǒng)的感應(yīng)電動機中，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的電流和從轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的感應(yīng)電流都由連接于外部電源的線圈來提供。在這時，由于從定子線圈產(chǎn)生一次銅損、再從轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體條產(chǎn)生二次銅損，因而電流的損失增加并導(dǎo)致電動機的效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種單相感應(yīng)電動機，該電動機可以通過減少電流損失來提高電動機效率并且可以減少所產(chǎn)生的噪音。
為實現(xiàn)這些和其他的一些優(yōu)點，并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如此文中所概括和所大致描述的，提供一種感應(yīng)電動機，其包括安裝于電動機主體內(nèi)圓周表面的定子，定子上纏繞有多個線圈；可旋轉(zhuǎn)地安裝于定子中心部位的轉(zhuǎn)子，并且該轉(zhuǎn)子的中心具有旋轉(zhuǎn)軸；以及帶有空氣間隙、可自由旋轉(zhuǎn)地安裝于定子和轉(zhuǎn)子之間的磁單元。
作為一個實施例，磁單元包括設(shè)置于定子和轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形磁鐵；與環(huán)形磁鐵的一端連接的支撐件，用于支撐環(huán)形磁鐵；以及壓入配合于支撐件中心處的軸承，從而該軸承可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸的外圓周表面。
作為另一個實施例，磁單元包括設(shè)置于定子與轉(zhuǎn)子之間的后磁軛；與后磁軛的外圓周表面連接的多個磁鐵；連接于后磁軛的一端以支撐后磁軛的支撐件；以及壓入配合于支撐件中心處的軸承，從而該軸承可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸的外圓周表面。
作為再一實施例，磁單元包括設(shè)置于定子與轉(zhuǎn)子之間的模件；安裝于模件中的磁鐵；連接于模件的一端以支撐模件的支撐件；以及壓入配合于支撐件中心處的軸承，從而該軸承可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸的外圓周表面。
下面將結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明，以使前面所述的以及其它一些本發(fā)明所具備的目的、特征、方面和優(yōu)點變得更加明晰。


有助于進一步理解本發(fā)明、并且加入于本說明書中作為本說明書一部分的附圖，不僅圖示了本發(fā)明的一些實施例并且與文字描述一起用于闡述本發(fā)明的原理。
在這些附圖中
圖1是示出了傳統(tǒng)技術(shù)中的單相感應(yīng)電動機內(nèi)部的縱剖面圖。
圖2是沿圖1中A-A`線的剖面圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機內(nèi)部的縱剖面圖。
圖4是沿圖3中B-B`線的剖面圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機磁單元的部分切除透視圖。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機磁單元的另一實施例的縱剖面圖。
圖7是沿圖6中B-B`線的剖面圖。
圖8是示出了圖6的磁單元的部分切除透視圖。
圖9是示出了與圖6中磁單元的后磁軛厚度相對應(yīng)的耗電量與轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)間關(guān)系的曲線圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機磁單元的再一實施例的縱剖面圖。
圖11是沿圖10中B-B`線的剖面圖。
圖12是示出了圖10的磁單元的部分切除透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例進行具體闡述，它們的例子圖示于附圖中。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機內(nèi)部的縱剖面圖。圖4是沿圖3中B-B`線的剖面圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機磁單元的部分切除透視圖。
根據(jù)圖3到5，根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機包括作為殼體的電動機主體110；沿主體110的內(nèi)圓周表面設(shè)置的定子120；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于定子120的中心部位的轉(zhuǎn)子130；以及轉(zhuǎn)子130所圍繞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸131。其中，轉(zhuǎn)子130被構(gòu)造為總是與定子120保持恒定的間距。
在旋轉(zhuǎn)軸131和電動機主體110之間安裝有旋轉(zhuǎn)軸軸承131a，這樣轉(zhuǎn)軸131的轉(zhuǎn)動不會受到電動機主體110的影響。
定子120由多個層壓硅鋼片制成，并且在其內(nèi)圓周表面具有多個線圈纏繞突起121。多個開槽122等間距地形成于線圈纏繞突起121之間，并且線圈123被纏繞于所述的每個線圈纏繞突起121之上。
轉(zhuǎn)子130同樣也由多個層壓硅鋼片制成，并且具有等間距地形成于層壓硅鋼片中的導(dǎo)體條孔132。由鋁材料制成的導(dǎo)體條133通過壓鑄法插入到導(dǎo)體條孔132中，并且端環(huán)134與導(dǎo)體條133的上端部分和下端部分連接。
磁單元可通過旋轉(zhuǎn)磁場自由旋轉(zhuǎn)地安裝于定子120和轉(zhuǎn)子130之間。
在下文，將闡述磁單元的一個實施例。
筒狀的環(huán)形磁鐵141被設(shè)置于定子120和轉(zhuǎn)子130之間，并且支撐件142與環(huán)形磁鐵141的一端連接來支撐環(huán)形磁鐵141。另外，軸承143被壓入配合于支撐件142的中心處，從而可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸131的外圓周表面。
