[發明專利]單相電容運轉異步電動機

無效

• 申請號: 201210293044.9
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN102780344A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 張湘明;張樂
• 申請（專利權）人: 張湘明
• 主分類號: H02K17/08
• 分類號: H02K17/08;H02K3/28
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

技術領域

本發明涉及一種單相交流異步電動機，具體的是一種單相電容運轉異步電動機。

背景技術

目前生產使用的單相電容運轉異步電動機的工作電路如圖1，主繞組M與副繞組A在空間相隔90°電角度，副繞組A串接一個工作電容C后，再與主繞組M并接于單相電源，且副繞組A長期參與運行，其實質上構成兩相電動機，電動機的電流相量，參看《單相異步電動機原理計算與試驗》，郭五昌編著，河北科學技術出版社1984年12月第一版，第8頁。電容運轉電動機的功率因數、效率以及過載能力、節材均比其它種類的單相電動機高，在家用電器中應用最為普遍。該技術與本發明相關的特點是：主、副繞組工作于并聯狀態，必然要求主、副繞組各自有足夠多的匝數以產生足夠的阻抗及磁勢，同時由于副繞組有高于電源電壓的工作電壓，因此副繞組要求有更多的匝數，也就是要有更小的電磁線直徑以及較小容量的電容器，以避免副繞組超壓造成電機的工作電流超過額定電流。例如DO2-7112型電容運轉電動機，其參數為：額定功率250W，額定電流I=1.73A，實測空載電流1.35A左右，定子鐵芯外徑110毫米，內徑58毫米，長度50毫米，效率69%，功率因數0.95，主繞組是直徑0.50毫米的電磁銅線，總匝數542，平均匝長296.2毫米。副繞組是直徑0.45毫米的電磁銅線，總匝數764，平均匝長296.2毫米。配置電容器容量8μF/450V，堵轉電流10A，在滿載輸入電流為1.73A時，電容兩端的電壓為342V，副繞組兩端的電壓為251V，超過電源電壓10%。

當電動機的繞組匝數減少，特別是副繞組的繞組匝數減少時，251V的繞組電壓將使繞組的電流增加并導致電機的工作電流超過額定電流。對比DO2-7112型電容運轉電動機的CO2-7122型電容起動電動機，其參數為：額定功率250W，額定電流I=2.40A，定子鐵芯外徑110毫米，內徑58毫米，長度62毫米，效率64%，功率因數0.74，主繞組是直徑0.63毫米的電磁銅線，總匝數470，平均匝長320.4毫米。副繞組是直徑0.47毫米的電磁銅線，總匝數480，平均匝長340.6毫米，堵轉電流15A。參看《電機常用技術數據速查手冊》，孫克軍主編，中國電力出版社2009年6月第1版。由參數的對比知道：電容起動電動機由于副繞組的匝數較少，將使電動機的工作電流大大超過額定電流，因此電動機的副繞組僅僅能工作數秒就必須切斷電源，退出電動機的運轉，同時電容運轉電動機的匝數較多，電磁線徑較小，直流電阻較大，導致電動機的銅耗較大，電動機的體積成本也較大。根據以上分析得出結論：目前的單相電容運轉異步電動機有體積大、耗材多、電耗高、溫升高、效率低、制造復雜等缺點。

發明內容

針對上述的電動機電路工作方式存在的不足，本發明提出一種單相電容運轉異步電動機，其采用不同的工作電路，在現有的單相電容運轉異步電動機的生產制造、工作方式下，通過改變電機的主、副繞組的工作電路，減少主、副繞組的匝數并重新配置，適當增加電容器的容量，增加電動機電磁線的電流密度，進而減少定子鐵芯的體積重量，以達到節能、省材、減少電動機的制造工時及成本，提高電動機的電壓、電流、過載能力的目的。本發明使得生產制造電源電壓為380伏或更高電壓下的單相高功率電容運轉異步電動機成為可能。

本發明通過以下技術方案實現：

一種單相電容運轉異步電動機，包括主繞組M和副繞組A，其特征在于：主繞組M與副繞組A在空間相隔90°電角度，主繞組或副繞組之一與電容C并聯，再與余下的繞組串聯之后串接于單相電源，主、副繞組同時投入運行。其實質上也是構成兩相電動機，電動機的工作電路如圖2。

所述的主繞組是在原有單相電容運轉異步電動機設計制造的基礎上減少20-40%的線圈匝數。

所述的副繞組是在原有單相電容運轉異步電動機設計制造的基礎上減少20-50%的線圈匝數。

所述的電容的容值是在原有單相電容運轉異步電動機使用電容容值的基礎上增加2.5-4倍。

本發明提供的單相電容運轉異步電動機與現有技術比較具有如下優點：

1、主繞組與副繞組的串聯，使繞組有了更大的電感量，因此電動機能夠在更高的電源電壓下正常工作，電動機也就有更大的電壓過載能力，而不是現有技術限定的額定電壓220V、正負10%的電機電壓工作范圍，同時也可以生產制造高電壓條件下的高容量電容運轉電動機。