專利名稱：一種雙速單相交流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙速單相交流電機(jī)。
技術(shù)背景 目前，單相交流電機(jī)應(yīng)用廣泛，其中約有20%可利用額定轉(zhuǎn)速工作，80%以上都 要變速后使用，多數(shù)的單相交流電機(jī)是降壓調(diào)速為主，如繞組抽頭、串聯(lián)電抗等方式進(jìn)行調(diào) 速，電壓與功率之間的關(guān)系為P = U7R， R為確定值，功率與電壓的平方成正比，這些方法 都是以降低輸入電壓來減小輸入功率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的，因而，當(dāng)調(diào)速的范圍較大時(shí)，調(diào)節(jié)輸出 功率很難實(shí)現(xiàn)，換句話說，利用輸出功率的改變來調(diào)速，調(diào)速范圍較窄，很難適應(yīng)負(fù)載要求， 更難以滿足用戶的多樣使用要求。 雖然近年來也出現(xiàn)了變極調(diào)速控制的單相交流電機(jī)，但是他們利用機(jī)械離心開關(guān) 來實(shí)現(xiàn)切換控制功能，機(jī)械離心開關(guān)依靠離心力打開，切斷啟動電路進(jìn)入運(yùn)行，機(jī)械離心開 關(guān)在通斷時(shí)，會產(chǎn)生電弧火花，使用壽命較短，且其啟動電路可控性較差，控制精度不高，電 機(jī)的工作可靠性較低。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是提供一種雙速單相交流電機(jī)，它能實(shí)現(xiàn)自動變極調(diào)速控制，
控制精確，操作方便，電機(jī)的工作情況穩(wěn)定可靠。 本實(shí)用新型是通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。 —種雙速單相交流電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和電子啟動電路，定子包括定子鐵芯和線
圈繞組，線圈繞組包括啟動繞組、第一主繞組和第二主繞組，啟動繞組、第一主繞組的極數(shù)
是一致的，第一主繞組的極數(shù)小于第二主繞組的極數(shù)，電子啟動電路包括整流穩(wěn)壓電路、檢
測電路、電壓比較電路、第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路，在低
速啟動時(shí)，第一電子開關(guān)電路與第一主繞組串聯(lián)后接入市電交流電源，第二電子開關(guān)電路
與第二主繞組串聯(lián)后接入市電交流電源，第三電子開關(guān)電路與啟動繞組和啟動電容串聯(lián)后
接入市電交流電源，第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路的一個(gè)信
號輸入端分別連接電壓比較電路的輸出端，另一個(gè)信號輸入端接地或者接整流穩(wěn)壓電路的
輸出端，第一電子開關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路與第二電子開關(guān)電路形成互鎖關(guān)系，當(dāng)?shù)谝?br> 電子開關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路閉合時(shí)，第二電子開關(guān)電路斷開，第一主繞組和啟動繞組
得電工作，第二主繞組停止工作；當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路斷開時(shí)，第二電
子開關(guān)電路閉合，第一主繞組和啟動繞組斷電停止工作，第二主繞組得電工作。 在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用聯(lián)動開關(guān)使第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路斷路停止
工作，同時(shí)利用開關(guān)和接線關(guān)系使第一主繞組接入市電交流電源，第三電子開關(guān)電路與啟
動繞組和啟動電容串聯(lián)后也接入市電交流電源。 上述所述的第一 電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路主要包括 光電藕合器和雙向?qū)煽毓?。[0009] 上述所述的整流穩(wěn)壓電路的輸入端連接市電交流輸入，整流穩(wěn)壓電路的輸出端為 檢測電路和電壓比較電路提供低壓直流電源，檢測電路檢測電機(jī)主繞組的電信號并輸入到 電壓比較電路進(jìn)行處理，由電壓比較電路輸出端控制第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電 路和第三電子開關(guān)電路。 上述所述的電壓比較電路采用滯環(huán)比較電路。 上述所述的啟動繞組、第一主繞組的極數(shù)為4，第二主繞組的極數(shù)為6。 當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，先同時(shí)接通4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路，按 4極啟動形式啟動電機(jī)，達(dá)到一定速度后斷開4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電 路，接通6極主繞組工作電路控制電機(jī)運(yùn)行。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1)具有獨(dú)立的4極第一主繞組和6極 第二主繞組和4極啟動繞組，低速啟動時(shí)，4極第一主繞組和4極啟動繞組先啟動，達(dá)到一定 速度自動切換到6極第二主繞組工作，調(diào)速自動控制，控制精確，操作方便，電機(jī)的工作情 況穩(wěn)定可靠；2)用雙向可控硅替代機(jī)械離心開關(guān)，在通斷時(shí)無電弧火花，安全可靠，使用壽 命長；3)利用變極調(diào)速的方法對電機(jī)進(jìn)行控制，根據(jù)關(guān)系式n = 60f/p*(l-s)(其中n為轉(zhuǎn) 速，f為頻率，p為極對數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率)可知，f 、 s為定值，當(dāng)p變大時(shí)，n就變小，無需降低 輸入電壓，功率變化影響小，無附加轉(zhuǎn)差損耗，調(diào)速方便、高效，易于適應(yīng)負(fù)載要求，滿足用 戶的實(shí)際使用要求。

圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖。 圖2是本實(shí)用新型的控制示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。 如圖1、圖2、圖3所示，一種雙速單相交流電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和電子啟動電路，
定子包括定子鐵芯和線圈繞組，線圈繞組包括啟動繞組L0、第一主繞組Ll和第二主繞組
L2，啟動繞組L0、第一主繞組L1的極數(shù)是一致的，第一主繞組L1的極數(shù)小于第二主繞組L2
的極數(shù)，電子啟動電路包括整流穩(wěn)壓電路、檢測電路、電壓比較電路、第一電子開關(guān)電路、第
二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路，在低速啟動時(shí)，第一電子開關(guān)電路與第一主繞組L1
串聯(lián)后接入市電交流電源，第二電子開關(guān)電路與第二主繞組L2串聯(lián)后接入市電交流電源，
第三電子開關(guān)電路與啟動繞組LO和啟動電容CO串聯(lián)后接入市電交流電源，第一電子開關(guān)
電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路的一個(gè)信號輸入端分別連接電壓比較電路的
輸出端，另一個(gè)信號輸入端接地或者接整流穩(wěn)壓電路的輸出端，第一電子開關(guān)電路、第三電
子開關(guān)電路與第二電子開關(guān)電路形成互鎖關(guān)系，當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路
閉合時(shí)，第二電子開關(guān)電路斷開，第一主繞組Ll和啟動繞組LO得電工作，第二主繞組L2停
止工作；當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路斷開時(shí)，第二電子開關(guān)電路閉合，第一主
繞組Ll和啟動繞組LO斷電停止工作，第二主繞組L2得電工作。 上述在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用聯(lián)動開關(guān)(Kl、 K2)使第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)
4電路斷路停止工作，同時(shí)利用開關(guān)和接線關(guān)系在第一主繞組L1的兩端M、N接入市電交流電 源，上述所述第三電子開關(guān)電路與啟動繞組L0和啟動電容CO串聯(lián)后也接入市電交流電源。 上述第一 電子開關(guān)電路包括光電藕合器U2和雙向?qū)煽毓鐱CR2，第二電子開 關(guān)電路包括光電藕合器U3和雙向?qū)煽毓鐱CR3，第三電子開關(guān)電路主要包括光電藕合 器Ul和雙向?qū)煽毓鐱CR1 。 上述整流穩(wěn)壓電路的輸入端連接市電交流輸入，整流穩(wěn)壓電路的輸出端為檢測電 路和電壓比較電路提供低壓直流電源，檢測電路檢測電機(jī)主繞組的電信號并輸入到電壓比 較電路進(jìn)行處理，由電壓比較電路輸出端控制第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第 三電子開關(guān)電路。 上述所述電壓比較電路采用滯環(huán)比較電路。 上述所述啟動繞組L0、第一主繞組Ll的極數(shù)為4，第二主繞組L2的極數(shù)為6。當(dāng) 電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，先同時(shí)接通4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路，按4極啟動形 式啟動電機(jī)，達(dá)到一定速度后斷開4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路，接通6極 主繞組工作電路控制電機(jī)運(yùn)行。 結(jié)合圖l至圖3，本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)電機(jī)作高速運(yùn)轉(zhuǎn)，接通4極啟動繞 組L0，4極啟動繞組工作電路的A、B兩端接入市電交流電源，同時(shí)斷開聯(lián)動開關(guān)(K1、K2)使 6極主繞組工作電路斷路停止工作，在4極主繞組Ll兩端M、N之間接入市電交流電源，4極 主繞組Ll通電工作，檢測電路檢測4極主繞組Ll的足夠大電流信號并輸入到滯環(huán)比較電 路的輸入端，滯環(huán)比較電路的輸出端輸出低電平，即光電耦合器U1、U2的1腳輸入為低電平 時(shí)，光電耦合器U3的2腳輸入也是低電平，光電耦合器U1、 U2導(dǎo)通，光電耦合器U 3截止， 光電耦合器Ul觸發(fā)控制雙向可控硅BCR1接通4極啟動繞組LO和啟動電容CO，光電耦合 器U2觸發(fā)控制雙向可控硅BCR2接通4極主繞組Ll，此時(shí)6極主繞組工作電路不工作，由 4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路啟動電機(jī)工作，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的 70% 85%，切斷4極啟動繞組工作電路，由4極主繞組工作電路繼續(xù)控制電機(jī)運(yùn)行。 當(dāng)電機(jī)作低速運(yùn)轉(zhuǎn)，接通4極啟動繞組工作電路，閉合聯(lián)動開關(guān)(K1、K2)接通4極 主繞組Ll，在4極主繞組工作電路的A、 B兩端之間接入市電交流電源，4極主繞組工作電 路通電工作，檢測電路檢測4極主繞組Ll的足夠大電流信號并輸入到滯環(huán)比較電路的輸入 端，滯環(huán)比較電路的輸出端輸出低電平，光電耦合器U1、U2導(dǎo)通，光電耦合器U3截止，光電 耦合器Ul觸發(fā)控制雙向可控硅BCR1接通4極啟動繞組LO和啟動電容CO，光電耦合器U2 觸發(fā)控制雙向可控硅BCR2接通4極主繞組Ll，同時(shí)接通4極啟動繞組工作電路和4極主 繞組工作電路按4極啟動電機(jī)工作，此時(shí)6極主繞組工作電路不工作，然后接通6極主繞組 L2，在6極主繞組工作電路A、B兩端之間接入市電交流電源，滯環(huán)比較電路的輸出端輸出高 電平，光電耦合器U1 、 U2截止，光電耦合器U3則導(dǎo)通，光電耦合器U3觸發(fā)控制雙向可控硅 BCR3接通6極主繞組L2，此時(shí)4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路停止工作，由 6極主繞組工作電路控制電機(jī)運(yùn)行。
