專利名稱：單相融合電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型的單相電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有的單相電動(dòng)機(jī)中具有電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)和分布隱極罩極電動(dòng)機(jī)等不同類型，電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)適用于中小轉(zhuǎn)差，并可正反轉(zhuǎn)，分布隱極罩極電動(dòng)機(jī)適用于高轉(zhuǎn)差，一般只能單向，這兩種電動(dòng)機(jī)是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，由于這兩種電機(jī)功能均有局限，無法兼顧，因而影響其應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有電機(jī)的缺陷，提出一種兼具電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)和分布隱極罩極電動(dòng)機(jī)兩種電機(jī)特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)兩種不同類型電機(jī)之間的變極調(diào)速轉(zhuǎn)換，其速度范圍為高、中、低轉(zhuǎn)差且可正反轉(zhuǎn)向的簡易單相融合電動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)包括帶通風(fēng)散熱孔的前后端蓋，電機(jī)前后軸承以及帶冷卻風(fēng)扇鋁端環(huán)的鼠籠轉(zhuǎn)子，在電機(jī)的定子下層槽設(shè)置兩套主繞組，即端頭為c、d的電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)主繞組(M2)和端頭為a、b的分布隱極罩極電機(jī)主繞組(M1)，在定子的上層槽設(shè)置兩套付繞組，即端頭為g、j，并具有中間抽頭h、i的電容運(yùn)轉(zhuǎn)付繞組(A2)和端頭為k、l的skein罩極起動(dòng)繞組(A1)，并具有端頭為f、e的運(yùn)轉(zhuǎn)電容C，由下述各繞組及運(yùn)轉(zhuǎn)電容的連接狀態(tài)的轉(zhuǎn)換而改變電機(jī)的工作狀態(tài)(1)電容運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)c接到e，d接至g或h或i，j接至f，其余端頭處于空檔狀態(tài)，即主繞組M1和skein置極起動(dòng)繞組A1，不接入系統(tǒng)。電源從c、d端輸入；(2)分布隱極罩極狀態(tài)k接至l，電源從a、b端輸入，其余端頭處于空檔狀態(tài)，即主繞組M2，電容運(yùn)轉(zhuǎn)付繞組A2和運(yùn)轉(zhuǎn)電容C不接入系統(tǒng)。
本發(fā)明中各繞組及運(yùn)轉(zhuǎn)電容C的連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換可以由一個(gè)三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)來執(zhí)行。
本發(fā)明中電容運(yùn)轉(zhuǎn)各繞組的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，包括電容運(yùn)轉(zhuǎn)主繞組(M2)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)付繞組(A2)的匝數(shù)、跨距、槽滿率、串聯(lián)總匝數(shù)，并聯(lián)支路數(shù)及繞組的線經(jīng)等，按常規(guī)的電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)獨(dú)立設(shè)計(jì)；分布隱極罩極電機(jī)各繞組，包括分布隱極罩極電機(jī)主繞組(M1)和skein罩極起動(dòng)繞組(A1)的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，包括匝數(shù)、跨距、槽滿率、串聯(lián)總匝數(shù)，并聯(lián)支路數(shù)及線經(jīng)則按分布隱極罩極電機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)獨(dú)立設(shè)計(jì)。
本發(fā)明將電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)及分布隱極罩極兩種不同類型的電機(jī)融合為一體，實(shí)現(xiàn)單電機(jī)作兩種電機(jī)用，含電容運(yùn)轉(zhuǎn)及分布隱極罩極電機(jī)不同類型電機(jī)間的變極調(diào)速及可正反轉(zhuǎn)，調(diào)速范圍既可變極高轉(zhuǎn)差調(diào)速(如4極變?yōu)?極)，又可同一極對數(shù)下抽頭調(diào)速中小轉(zhuǎn)差變化，而且各種運(yùn)行狀態(tài)通過電機(jī)本身的轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換，靈活方便，可應(yīng)用到需要多功能電機(jī)的電動(dòng)工具(如新型無火花電動(dòng)螺絲刀及沖擊鉆兩用工具)及新型風(fēng)扇滅蚊器單電機(jī)作多電機(jī)用場合。
附

圖1為單相融合電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為單相融合電動(dòng)機(jī)用的三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)及其和電機(jī)中各繞組和運(yùn)轉(zhuǎn)電容的接線關(guān)系圖；附圖3為一種實(shí)用的單相融合電動(dòng)機(jī)用的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的實(shí)施例細(xì)節(jié)
