專利名稱：有源移相圓磁場單相交流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于單相交流電動機領(lǐng)域，它既可以是單相交流異步電動機，也可以是單相磁阻式同步電動機和單相磁滯式同步電動機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的單相交流電動機的定子磁場，在一般情況下是橢圓磁場，只有在特殊的一個或兩個工作點是圓形磁場。一旦電源電壓、頻率、電機的負載、轉(zhuǎn)速，其中有一個參數(shù)發(fā)生改變，引起轉(zhuǎn)差率改變，就又會變成橢圓磁場。橢圓磁場使電機輸出的力矩減小，效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種高輸出功率和轉(zhuǎn)矩、高效率的單相交流電動機，它的定子繞組磁場，在磁路不飽和和電機穩(wěn)定運行時，總是一個圓形磁場，不以電源電壓、頻率、電機負載、轉(zhuǎn)速的改變而變成橢圓磁場。
本實用新型的目的，通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)一種單相交流電動機，它的定子繞組電路(如圖1)，包括主繞組1、副繞組2、有源移相電路3和續(xù)流電路4，其特征是在它的副繞組電路中，串聯(lián)有源移相電路，使副繞組電流，總是和主繞組電流相差一個固定的電角度θ，同時適當(dāng)?shù)匕磁胖鳌⒏崩@組的空間位置，使主、副繞組在空間位置上相差一個電角度，并且使θ+＝180°；或者使θ+＝0°且θ和中有一個是+90°，一個為-90°；還適當(dāng)按排副繞組的串并聯(lián)匝數(shù)，使主繞組磁勢和副繞組磁勢相等。定子氣隙所形成的磁場就是一個圓形磁場。
在副繞組電路中，根據(jù)需要，可以串聯(lián)續(xù)流電路4，也可以不串聯(lián)續(xù)流電路。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、本實用新型的電機在不同的電源電壓、頻率和不同的電機負載、轉(zhuǎn)速時，只要磁路不飽和且電機穩(wěn)定運行，其定子磁場總是一個圓形磁場。因此，對相同機座號和相同極對數(shù)的電機，本實用新型電機比現(xiàn)有技術(shù)電機的輸出轉(zhuǎn)矩增大，輸出功率增大，鐵芯、銅線的材料利用率高，效率提高，節(jié)約能源。
2、本實用新型的單相交流電機加上單相逆變電路后，整個電機繞組包括主、副繞組都參與變頻調(diào)速并實現(xiàn)軟起動。而現(xiàn)有技術(shù)的單相交流電動機不能實現(xiàn)軟起動，只能在起動后，由主繞組實現(xiàn)變頻調(diào)速。


圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是有源移相電路的一種電路原理圖；圖3是續(xù)流電路圖；圖4是一種定子繞組接法的接線圖；圖5是單相逆變電源驅(qū)動本實用新型電機的框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型進一步描述實施例1、有源移相電路如圖2。其中R1、D1～D4、IC1組成同步取樣電路，由IC2、R2、R3、R4、C2、C3、T3、D9、D10組成鋸齒波電路，此鋸齒波的周期跟電源的半周期相等，鋸齒波從T3的集電極輸出，加到IC3的正輸入端。C1、D5～D8、R6、C4、D15組成直流穩(wěn)壓電源電路。此工作電壓經(jīng)R5、KP1、R7分壓后，作為基準電壓加到IC3的負輸入端。一旦鋸齒波電壓微略高于這個基準電壓時，IC3輸出變正，T2導(dǎo)通。由T1、IC4、D11～D14、R12、R13、C5組成一個電子開關(guān)。T2導(dǎo)通時，T1導(dǎo)通，a點到電源的一端變成通路，副繞組得電，如果我們整定IC3負輸入端的基準電壓，使T1在電源電壓90°時導(dǎo)通，則副繞組比主繞組就移相了90°電角度，且副繞組的電壓為電源電壓的一半。
定子繞組的排列如圖4，24槽，4級，雙層繞組。其中m1m2為主繞組，正弦分布，4個極下的線圈串聯(lián)。a1a2為副繞組，主、副繞組為正交排列，副繞組每個極下的線圈數(shù)和主繞組相等，也是正弦繞組。由于副繞組的電壓是主繞組電壓的一半，所以副繞組是2個極下的線圈串聯(lián)，再兩兩并聯(lián)，這樣主、副繞組每根導(dǎo)線的電流相等，主、副繞組的匝數(shù)也相等，所以主、副繞組所形成的磁勢相等。
單相交流異步電機機，機座號為71、定子繞組24槽，4極，定子繞組的接線圖如圖4。轉(zhuǎn)子為鼠籠繞組，28槽，鑄鋁。副繞組所串聯(lián)的有源移相電路如圖2，有源移相電路的主回路上的T1一端接電源，一端接a點；該電路中還可以串聯(lián)續(xù)流電路如圖3，一端接a點，一端接b點；也可以不串聯(lián)續(xù)流電路，將a、b點短接。在電源電壓為220V/50Hz時，額定功率為180瓦，效率為63％，而現(xiàn)有技術(shù)電機型號為JZ08A-4，額定功率120瓦，效率50％。
實施例2，如圖5所示，單相橋式逆變電源6的輸出，直接接到有源移相圓磁場單相交流電動機7的輸入端，使它的主、副繞組都參與變頻調(diào)速，并使該電機實現(xiàn)軟起動。
單相橋式逆變電源輸入電壓220V50Hz，輸出0-60Hz，最高輸出電壓220V，額定輸出功率300瓦，有源移相圓磁場單相交流異步電動機71號機座，額定輸出功率180瓦，0～50Hz為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，50～60Hz為恒功率調(diào)速，可以實現(xiàn)軟起動。
權(quán)利要求1.單相交流電動機，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子繞組包括主繞組和副繞組，其特征是在副繞組電路中，串聯(lián)有源移相電路，使副繞組中的電流與主繞組中的電流相差一個固定的電角度θ，同時適當(dāng)?shù)匕磁胖?、副繞組的空間位置，使主、副繞組在空間位置上相差一個電角度，并且使θ+＝180°；或者使θ+＝0°，且θ和中有一個是90°，一個為-90°；同時適當(dāng)按排副繞組的串并聯(lián)匝數(shù)，使主繞組磁勢和副繞組磁勢相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流電動機，其特征是在副繞組電路中，還可以根據(jù)需要串聯(lián)續(xù)流電路。
專利摘要本實用新型是有源移相圓磁場單相交流電動機,屬于單相交流電動機領(lǐng)域。本實用新型的定子磁場總是一個圓形磁場,它通過在副繞組2的電路中,串聯(lián)有源移相電路3,根據(jù)需要還可以加上續(xù)流電路4,使副繞組電流總是和主繞組1的電流相位相差一個固定的電角度θ,主、副繞組在空間上相差一個固定的電角度θ,且使θ+φ=180°或者使θ和φ,一個為+90°,一個為－90°;并使主、副繞組磁勢相等。因而形成圓形磁場。它取代現(xiàn)有技術(shù)的單相交流電動機,使轉(zhuǎn)矩、功率增大,效率提高,它組成變頻調(diào)速系統(tǒng),使主、副繞組都參與變頻調(diào)速,實現(xiàn)軟起動。并使該系統(tǒng)成本降低。
文檔編號H02K17/04GK2506015SQ0125986
公開日2002年8月14日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者唐躍細 申請人:唐躍細