權(quán)利要求一種雙速單相交流電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和電子啟動電路，定子包括定子鐵芯和線圈繞組，線圈繞組包括啟動繞組、第一主繞組和第二主繞組，啟動繞組、第一主繞組的極數(shù)是一致的，第一主繞組的極數(shù)小于第二主繞組的極數(shù)，電子啟動電路包括整流穩(wěn)壓電路、檢測電路、電壓比較電路、第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路，其特征在于在低速啟動時(shí)，第一電子開關(guān)電路與第一主繞組串聯(lián)后接入市電交流電源，第二電子開關(guān)電路與第二主繞組串聯(lián)后接入市電交流電源，第三電子開關(guān)電路與啟動繞組和啟動電容串聯(lián)后接入市電交流電源，第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路的一個(gè)信號輸入端分別連接電壓比較電路的輸出端，另一個(gè)信號輸入端接地或者接整流穩(wěn)壓電路的輸出端，第一電子開關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路與第二電子開關(guān)電路形成互鎖關(guān)系，當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路閉合時(shí)，第二電子開關(guān)電路斷開，第一主繞組和啟動繞組得電工作，第二主繞組停止工作；當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路斷開時(shí)，第二電子開關(guān)電路閉合，第一主繞組和啟動繞組斷電停止工作，第二主繞組得電工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種雙速單相交流電機(jī)，其特征在于在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用聯(lián) 動開關(guān)使第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路斷路停止工作，同時(shí)利用開關(guān)和接線關(guān)系 使第一主繞組接入市電交流電源，第三電子開關(guān)電路與啟動繞組和啟動電容串聯(lián)后也接入 市電交流電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙速單相交流電機(jī)，其特征在于第一電子開關(guān)電 路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路主要包括光電藕合器和雙向?qū)煽毓琛?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙速單相交流電機(jī)，其特征在于整流穩(wěn)壓電路的 輸入端連接市電交流輸入，整流穩(wěn)壓電路的輸出端為檢測電路和電壓比較電路提供低壓直 流電源，檢測電路檢測電機(jī)主繞組的電信號并輸入到電壓比較電路進(jìn)行處理，由電壓比較 電路輸出端控制第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙速單相交流電機(jī)，其特征在于電壓比較電路采用滯 環(huán)比較電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙速單相交流電機(jī)，其特征在于啟動繞組、第一主繞組的極數(shù)為4，第二主繞組的極數(shù)為6。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙速單相交流電機(jī)，其特征在于當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，先同時(shí)接通4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路，按4極啟動形式啟動電機(jī)，達(dá)到一 定速度后斷開4極啟動繞組工作電路和4極主繞組工作電路，接通6極主繞組工作電路控 制電機(jī)運(yùn)行。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙速單相交流電機(jī)，它包括整流穩(wěn)壓電路、檢測電路、電壓比較電路、第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路，第一電子開關(guān)電路、第二電子開關(guān)電路和第三電子開關(guān)電路的一個(gè)信號輸入端分別連接電壓比較電路的輸出端，另一個(gè)信號輸入端接地或者接整流穩(wěn)壓電路的輸出端，第一電子開關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路與第二電子開關(guān)電路形成互鎖關(guān)系，當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路閉合時(shí)，第二電子開關(guān)電路斷開；當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)電路、第三電子開關(guān)電路斷開時(shí)，第二電子開關(guān)電路閉合。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)4-6極變極調(diào)速控制，控制精確，操作方便，電機(jī)的工作情況穩(wěn)定可靠。
文檔編號H02P25/04GK201533269SQ20092005844
公開日2010年7月21日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者趙勇 申請人:中山大洋電機(jī)股份有限公司