專利名稱：一種單相電容運轉(zhuǎn)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種單相電容運轉(zhuǎn)電機，特別涉及一種集中繞組單相 電容運轉(zhuǎn)電機，屬于單相電容運轉(zhuǎn)電機的定子沖片發(fā)明技術(shù)。
背景技術(shù)：
交流電機，特別是風扇用交流電機， 一般釆用的是普通單相電容 運轉(zhuǎn)異步電機，普通單相電容運轉(zhuǎn)異步電機通常釆用分布式繞組，如
圖4所示第一繞組41與第二繞組42的線圈兩邊都跨過一定數(shù)目的定 子槽嵌在不相鄰的兩個定子槽431內(nèi)，由于定子槽431分布在同一個圓 周上，或者說槽底深度相當，為了滿足第一繞組41與第二繞組42嵌足 線后兩組線圈在鐵芯槽口位置有足夠的避讓空間，就需要第 一繞組41 與第二繞組42伸出鐵芯的長度要足夠，即線圈端部長度要足夠，尤其 是鐵芯槽431內(nèi)嵌入較多銅線時，繞組線圈的端部需更長，因此，線 圈端部長度增加，用銅量增加，尤其是鐵芯外徑大，鐵心厚度小的電 機，端部銅線所占比例超過電機所用銅線的60%，另外，上述這種結(jié) 構(gòu)第一繞組41與第二繞組42在空間分布上處一個層次，沒法實現(xiàn)跨槽 集中繞組。繞組線圈端部對于電機來說，不但消耗銅材，還消耗電能， 影響電機效率，因此，如何盡量減少繞組線圈端部，提高繞組線圈實 際利用率，同時電機性能不惡化，是研究突破的一個方向。另外，由于集中繞組電機比較扁平，軸向尺寸縮短，電機端蓋高 度尺寸縮短，可節(jié)省材料，也能大幅度節(jié)省電機安裝空間，巿場上出 現(xiàn)集中繞組式的普通單相電容運轉(zhuǎn)異步電機，如圖5所示，其電機釆
用均槽式定子鐵芯53,均槽式定子鐵芯53的齒槽深度及面積相同，第 一繞組51與第二繞組52是纏繞在一個定子齒上隔齒線圈相連而成，其 存在的問題是繞組分布系數(shù)低，齒槽力矩脈動大，電磁轉(zhuǎn)矩脈動也很 大，電機效率低，性能會惡化，只適用極數(shù)少，功率小的電機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供 一 種能有效減少電機繞 組端部長度，且繞組分布系數(shù)高，齒槽力矩脈動小，電磁轉(zhuǎn)矩脈動小， 電機效率高的單相電容運轉(zhuǎn)電機。本發(fā)明能適合不同極數(shù)不同功率的 電機，且電機性能好，成本低。
本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的單相電容運轉(zhuǎn)電機，包括有電 機軸、轉(zhuǎn)子、定子、前端蓋和后端蓋，轉(zhuǎn)子套裝在電機軸上，定子套 裝在轉(zhuǎn)子的外側(cè)，定子外側(cè)為相互扣合的前端蓋和后端蓋，電機軸的 兩端通過軸承安裝在前端蓋后端蓋上，其中定子的定子鐵芯上做出有 深排槽及淺排槽雙排槽，定子的繞組為包括有第一繞組及第二繞組的 集中式繞組，第一繞組及第二繞組的線圈分別繞在定子鐵芯的深排槽 及淺排槽內(nèi)，繞在深排槽上的第一繞組的線圈相鄰間正反向繞，繞在 淺排槽上的第二繞組上的線圈相鄰間正反向繞，且第一繞組串聯(lián)電容 后與第二繞組并聯(lián)或第二繞組串聯(lián)電容后與第一繞組并聯(lián)。
上述轉(zhuǎn)子為鼠籠形轉(zhuǎn)子。
上述轉(zhuǎn)子為鼠籠條永磁異步起動轉(zhuǎn)子。
上述轉(zhuǎn)子為磁阻起動轉(zhuǎn)子。本發(fā)明由于采用定子鐵芯上做出有雙排槽，定子的繞組為包括有 第一繞組及第二繞組的集中式繞組，第一繞組及第二繞組的線圈分別 繞在定子鐵芯的雙排槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其線圈端部長度短，與現(xiàn)有分布式 繞組相比較，通常能節(jié)約線材20%左右，對于鐵心厚度薄、繞組跨距 大的電機，節(jié)約繞組用銅量更加明顯，而且這種繞組使電機軸向長度 縮短，定子繞組制作實現(xiàn)了機繞，減化了加工流程，提高定子生產(chǎn)效 率；另外，本發(fā)明釆用的集中定子繞組，與現(xiàn)有普通單相電容運轉(zhuǎn)異 步電機的集中繞組相比較，繞組系數(shù)高，齒槽力矩脈動小，電磁轉(zhuǎn)矩 脈動小，電機效率高，能適合不同極數(shù)不同功率的電機，且電機性能 好，成本低。


