專利名稱：一種高效單相異步電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沒有啟動繞組的單相電動機。
單相電機一般都具有啟動繞組，當電機達到一定轉數(shù)后啟動繞組則即與電源斷開。因為主繞組和啟動繞組的各線圈匝數(shù)不等，繞線工藝和下線工藝復雜，有些槽的槽滿率比較低，影響鐵芯的有效利用率。
本實用新型的目的是克服上述已有技術中的缺點，提供一種每槽匝數(shù)相等的無啟動繞組的單相電機。
本發(fā)明的任務是如下方式完成的。電機的定子里只有主繞組，每槽匝數(shù)相等，主繞組的中間抽頭接一個容量較大的電解電容器，電容器通過開關與某一電源線接通。電機啟動時在電容器的作用下主繞組本身做啟動作用，當電機的轉數(shù)達到額定轉數(shù)的70％左右時，電容器通過開關與電源斷開。
本實用新型具有結構合理，工藝簡單，不易損壞等特點，其效率可比原有標準提高10-20％。
下面結合實施例附圖詳細說明其技術解決方案

圖1是本實用新型的電原理圖。
圖2是電壓和電流的波形圖。
圖3(A).(B).(C)分別是兩極旋轉磁場的形成示意圖。
圖4是繞組接線圖。
圖5是繞組端部排列圖。
圖6是啟動器的內部結構圖。
本高效單相異步電動機的結構包括有機座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋、轉子。其繞組排列特征是定子里只有主繞組ad，主繞組ad的中間處設置有中心抽頭c和b，中心抽頭引自繞組ac的末端和繞組bd的始端，它使主繞組分成ac、bd兩段；(參照圖1)在定子鐵芯槽中繞組ac、bd相互間隔分布，繞組ac的始端與繞組bd的始端相鄰排列，繞組ac的末端與繞組bd的末端相鄰排列；中心抽頭與啟動電容器(C)和啟動開關(K2)相連。在定子鐵芯槽中的繞組線圈每槽匝數(shù)相同。
本實用新型的啟動原理如下(參照圖2、圖3、圖6)。
圖2中的I1是繞組ac的電流波形，I2是繞組bd的電流波形。電機啟動時電容器的充放電電流分別通過繞組ac和bd，使兩個繞組產(chǎn)生電流差。
正向電壓增加時電容器開始充電。充電電流通過繞組ac。(以下簡稱ac、bd)。0-1/8t這段時間，因為電容器的容量大，電壓的變化率高，充電電流很大，這時ac的電流增加得很快。1/8t時，ac的電流達到最大值，bd的電流小于ac的電流。1/4t時電壓達到最大值，電容器充電完畢，ac和bd的電流相同。正向電壓減小時，電容器通過bd放電，3/8t時bd的電流達到最大值。ac的電流小于bd的電流。負半周時充電電流又通過ac。5/8t時ac的電流達到最大值。3/4t時電容器充電完畢，ac和bd的電流相同。7/8t時bd的電流達到最大值。從圖中可以看出，1/8t時因為ac的電流大于bd，以圖3(A)中的a和c為中心形成了兩個磁場。1/8t-1/4t這段時間里a和c的電流在減小，b和d的電流在增加。磁場中心順時方向旋轉。磁力線也順時針方向切割轉子導體。1/4t時兩個繞組的電流相同，磁場中心旋轉到圖3(B)的位置。1/4t-3/8t這段時間a和c的電流仍然在減小，b和d的電流在增加。3/8t時磁場中心旋轉到圖3(C)的位置。從圖3中可以看出，從1/8t到3/8t這段時間磁場中心旋轉了90度機械角。負半周時cd變正極，ab變負極。當5/8t時，磁場中心建立在正極c和負極a上。磁場中心又旋轉了90度機械角。以下與正半周相同。在同一個合成磁場內一個繞組的電流在增加另一個繞組的電流在減小，這是一種最良好的旋轉磁場。這與三相異步電動機的旋轉磁場相似，能夠產(chǎn)生較大的啟動轉距。無論電容器容量大小，因為電容器的充電電流和放電電流分別通過繞組ac和繞組bd，兩段繞組的電流差總是存在的。電容器的容量越大，兩段繞組的電流差也越大，啟動轉距也越大。
圖4是本實用新型的繞組接線圖，圖5是本實用新型的繞組端部排列圖。是16槽兩極電機，節(jié)距1-7。圖中的實線是繞組ac的排列圖，虛線是績組bd的排列圖。繞組ac的首端接電源線、末端接bd的首端，并在此處引出抽頭接電容器。bd的末端接另一電源線。
圖6是啟動器的內部結構圖。啟動器里裝有電容器和三極開關。啟動器外部設有啟動按鈕和停止按鈕。(圖中未畫)K2串聯(lián)著電容器；啟動按鈕下面有復位彈簧。電機啟動時按啟動按鈕。這時K1K3的動觸頭與電源接通并鎖住，K2的動觸頭也通過電容器與電源接通而不鎖，只要一松手，啟動按鈕靠復位彈簧力復原位，K2的動觸頭與電源斷開。因此，電機的轉數(shù)達到額定轉數(shù)的70％左右后當手松開啟動按鈕時，電容器就與電源斷開，K1K3的動觸頭仍然鎖住，電機開始運行。電機停止時按停止按鈕，這時被鎖住的K1K3的動觸頭被放開，K1K3的動觸頭與電源脫離，電機停止運行。
本實用新型實施例，以60W的4級電機，匹配235μF電解電容器進行試驗，數(shù)據(jù)如下表
從表中可以看出，電機各種運行性能都達到國家標準。電機的啟動轉距與電容器的容量成正比，能方便地調整啟動轉距。電機的功率范圍不受限制，可以制成60W-750W的電機。因為槽滿率低，在節(jié)省銅線的前提下適當?shù)募哟髮Ь€的截面積以提高電機的效率。
權利要求1.—種高效單相異步電動機，包括有機座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋、轉子，其特征在于定子里只有主繞組(ad)，主繞組(ad)的中間處設置有中心抽頭(c)和(b)，中心抽頭引自繞組(ac)的末端和繞組(bd)的始端，使主繞組分成(ac)、(bd)兩段；在定子鐵芯槽中繞組(ac)、(bd)相互間隔分布，繞組(ac)的始端與繞組(bd)的始端相鄰排列，繞組(ac)的末端與繞組(bd)的末端相鄰排列；中心抽頭與啟動電容器(C)和啟動開關(K2)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的單相異步電動機，其特征在于在定子鐵芯槽中的繞組線圈每槽匝數(shù)相同。
專利摘要本實用新型提供了一種沒有啟動繞組的單相異步電動機。它是由主繞組的中間抽頭和啟動電容器相連接，并配合而產(chǎn)生較大的啟動轉距，電機啟動時在電容器的作用下主繞組本身就可起到啟動作用，因而在省去啟動繞組的情況下解決了電機的啟動問題。此種電機需要匹配容量較大的電解電容器，可制成60W-750W的電機。本實用新型具有結構合理，工藝簡單，不易損壞等特點，其效率可比原有標準提高10-20％。
文檔編號H02K17/04GK2245301SQ9423155
公開日1997年1月15日 申請日期1994年12月20日 優(yōu)先權日1994年12月20日
發(fā)明者李成求 申請人:李成求