支撐件142是由無磁性材料制成的杯狀物，并且可以在環(huán)形磁鐵141的一側(cè)整體注模成型。另外，雖然沒有示出，但是支撐件142也還可以在環(huán)形磁鐵141的兩側(cè)整體注模成型。支撐件142可以由與環(huán)形磁鐵141相同的材料制成。
軸承143優(yōu)選地為滾珠軸承類型或自潤滑軸承類型。
在下文，將根據(jù)圖6到8闡述磁單元的另一個實施例。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機磁單元的另一實施例的縱剖面圖。圖7是沿圖6中B-B`線的剖面圖。圖8是示出了圖6的磁單元的部分切除透視圖。
除了磁單元MU以外，圖6到8的各種構(gòu)造與圖3中的那些構(gòu)造相同，因此，相同的構(gòu)造不再贅述。
將根據(jù)圖6到8闡述磁單元MU。首先，后磁軛241被置于定子120和轉(zhuǎn)子130之間，并且多個磁鐵242與后磁軛241的外圓周表面連接。
磁鐵242具有一定的曲率，并且等間距地固定于后磁軛241的外圓周表面。每個磁鐵242的兩個相鄰端都被粘接。
第一間隙S1位于定子和磁鐵242之間，第二間隙S2位于轉(zhuǎn)子和后磁軛241之間。
優(yōu)選地，設(shè)置第一間隙S1為大約0.8m/m，第二間隙S2為大約0.4m/m，后磁軛241為大約0.4m/m。
杯形支撐件243與后磁軛241連接從而支撐后磁軛241。支撐件243可以在后磁軛241的一端整體注模成型，或者雖然沒有示出，也還可以在后磁軛241的兩端整體注模成型。
軸承244被壓入配合于支撐件243的中心處從而可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸131的外圓周表面。后磁軛241可以是磁性材料也可以是無磁性材料。
圖9是示出了與磁單元的后磁軛厚度相對應(yīng)的耗電量與轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)間關(guān)系的曲線圖。
在圖9中，水平軸代表后磁軛的厚度，豎直軸代表耗電量和轉(zhuǎn)子的每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。
電動機的耗電量和轉(zhuǎn)子的每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)彼此成反比，這樣當耗電量處于低值轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)處于高值時，就可以設(shè)計出最優(yōu)的感應(yīng)電動機。
在圖9的曲線圖中，當后磁軛的厚度為0.2mm或更低時，電動機的耗電量升高并且轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)顯著地降低。
另外，當后磁軛的厚度為0.6mm或更高時，磁鐵的磁通量過度地從后磁軛泄漏出去。由此，與轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的磁通量顯著地減少，并且僅僅與定子相關(guān)聯(lián)的磁通量增加，從而耗電量減少，但是直接與負載相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)子所輸出的每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)卻顯著地降低。
因此，當后磁軛的厚度(t)在0.2-0.6mm之間時，可以設(shè)計得到最優(yōu)的感應(yīng)電動機。
在下文，將根據(jù)圖10到12闡述磁單元的再一實施例。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機磁單元的再一實施例的縱剖面圖。圖11是沿圖10中B-B`線的剖面圖。圖12是示出了圖10的磁單元的部分切除透視圖。
除了磁單元MU以外，圖10到12的各種構(gòu)造與圖3中的那些構(gòu)造相同，因此，相同的構(gòu)造不再贅述。
將根據(jù)圖10到12闡述磁單元MU。首先，模件341被安裝于定子120和轉(zhuǎn)子130之間，并且磁鐵342被安裝于模件341中。
模件341由樹脂材料制成，并且在其中具有空間，磁鐵342被安裝于此空間之中。
杯形支撐件343與模件341的一端連接從而支撐模件341，軸承344被壓入配合于支撐件343的中心處從而可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸131的外圓周表面。
模件341是無磁性材料，并且支撐件343可以在模件341的一側(cè)整體注模成型，或者雖然沒有示出，也還可以在模件341的兩側(cè)整體注模成型。
磁鐵342由多片具有一定曲率的板組成。該磁鐵可以朝圓周方向設(shè)置于模件341中，也可以以筒狀設(shè)置于模件341之中。
在下文，將根據(jù)圖3到5闡述根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機的運作。
首先，給線圈123供電，則磁單元MU由線圈123中的交流電驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
其中，支撐件142被構(gòu)造成通過由支撐件142支承而繞旋轉(zhuǎn)軸131自由旋轉(zhuǎn)。另外，由于環(huán)形磁鐵141連接于支撐件142，因而整個磁單元MU都被旋轉(zhuǎn)。
當磁單元MU被旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生具有強磁通量的旋轉(zhuǎn)磁場，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子130旋轉(zhuǎn)。
也就是，低慣性狀態(tài)的磁單元MU由定子120的旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動同步旋轉(zhuǎn)，在這時，磁單元MU產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并且提供磁通量，該磁通量對轉(zhuǎn)子130產(chǎn)生力矩。由此，定子130被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)從而以較低的耗電量增加了轉(zhuǎn)子的每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，并且以較小的噪音驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)。