圖l為本發(fā)明的電機側(cè)視半剖圖21為本發(fā)明的鼠籠形轉(zhuǎn)子圖22為本發(fā)明的鼠籠條異步起動永磁轉(zhuǎn)子圖23為本發(fā)明的磁阻起動轉(zhuǎn)子圖3本發(fā)明定子的結(jié)構(gòu)示意圖31為本發(fā)明電機中第一繞組的集中繞組圖32為本發(fā)明電機中第二繞組的集中繞組圖33為本發(fā)明深淺雙排槽槽形定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖34為本發(fā)明定子相繞組間的連接圖4為現(xiàn)有分布式繞組的示意圖41為分布式繞組的定子鐵芯示意圖；圖5為均槽式集中繞組示意圖； 圖51為均槽式定子鐵芯示意圖。
具體實施方式
實施例1:
本發(fā)明實施例1公開了一種風扇用交流電機，具體為風扇用的 單相集中繞組永磁同步電機，圖l為本發(fā)明的側(cè)視半剖圖，本發(fā)明的 單相電容運轉(zhuǎn)電機，包括有電機軸1、轉(zhuǎn)子2、定子3、前端蓋4和 后端蓋5，其中轉(zhuǎn)子2套裝在電機軸1上，定子3套裝在轉(zhuǎn)子2的外 側(cè)，定子3外側(cè)為相互扣合的前端蓋4和后端蓋5，電機軸l的兩端 通過軸承安裝在前端蓋4和后端蓋5上，其中定子3的定子鐵芯33 上做出有深排槽331及淺排槽332雙排槽，定子3的繞組為包括有第 一繞組31及第二繞組32的集中式繞組，第一繞組31及第二繞組32 的線圈分別繞在定子鐵芯33的深排槽331及淺排槽332內(nèi)，繞在深 排槽331上的第一繞組31的線圈相鄰間正反向繞，繞在淺排槽332 上的第二繞組32上的線圈相鄰間正反向繞，且第二繞組32串聯(lián)電容 C后與第一繞組32并聯(lián)。
集中繞組繞鐵芯齒一周的長度比分布式線圈長度要短很多，通常
能節(jié)約線材20%左右，尤其是對鐵芯厚度薄、繞組跨距大的電機，節(jié)
約繞組用銅量更明顯；另外，這種繞組采用機器繞制，定子制作減少
了普通分布式繞組繞線、落線工序，提高定子生產(chǎn)效率；對電機綜合
成本有很大降低。
深淺雙排槽結(jié)構(gòu)成品電機鐵芯槽中嵌入槽絕緣，槽絕緣把繞組與
鐵芯隔絕開，保證了足夠的電氣強度。本結(jié)構(gòu)定子可以根據(jù)電機性能要求釆用不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可用于
轉(zhuǎn)子為鼠籠形轉(zhuǎn)子的單相電容運轉(zhuǎn)異步電機，鼠籠形轉(zhuǎn)子如圖21;可 用于轉(zhuǎn)子為鼠籠轉(zhuǎn)子起動的單相帶電容交流永磁同步電機，鼠籠條異 步起動轉(zhuǎn)子如圖22;可用于轉(zhuǎn)子為單相帶電容磁阻起動交流永磁同步 電機，磁阻起動轉(zhuǎn)子如圖23。
圖33為8極定子鐵芯，針對不同極數(shù)的電機，增加或減少相應(yīng)的 齒數(shù)，同樣適用于2極、4極、6極等電機；對圖21、圖22、圖23的電 機轉(zhuǎn)子而言，對應(yīng)槽數(shù)或磁體數(shù)需要作調(diào)整。
電機運行時，在第二繞組32串聯(lián)電容C，圖31所示的第一繞組31
與串聯(lián)有電容C的第二繞組32并聯(lián)，如圖34所示，再接入電源。圖31
所示的第一繞組31相鄰的兩個集中線圈繞向相反，電流流過集中繞組
在鐵芯中產(chǎn)生脈振磁場；同樣的道理，圖32所示的第二繞組32相鄰的
