本發(fā)明關(guān)于單相電機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種單向單相電機(jī)。

背景技術(shù)：

電機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備，它是利用通電線圈(即定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動旋轉(zhuǎn)扭矩。可以是同步電機(jī)或異步電機(jī)(電機(jī)定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速)。電機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。電機(jī)工作原理是磁場對電流受力的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)動。電機(jī)按使用電源不同分為三相異步電機(jī)與單相異步電機(jī)。

目前，液壓動力單元使用的電機(jī)通常采用三相異步電機(jī)，但由于很多數(shù)量的場所并未提供有三相電源，其通常為單相交流電源，考慮電源配置問題，前期多個廠家試制了單相異步電機(jī)，但其存在電機(jī)效率低、繞組溫升高、轉(zhuǎn)矩小的現(xiàn)狀，造成設(shè)備不能正常起動，從而妨礙工作進(jìn)程，同時也會不同程度的造成各個元部件的損害，進(jìn)而明顯降低生產(chǎn)效率，生產(chǎn)質(zhì)量，縮短機(jī)體的使用壽命。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種單相電機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中單相電機(jī)損耗大、溫升高、效率低、轉(zhuǎn)矩小等問題。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種單相電機(jī)，該單相電機(jī)包括機(jī)殼，其特征在于，該機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有主繞組以及副繞組，該單相電機(jī)還包括電容組以及相電容器，該相電容器與該主繞組并聯(lián)設(shè)置，該電容組串聯(lián)于該副繞組的出線頭端，且并聯(lián)該相電容器后的該主繞組與串聯(lián)該電容組后的該副繞組并聯(lián)于電源上。

作為可選的技術(shù)方案，該機(jī)殼內(nèi)布置有轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有轉(zhuǎn)子，機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有沿轉(zhuǎn)軸周向分布的定子，定子包括定子鐵芯以及纏繞所述定子鐵芯的該主繞組以及該副繞組。

作為可選的技術(shù)方案，該電容組包括啟動電容與運(yùn)轉(zhuǎn)電容，該啟動電容串聯(lián)離心開關(guān)后與該運(yùn)轉(zhuǎn)電容并聯(lián)。

作為可選的技術(shù)方案，該離心開關(guān)為機(jī)械離心開關(guān)。

作為可選的技術(shù)方案，該離心開關(guān)的靜觸點(diǎn)、動觸點(diǎn)均為銀觸點(diǎn)。

作為可選的技術(shù)方案，該離心開關(guān)鄰近該機(jī)殼的后蓋處設(shè)置。

作為可選的技術(shù)方案，該機(jī)殼上還設(shè)置有盒體，該盒體外設(shè)置有多個出線連接件，用以電性連接該機(jī)殼內(nèi)與該機(jī)殼外的電子元件。

作為可選的技術(shù)方案，該盒體為密封結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的單相電機(jī)增加了一個相電容器，并將該相電容器并聯(lián)于主繞組上，使得單相電機(jī)的效率(η-eff)增加了2.86％，同時副繞組的溫升下降了18％，且最大轉(zhuǎn)矩增加了16％，而上述這些因素會直接決定單相電機(jī)的性能以及使用時間，亦即單相電機(jī)的性能明顯提高，單相電機(jī)損耗也相對減小。

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明的單相電機(jī)的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的單相電機(jī)的電氣原理圖。

具體實(shí)施方式

請參見圖1和圖2，圖1所示為本發(fā)明的單相電機(jī)的外部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示為本發(fā)明的單相電機(jī)的電氣原理圖。單相電機(jī)1包括機(jī)殼2，機(jī)殼2內(nèi)設(shè)置有主繞組3以及副繞組4，單相電機(jī)1還包括電容組5以及相電容器6。相電容器6與主繞組3并聯(lián)設(shè)置，電容組5串聯(lián)于副繞組4的出線頭端z1，且并聯(lián)相電容器6后的主繞組3與串聯(lián)電容組5后的副繞組4并聯(lián)于電源(其中圖2種的l為火線，n為零線)上。

其中，主繞組3具有第一出線頭端u1以及第一出線尾端u2，副繞組4具有第二出線頭端z1以及第二出線尾端z2。

具體的，例如，機(jī)殼2上還設(shè)置有盒體7，盒體7固定于機(jī)殼2上，機(jī)殼2例如為筒狀。機(jī)殼2的兩端可分別設(shè)置前蓋，后蓋，以及連接前蓋、后蓋且沿機(jī)殼的軸線方向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有轉(zhuǎn)子，機(jī)殼2內(nèi)設(shè)置有沿轉(zhuǎn)軸周向分布的定子，定子包括定子鐵芯以及纏繞所述定子鐵芯的主繞組3以及副繞組4。

而且，電容組5以及相電容器6外置于盒體7外，并設(shè)置于機(jī)殼2上。另外，盒體7外設(shè)置有多個出線連接件，用以電性連接機(jī)殼2內(nèi)與2機(jī)殼外的電子元件。單相電機(jī)1定子的主繞組3以及副繞組4的繞組出線通過對應(yīng)的出線連接件與盒體7外的電容組5以及相電容器6連接。

另一實(shí)施方式中，電容組5以及相電容器6均可以放置于上述盒體7中。且為了達(dá)到防塵、防水的效果，盒體7可以為密封結(jié)構(gòu)，而且，盒體7例如為塑料盒或者鋁線盒。除此之外，控制單相電機(jī)1工作的電子元件亦均可設(shè)置于上述盒體7中。