下面將闡述根據(jù)本發(fā)明的單相感應(yīng)電動機的效果。
首先，自由旋轉(zhuǎn)的磁單元被安裝于定子和轉(zhuǎn)子之間，低慣性狀態(tài)的磁單元由定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動自由旋轉(zhuǎn)，并且磁單元再次產(chǎn)生具有強磁通量的旋轉(zhuǎn)磁場，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，因而提高了電動機的效率并且允許進行低噪音的驅(qū)動。
其次，為永磁鐵的環(huán)形磁鐵被與支撐件整體注模成型，這樣磁單元的整體結(jié)構(gòu)簡單易造，從而就可以以低成本得到較好的效果比如可以得到高效率的運轉(zhuǎn)以及低噪音的驅(qū)動。
由于本發(fā)明可以以不脫離其精神和本質(zhì)特征的多種形式實施，因而應(yīng)當明了，除非另有說明，上述的實施例不由前面所描述的任何細節(jié)所限制，而應(yīng)當是可在所附的權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)加以寬泛的解釋，并且因此落入權(quán)利要求的界限和范圍或其等同的界限和范圍內(nèi)的所有變化和修改都應(yīng)當被所附的權(quán)利要求所包括。
權(quán)利要求
1.一種單相感應(yīng)電動機，包括安裝于電動機主體內(nèi)圓周表面的定子，定子上纏繞有多個線圈；可旋轉(zhuǎn)地安裝于定子中心部位的轉(zhuǎn)子，并且該轉(zhuǎn)子的中心具有旋轉(zhuǎn)軸；以及帶有空氣間隙、可自由旋轉(zhuǎn)地安裝于定子和轉(zhuǎn)子之間的磁單元。
2.如權(quán)利要求1所述的單相感應(yīng)電動機，其中磁單元包括設(shè)置于定子和轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形磁鐵；與環(huán)形磁鐵的一端連接的支撐件，用于支撐環(huán)形磁鐵；以及壓入配合于支撐件中心處的軸承，從而該軸承可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸的外圓周表面。
3.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中環(huán)形磁鐵為筒狀。
4.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件為無磁性材料。
5.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件在環(huán)形磁鐵的一側(cè)整體注模成型。
6.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件在環(huán)形磁鐵的兩側(cè)整體注模成型。
7.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件由與環(huán)形磁鐵相同的材料制成。
8.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中軸承為滾珠軸承類型。
9.如權(quán)利要求2所述的單相感應(yīng)電動機，其中軸承為自潤滑軸承類型。
10.如權(quán)利要求1所述的單相感應(yīng)電動機，其中磁單元包括設(shè)置于定子與轉(zhuǎn)子之間的后磁軛；與后磁軛的外圓周表面連接的多個磁鐵；連接于后磁軛的一端以支撐后磁軛的支撐件；以及壓入配合于支撐件中心處的軸承，從而該軸承可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸的外圓周表面。
11.如權(quán)利要求10所述的單相感應(yīng)電動機，其中后磁軛為磁性材料。
12.如權(quán)利要求10所述的單相感應(yīng)電動機，其中后磁軛為無磁性材料。
13.如權(quán)利要求10所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件在后磁軛的一側(cè)整體注模成型。
14.如權(quán)利要求10所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件在后磁軛的兩側(cè)整體注模成型。
15.如權(quán)利要求10所述的單相感應(yīng)電動機，其中后磁軛的厚度設(shè)置為0.2-0.6mm。
16.如權(quán)利要求1所述的單相感應(yīng)電動機，其中磁單元包括設(shè)置于定子與轉(zhuǎn)子之間的模件；安裝于模件中的磁鐵；連接于模件的一端以支撐模件的支撐件；以及壓入配合于支撐件中心處的軸承，從而該軸承可旋轉(zhuǎn)地連接于旋轉(zhuǎn)軸的外圓周表面。
17.如權(quán)利要求16所述的單相感應(yīng)電動機，其中模件為無磁性材料。
18.如權(quán)利要求16所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件在模件的一側(cè)整體注模成型。
19.如權(quán)利要求16所述的單相感應(yīng)電動機，其中支撐件在模件的兩側(cè)整體注模成型。
20.如權(quán)利要求16所述的單相感應(yīng)電動機，其中磁鐵具有一定的曲率，并且在模件中朝圓周方向設(shè)置。
21.如權(quán)利要求16所述的單相感應(yīng)電動機，其中磁鐵被制成筒形，從而可被設(shè)置于模件中。
全文摘要
一種單相感應(yīng)電動機包括安裝于電動機主體的內(nèi)圓周表面的定子，定子上纏繞有多個線圈；可旋轉(zhuǎn)地安裝于定子中心部分的轉(zhuǎn)子，并且在轉(zhuǎn)子的中心具有旋轉(zhuǎn)軸；以及帶有空氣間隙、可自由旋轉(zhuǎn)地安裝于定子和轉(zhuǎn)子之間的磁單元。
文檔編號H02K21/14GK1527466SQ20041000152
公開日2004年9月8日 申請日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月4日
發(fā)明者韓承道, 申鉉定, 安埈澔 申請人:Lg電子株式會社