兩個集中線圏繞向相反，電流流過集中繞組在鐵芯中產(chǎn)生另 一脈振磁
場；圖32所示的第二繞組32串接電容C后與另一套圖31所示的第一繞
組31在定子氣隙中各自產(chǎn)生有一定相位角差的磁場，兩旋轉(zhuǎn)磁場合
成，形成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場可分別帶動圖21、圖22、圖23
的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 實施例2:
本實施例與實施例1的不同之處在于第一繞組31串聯(lián)電容C 后與第二繞組2并聯(lián)。其它結(jié)構(gòu)與實施例l相同。
權(quán)利要求
1、一種單相電容運轉(zhuǎn)電機，包括有電機軸(1)、轉(zhuǎn)子(2)、定子(3)、前端蓋(4)和后端蓋(5)，其中轉(zhuǎn)子(2)套裝在電機軸(1)上，定子(3)套裝在轉(zhuǎn)子(2)的外側(cè)，定子(3)外側(cè)為相互扣合的前端蓋(4)和后端蓋(5)，電機軸(1)的兩端通過軸承安裝在前端蓋(4)和后端蓋(5)上，其特征在于定子(3)的定子鐵芯(33)上做出有深排槽(331)及淺排槽(332)雙排槽，定子(3)的繞組為包括有第一繞組(31)及第二繞組(32)的集中式繞組，第一繞組(31)及第二繞組(32)的線圈分別繞在定子鐵芯(33)的深排槽(331)及淺排槽(332)內(nèi)，繞在深排槽(331)上的第一繞組(31)的線圈相鄰間正反向繞，繞在淺排槽(332)上的第二繞組(32)上的線圈相鄰間正反向繞，且第一繞組(31)串聯(lián)電容(C)后與第二繞組(32)并聯(lián)或第二繞組(32)串聯(lián)電容(C)后與第一繞組(32)并聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單相電容運轉(zhuǎn)電機，其特征在于上述轉(zhuǎn)子(2) 為鼠籠形轉(zhuǎn)子。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單相電容運轉(zhuǎn)電機，其特征在于上述轉(zhuǎn)子(2) 為鼠籠條永磁異步起動轉(zhuǎn)子。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單相電容運轉(zhuǎn)電機，其特征在于上述轉(zhuǎn)子(2) 為磁阻起動轉(zhuǎn)子。
全文摘要
本發(fā)明是一種單相電容運轉(zhuǎn)電機。包括有電機軸、轉(zhuǎn)子、定子、前端蓋和后端蓋，轉(zhuǎn)子套裝在電機軸上，定子套裝在轉(zhuǎn)子的外側(cè)，定子外側(cè)為相互扣合的前端蓋和后端蓋，電機軸的兩端通過軸承安裝在前端蓋后端蓋上，其中定子的定子鐵芯上做出有深排槽及淺排槽雙排槽，定子的繞組為包括有第一繞組及第二繞組的集中式繞組，第一繞組及第二繞組的線圈分別繞在定子鐵芯的深排槽及淺排槽內(nèi)，繞在深排槽上的第一繞組的線圈相鄰間正反向繞，繞在淺排槽上的第二繞組上的線圈相鄰間正反向繞，且第一繞組串聯(lián)電容后與第二繞組并聯(lián)或第二繞組串聯(lián)電容后與第一繞組并聯(lián)。本發(fā)明能節(jié)約線材20％左右，對于鐵心厚度薄、繞組跨距大的電機，節(jié)約繞組用銅量更加明顯，而且這種繞組使電機軸向長度縮短，定子繞組制作實現(xiàn)了機繞，減化了加工流程，提高定子生產(chǎn)效率；另外，本發(fā)明采用的集中定子繞組系數(shù)高，適合不同極數(shù)不同功率的電機，電機性能好。
文檔編號H02K3/46GK101557148SQ200910039290
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者廖啟國, 清 彭, 強 曾 申請人:美的集團有限公司