本實(shí)施方式中，如圖2所示，電容組5包括啟動電容9與運(yùn)轉(zhuǎn)電容8，啟動電容9串聯(lián)離心開關(guān)10后與運(yùn)轉(zhuǎn)電容8并聯(lián)。按照上述電氣關(guān)系連接后，離心開關(guān)10通過斷開啟動電容9來控制單相電機(jī)1本體的正常運(yùn)行。

其中，離心開關(guān)10鄰近機(jī)殼2的后蓋處設(shè)置，且離心開關(guān)10的靜觸點(diǎn)、動觸點(diǎn)例如均為銀觸點(diǎn)。本實(shí)施方式中，離心開關(guān)10輔助單相電機(jī)1啟動，其一端v1與運(yùn)轉(zhuǎn)電容8相連，另一端v2與啟動電容9的一端相連。而且離心開關(guān)10的一端v1與運(yùn)轉(zhuǎn)電容8相連后連接主繞組3的第一出線頭端u1并連接至電源，離心開關(guān)10的另一端v2與啟動電容9的一端相連后與運(yùn)轉(zhuǎn)電容8并聯(lián)并連接至副繞組4的第二出線頭端z1，而副繞組4的第二出線尾端z2與主繞組3的第一出線尾端u2連接后連接至電源。

實(shí)際操作時，單相電機(jī)1啟動時，在轉(zhuǎn)子靜止的情況下，離心開關(guān)10的靜觸點(diǎn)、動觸點(diǎn)相接觸導(dǎo)通開始啟動，啟動電容9參與啟動工作，啟動電容9主要是提高單相電機(jī)1的啟動轉(zhuǎn)矩，當(dāng)單相電機(jī)1達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的75％左右時，由離心開關(guān)10的脫離裝置從單相電機(jī)1的啟動繞組中斷開，其中本實(shí)施方式中，離心開關(guān)為機(jī)械離心開關(guān)。另一實(shí)施方式中，為了加強(qiáng)單相電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的工作效率，離心開關(guān)也可以選擇自動脫離的離心開關(guān)，例如電子式離心開關(guān)。運(yùn)轉(zhuǎn)電容8在單相電機(jī)1啟動之初也同樣有幫助啟動的作用，主要作用是平衡單相電機(jī)1的主繞組3和副繞組4之間的電磁關(guān)系，減少電磁死角，以最大限度地提高單相電機(jī)1的功率，降低噪音和震動。

如上，本發(fā)明中，單相電機(jī)1的副繞組4除了串聯(lián)啟動電容9外，再與副繞組4并聯(lián)一只運(yùn)轉(zhuǎn)電容8。顯然，啟動電容9和運(yùn)轉(zhuǎn)電容8的電容值對副繞組4電流超前主繞組電流90°；并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)電容8的主要作用是使副繞組4電流產(chǎn)生的磁勢幅值等于主繞組3的磁勢幅值，也就是說，適當(dāng)選配啟動電容9和運(yùn)轉(zhuǎn)電容8的電容值，可使主繞組3、副繞組4產(chǎn)生的磁勢幅值相等，時間和空間相位差均為90°，從而使氣隙合成磁勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁勢，這將大大提高單相電機(jī)的效率。而且，再加上適當(dāng)?shù)南嚯娙萜?，使氣隙合成磁勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁勢會更好。

以型號為ml90s-4的單相電機(jī)為例，當(dāng)環(huán)境溫度為25度時，其主繞組電阻為4.078歐，副繞組電阻為7.46歐，運(yùn)轉(zhuǎn)電容的電容量/電容極限電壓為25uf/450v，起動電容的電容量/電容極限電壓為150uf/250v，主繞組并聯(lián)相電容器(其電容量/電容極限電壓為20uf/450v)后，改變了主副繞組的電流分配，使得主副繞組電流更加合理，主副繞組的溫升更加平衡，提高了單相電機(jī)的效率，提高了單相電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，降低單相電機(jī)的振動及噪聲。

具體請參見下面列表中的單相電機(jī)改進(jìn)前后性能測試匯總表中的數(shù)據(jù)。

表1單相電機(jī)改進(jìn)前后性能測試匯總表

從上表中我們可以得出，采用本發(fā)明的三電容單相電機(jī)其電機(jī)效率(η-eff)增加了2.86％，同時副繞組的溫升下降了18％，且最大轉(zhuǎn)矩增加了16％。而上述這些因素會直接決定單相電機(jī)的性能以及使用時間。

另外，一般來說，在不相同的容值下，單相電機(jī)具有不同的輸出，通過單相電機(jī)設(shè)計時進(jìn)行匹配，可以達(dá)到不同的轉(zhuǎn)速及輸出要求，而且，還可以抵消單相電機(jī)在高轉(zhuǎn)差率情況下的副繞組磁密的增加，提高單相電機(jī)的效率。這也是本發(fā)明于主繞組上并聯(lián)設(shè)置相電容器的一個原因。

綜上所述，本發(fā)明的單相電機(jī)增加了一個相電容器，并將該相電容器并聯(lián)于主繞組上，使得單相電機(jī)的效率(η-eff)增加，同時副繞組的溫升下降，且最大轉(zhuǎn)矩也增加了，而上述這些因素會直接決定單相電機(jī)的性能以及使用時間，亦即單相電機(jī)的性能明顯提高，單相電機(jī)損耗也相對減小。

藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對本發(fā)明的保護(hù)范圍加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請的權(quán)利要求的保護(hù)范圍應(yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。