實(shí)施例一本單相融合電動(dòng)機(jī)包括帶通風(fēng)散熱孔3的前端蓋1和后端蓋2，電機(jī)的前軸承4和后軸承5為含油滑動(dòng)軸承，鼠籠轉(zhuǎn)子6帶有冷卻風(fēng)扇鋁端環(huán)7，在電機(jī)的定子8下層槽設(shè)置有端頭為a、b的分布隱極電極主繞組M1和端頭為c，d的電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)主繞組M2，在定子的上層槽設(shè)置有端頭為g、j，并具有中間抽頭h，i的電容運(yùn)轉(zhuǎn)付繞組M2和端頭為k、l的skein罩極起動(dòng)繞組A1，各繞組的端頭由集線9引出電機(jī)的后端蓋(如圖1所示)，本電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)由一個(gè)三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)，該三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)與各繞組及電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電容C的接線關(guān)系如圖2所示其中三刀同軸動(dòng)觸點(diǎn)1、2、3分別對應(yīng)的5個(gè)定觸點(diǎn)(五擲)為(11、12、13、14、15)、(21、22、23、24、25)、(31、32、33；34、35)。定觸點(diǎn)11為空檔，12連到c、13連到e，同時(shí)12、13、14互相連通，15連到a，d連到b再連到定觸點(diǎn)35，再連到動(dòng)觸點(diǎn)3，動(dòng)觸點(diǎn)2連到f再連到k，定觸點(diǎn)22，23、24互相連通再連到j(luò)，25連到l，定觸點(diǎn)31為空檔，32連到g，33連到h，34連到i，電源從動(dòng)觸點(diǎn)1、3接入。
本三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至第一檔，三個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)1、2、3(三刀)分別轉(zhuǎn)接到11、21、31都為空檔，為電機(jī)停轉(zhuǎn)位置，開關(guān)轉(zhuǎn)置第二檔，動(dòng)觸點(diǎn)1、2、3分別轉(zhuǎn)接到定觸點(diǎn)12、22、32，這時(shí)電機(jī)處于電容運(yùn)轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速狀態(tài)；開關(guān)轉(zhuǎn)至第三檔，動(dòng)觸點(diǎn)1、2、3分別轉(zhuǎn)接到電觸點(diǎn)13、23、33，這時(shí)電機(jī)處于電容運(yùn)轉(zhuǎn)的中轉(zhuǎn)速狀態(tài)；開關(guān)轉(zhuǎn)至第四檔，動(dòng)觸點(diǎn)1、2、3分別轉(zhuǎn)接到定觸點(diǎn)14、24、34，這時(shí)電機(jī)處于電容運(yùn)轉(zhuǎn)的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)；開關(guān)轉(zhuǎn)至第五檔，動(dòng)觸點(diǎn)1、2、3分別接到定觸點(diǎn)15、25、35，這時(shí)電機(jī)處于分布隱極罩極電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本電機(jī)各繞組設(shè)計(jì)參數(shù)及分布如下表(一)屬于電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)繞組的分布槽號 主繞組(M2)付繞組(A2) 槽滿率(匝數(shù)/跨距)(匝數(shù)/跨距) (％)1 625/4 0/0 17.1452 0/0 746/4 16.7523 0/0 746/4 16.7524 -625/4 0/0 17.1455 -625/4 0/0 17.1456 0/0 -745/4 16.737 0/0 -745/4 16.738 625/4 0/0 17.145串聯(lián)總匝數(shù)(匝) 5000 5964并聯(lián)支路數(shù)(匝) 11線經(jīng)(mm)0.17 0.15總共16槽，對稱分布。
(二)屬于分布隱極罩極電動(dòng)機(jī)繞組的分布槽號 主繞組(M1) 付繞組(A1)槽滿率(匝數(shù)/跨距)(匝數(shù)/跨距)(％)1 0/02/5 2.7112 0/00/0 03 55/3 0/0 26.1834 88/5 0/0 41.8925 132/7 0/0 62.8386 132/7 -2/5 65.557 88/5 -2/7 44.6048 55/3 -2/7 28.894串聯(lián)總匝數(shù)(匝) 110016并聯(lián)支路數(shù)(匝) 1 1線經(jīng)(mm)0.711.25總共16槽，對稱分布。
本單相融合電機(jī)的設(shè)計(jì)性能如下(一)在電容運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)差率S＝0.272(n＝1092rpm)輸出功率P2＝12.82W輸入功率P1＝53.5W效率Eff＝0.24功率因數(shù)P.F.＝0.99轉(zhuǎn)距T＝1.14kg.cm定子齒磁密Bt1＝4154gs轉(zhuǎn)子齒磁密Bt2＝2608gs氣隙磁密Bg＝991gs定子銅耗Pcu1＝33.9W轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2＝5.7W鐵耗PFe＝0.7W主相電流Im＝0.20A付相電流Ia＝0.09A定子電流I1＝0.24A主相電密Jm＝8.73A/mm2付相電密Ja＝5.21A/mm2(二)在分布隱極罩極運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)差率S＝8.397869E-U2(n＝2748rpm)輸出功率P2＝217.1491W輸入功率P1＝601.728W
