[發(fā)明專利]變極弧長度移相啟動電動機(jī)定子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810372546.8
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108377044B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城杰精機(jī)械制造有限公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K3/52;H02K3/28;H02K17/06;H02K17/08
• 代理公司: 北京華仁聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11588
• 代理人: 蘇雪雪

本發(fā)明是一種變極弧長度移相啟動電動機(jī)定子，其涉及一種電動機(jī)定子，包括定子鐵芯部件、定子磁軛。所述電動機(jī)定子使單相異步電動機(jī)在啟動狀態(tài)時減少工作繞組串聯(lián)的線圈數(shù)量，即提高電動機(jī)工作繞組在啟動狀態(tài)時的端電壓、增加電動機(jī)功率，增加啟動轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)啟動后切斷啟動繞組的電源，并改變工作繞組的接線方式，使運(yùn)行狀態(tài)時工作繞組的定子磁極極弧長度增大，并且增加工作繞組串聯(lián)的線圈數(shù)量，即降低工作繞組在運(yùn)行狀態(tài)時的端電壓，同時降低工作繞組的工作電流，則該電動機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)時的工作電流小、電動機(jī)效率高、電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大。所述電動機(jī)定子應(yīng)用于單相異步電動機(jī)時能夠?qū)崿F(xiàn)變極變速。所述電動機(jī)定子采用集中式繞組。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種變極弧長度移相啟動電動機(jī)定子，其涉及一種電動機(jī)定子，特別是涉及一種采用改變定子磁極極弧長度和定子繞組接線方式，使纏繞集中式繞組的電動機(jī)定子實現(xiàn)移相啟動和變極變速。

背景技術(shù)

電動機(jī)定子繞組線圈分為分布式繞組和集中式繞組兩種結(jié)構(gòu)類型。異步電動機(jī)多數(shù)采用分布式繞組，無刷直流電動機(jī)（BLDC）和永磁同步電動機(jī)（PMSM）采用集中式繞組。分布式繞組加工工藝復(fù)雜，集中式繞組加工工藝簡單。集中式繞組的相間絕緣比分布式繞組的相間絕緣強(qiáng)度高。集中式繞組的繞組端部長度比分布式繞組的繞組端部長度短。縮短繞組端部長度能夠降低定子繞組銅損、提高電動機(jī)效率。

電動機(jī)定子分為外定子結(jié)構(gòu)和內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，普通外定子纏繞集中式繞組的加工過程中，纏繞線圈的操作空間在定子鐵芯的徑向內(nèi)側(cè)，操作空間小，加工設(shè)備復(fù)雜。若集中式繞組先預(yù)制再安裝在外定子內(nèi)，則其加工工藝簡單，不需要在外定子內(nèi)預(yù)留纏繞線圈的操作空間。

單相異步電動機(jī)若采用集中式繞組，能夠簡化加工工藝、降低成本、降低定子繞組銅損、提高繞組的相間絕緣強(qiáng)度、提高電動機(jī)效率。單相異步電動機(jī)要求啟動繞組與工作繞組在空間上相差九十度電角度，普通單相異步電動機(jī)若采用集中式繞組，無法實現(xiàn)變極變速。若有采用集中式繞組實現(xiàn)變極變速單相異步電動機(jī)，則該電動機(jī)能夠廣泛應(yīng)用于小型水泵、貫流風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇、排氣扇、空調(diào)的室內(nèi)風(fēng)機(jī)驅(qū)動電動機(jī)等家用電器上。小型單相異步電動機(jī)應(yīng)該盡量減少定子繞組線圈數(shù)量、簡化定子結(jié)構(gòu)。

異步電動機(jī)的定子鐵芯線槽會產(chǎn)生齒諧波，齒諧波磁場產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩，引起電磁振動和噪音。異步電動機(jī)通常采用轉(zhuǎn)子斜槽的辦法，使齒諧波磁場在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中感應(yīng)的電動勢被部分抵消，降低齒諧波磁場產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩。因此，減小異步電動機(jī)定子鐵芯線槽的槽口寬度，或者定子鐵芯線槽的槽口寬度為零，即該定子鐵芯線槽為閉口槽，有利于異步電動機(jī)降低齒諧波磁場產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩，提高電動機(jī)效率。

電容分相單相異步電動機(jī)啟動后可以切斷啟動繞組的電源。普通單相異步電動機(jī)的啟動繞組與工作繞組的電流相位相差九十度，啟動繞組與工作繞組在空間上相差九十度電角度，否則，該單相異步電動機(jī)處于不對稱工作狀態(tài)，不對稱工作狀態(tài)導(dǎo)致電動機(jī)電流增大、定子繞組銅損增加、電動機(jī)效率降低。

為了減少定子繞組線圈數(shù)量、簡化定子結(jié)構(gòu)，使纏繞集中式繞組的電動機(jī)定子實現(xiàn)變極變速，以及確保單相異步電動機(jī)在啟動狀態(tài)時啟動繞組與工作繞組電流相位相差九十度，啟動繞組與工作繞組在空間上相差九十度電角度，獲得大啟動轉(zhuǎn)矩、小啟動電流，如果在技術(shù)方案中使單相異步電動機(jī)在啟動狀態(tài)時減少工作繞組串聯(lián)的線圈數(shù)量，即提高電動機(jī)工作繞組在啟動狀態(tài)時的端電壓、增加電動機(jī)功率，增加啟動轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)啟動后切斷啟動繞組的電源，并改變工作繞組的接線方式，使運(yùn)行狀態(tài)時工作繞組的定子磁極極弧長度增大，并且增加工作繞組串聯(lián)的線圈數(shù)量，即降低工作繞組在運(yùn)行狀態(tài)時的端電壓，同時降低工作繞組的工作電流，則該電動機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)時的工作電流小、電動機(jī)效率高、電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服普通單相異步電動機(jī)若采用集中式繞組無法實現(xiàn)變極變速的缺點，提供一種有利于集中式繞組繞制加工、應(yīng)用于單相異步電動機(jī)時齒諧波磁場產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩小、以及采用集中式繞組并能實現(xiàn)變極變速移相啟動單相異步電動機(jī)的變極弧長度移相啟動電動機(jī)定子。本發(fā)明的實施方案如下：