效率Eff＝0.3608758功率因數(shù)P.F＝0.8077457轉(zhuǎn)距T＝7.699606kg.cm定子齒磁密Bt1＝10374.06gs轉(zhuǎn)子齒磁密Bt2＝11953.64gs氣隙磁密Bg＝4543.562gs定子銅耗Pcu1＝260.3491W轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2＝103.272W鐵耗PFe＝18.44202W主相電流Im＝3.386412A付相電流Ia＝50.63738A定子電流I1＝3.386124A主相電密Jm＝8.553291A/mm2付相電密Jo＝41.26305A/mm2實(shí)施例二本單相融合電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及繞組技術(shù)方案與實(shí)施例一相同，而其轉(zhuǎn)換電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖3所示，該轉(zhuǎn)換開關(guān)具有旋轉(zhuǎn)軸40和轉(zhuǎn)換旋鈕401，在旋轉(zhuǎn)軸上同心安裝兩片ABS材質(zhì)的開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤402，403，在旋轉(zhuǎn)軸40上安裝3個(gè)可隨軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的并互相絕緣的動(dòng)觸頭41，42，43，開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤402的正面周邊固貼有定接觸弧片411和412，在開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤403的背面周邊固貼有一段定接觸弧片421，而在圓盤403的正面周邊固貼有定接觸片431、432、433，動(dòng)觸頭41、42、43同軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其觸頭分別觸接開關(guān)轉(zhuǎn)換圓盤402的正面，圓盤403的背面以及正面的相應(yīng)定接觸片，轉(zhuǎn)換開關(guān)各動(dòng)觸頭和定接觸片與電機(jī)中的各繞組和運(yùn)轉(zhuǎn)電容C的連接關(guān)系是411接到c和e，412接到a，42接到k，f和j，421接到l，43接到b和d，431接到g，432接到h，433接到i，交流電源從41和43輸入。本轉(zhuǎn)換開關(guān)具有5種轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當(dāng)動(dòng)觸頭41與定接觸片411接觸時(shí)，動(dòng)觸頭42處于空檔，動(dòng)觸頭43可與定接觸片431或432或433接觸，這時(shí)電機(jī)可分別處于電容運(yùn)轉(zhuǎn)的快、中、慢三擋運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)動(dòng)觸頭41與定觸片412接觸時(shí)，動(dòng)觸頭42與定觸片421接觸，43處于空擋，這時(shí)電機(jī)處于分布隱極罩極變極高轉(zhuǎn)差(反向)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)動(dòng)觸頭41、42、43都處于空擋位置時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種單相融合電動(dòng)機(jī)，包括帶通風(fēng)散熱孔的前后端蓋，電機(jī)前后含油滑動(dòng)軸承以及帶冷卻風(fēng)扇鋁端環(huán)的鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于電機(jī)的定子下層槽設(shè)置端頭為c、d的電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)主繞組(M2)和端頭a、b的分布隱極罩極電機(jī)主繞組(M1)，在定子上層槽設(shè)置有端頭為g、j，中間抽頭為h、i的電容運(yùn)轉(zhuǎn)付繞組(A2)和端頭為k、l的skein罩極起動(dòng)繞組(A1)，并具有端頭為f、e的運(yùn)轉(zhuǎn)電容C，由下述各繞組及運(yùn)轉(zhuǎn)電容的連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定電機(jī)的工作狀態(tài)變化(1)電容運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)c接至e，d接至g或h或i，j接至f，其余端頭空擋游離，電源從c、d端輸入；(2)分布隱極罩極狀態(tài)k接至l，電源從a、b端輸入，其余端頭空擋游離。
2.按權(quán)利要求1所述的單相融合電動(dòng)機(jī)，其特征在于各繞組及運(yùn)轉(zhuǎn)電容C的連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換由一個(gè)三刀五擲轉(zhuǎn)換開關(guān)執(zhí)行。
全文摘要
一種單相融合電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)包括前后端蓋，前后軸承和鼠籠式轉(zhuǎn)子，其定子下層槽設(shè)置有一套電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)主繞組和一套分布隱極罩極電機(jī)主繞組，在定子的上層槽設(shè)置有電容運(yùn)轉(zhuǎn)副繞組和skein罩極起動(dòng)繞組，還具有運(yùn)轉(zhuǎn)電容C，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換各繞組端頭以及運(yùn)轉(zhuǎn)電容C的連接狀態(tài)可以使電機(jī)工作在電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)或分布隱極罩極電機(jī)工作狀態(tài)，使電機(jī)既可變極高轉(zhuǎn)差調(diào)速，又可同一極對數(shù)下抽頭調(diào)速中小轉(zhuǎn)差變化，從而實(shí)現(xiàn)一種電機(jī)作兩種電機(jī)使用。
文檔編號H02K17/04GK1122529SQ9411379
公開日1996年5月15日 申請日期1994年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月3日
發(fā)明者劉微波, 梁賢光 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所