单相感应电动机及其噪音减小方法技术

一种单相感应电动机及其噪音减小方法，能减少电机的定子中的主绕组和辅助绕组的磁通势之间的失衡，从而实现低噪音、低振动的电机，也在电动机的整个运转范围内获得定子绕组的磁通势之间的平衡，并且根据电动机运转时的温度增加进一步获得定子绕组的磁通势之间的平衡。将流过定子中的主绕组的主绕组电流的振幅控制为等于流过定子中的辅助绕组的辅助绕组电流的振幅，且将主绕组和辅助绕组之间的相差控制为保持在预定值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单相感应电动机，更具体地涉及这样一种通过平衡电动机中的定子绕组能使噪音和振动最小。
技术介绍
单相感应电动机是一种交流电“AC”电动机。最简单的单相感应电动机构造使用无改变(without alteration)的工业电源，且包括设置在定子中的单相主绕组和设置在转子中的鼠笼形导体。由于不是用工业电源单独旋转电动机，所以安装了屏蔽线圈，或在辅助线圈中安装分相线圈或电容器，以启动电动机。根据自身结构将单相感应电动机分成电容器分相电动机、电阻分相电动机、电容器运转电动机、屏蔽线圈电动机和反应电动机。在不同类型的单相感应电机中，电容器运转电动机具有主绕组、与主绕组并联的辅助绕组、和与辅助绕组串联的电容器。使用辅助绕组和电动器启动电容器运转电动机。在工作时，电容器运转电动机不是断开辅助绕组，.而是允许电流经过辅助绕组，以使经过主绕组的电流延迟90度。在电容器运转电动机中，辅助绕组在空间中与定子中的主绕组移位90度，且与主绕组并联。通过使用与辅助绕组串联的电容器在主绕组和辅助绕组之间形成阻抗差，将经过主绕组和辅助绕组的电流分成两个相位。必须对由分相定子绕组产生的旋转磁通势执行正确分相(即，必须建立完整的相平衡)。如果执行不正确的分相，则旋转磁通势旋转期间发生脉动(ripple)。如果脉动存在于旋转磁通势中，则在转子中形成转矩脉动，造成电机中的噪音和振动。传统的单相感应电动机通过定子绕组的抽头(tap)调整控制自身旋转速度。在这种传统的电动机中，即使在电动机的特定运行范围内建立了相平衡，则如果切换定子绕组中的抽头以选择不同的运行范围，也会打破相平衡，造成噪音和振动。此外，即使在不存在负荷的情况下建立了相平衡，则由于单相感应电动机的特征，在存在符合的情况下也会打破相平衡，使得在电机的实际操作中出现振动和噪音。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面是提供这样一种能平衡电动机中的定子绕组的磁通势，从而实现低噪音、低振动电机。本专利技术的另一目的是提供这样一种能在电机的整个运转范围内获得电机中的定子绕组的磁通势之间的平衡。本专利技术的再一目的是提供这样一种能根据电机运转时的温度增加获得电机中的定子绕组的磁通势之间的平衡。本专利技术的另外的方面和/或有点将在以下描绘中部分地得以阐述，且部分地将根据此描述显而易见，或可通过本专利技术的实施得知。根据本专利技术的一方面，提供了一种减少单相感应电动机中的噪音的方法，所述方法包括执行控制操作，使得经过定子中的主绕组的主绕组电流的振幅等于经过定子中的辅助绕组的辅助绕组电流的振幅，并且使得主绕组和辅助绕组之间的相差保持在预定值。可将所述相差保持在90度。根据本专利技术的另一方面，提供了一种减少单相电动机中的噪音的方法，所述方法包括确定由定子中的主绕组产生的主绕组磁通势和由定子中的辅助绕组产生的辅助绕组磁通势；以及根据所确定的主绕组磁通势和辅助绕组磁通势控制经过主绕组的主绕组电流和经过辅助绕组的辅助绕组电流之间的相差。根据辅助绕组磁通势与主绕组磁通势之比控制相差。如果比值在0.75和1.15之间，则可将相差控制为70或110度。如果比值在0.65和1.35之间，则可将相差控制为80或100度。根据本专利技术的再一方面，提供了一种减少单相感应电动机中的噪音的方法，所述方法包括执行控制操作，使得产生定子中的向后旋转力的向后的磁通势与由定子中的主绕组产生的主绕组磁通势之比低于预定值。所述预定值可为0.4。根据本专利技术的再一方面，提供了一种单相感应电动机，所述感应电动机包括定子中的主绕组；定子中的辅助绕组，所述辅助绕组与主绕组并联连接；以及控制器，用于根据由主绕组产生的主绕组磁通势和由辅助绕组产生的辅助绕组磁通势控制经过主绕组的主绕组电流和经过辅助绕组的辅助绕组电流之间的相差。所述控制器可根据辅助绕组磁通势与主绕组磁通势之比控制相差。如果比值在0.75和1.15之间，则控制器可将相差控制为70或110度。如果比值在0.65和1.35之间，则控制器可将相差控制为80或100度。附图说明根据下面结合附图对实施例的描述，将更容易理解本专利技术的这些和/或其它方面和优点，其中在附图中图1是根据本专利技术的一个实施例的电容器运转单相感应电动机的电路图；图2a和2b分别是当在图1中所示的单相感应电动机中打破相平衡时经过主绕组和辅助绕组的电流和由主绕组和辅助绕组产生的磁通势的相应分布的波形的图示；图3a和3b分别是当在图1中所示的单相感应电动机中获得相平衡时经过主绕组和辅助绕组的电流和由主绕组和辅助绕组产生的磁通势的相应分布的波形的图示；图4是示出噪音是如何随着图1中所示的单相感应电动机中的磁通势之间的失衡度而改变的曲线图；图5是示出根据相角差的失衡磁通势比率和图1中所示的单相感应电动机的安培匝比率的曲线图；以及图6是示出图1中所示的单相感应电动机根据其相角差的设计条件的图表。具体实施例方式现在将详细参看实例在附图中示出的本专利技术的实施例，其中相同的附图标记通篇是指相同元件。下面参看附图描述实施例，以解释本专利技术。如图1中所示，根据本专利技术的单相感应电机100是电容器运转电动机，其中电源VL连接至主绕组1，辅助绕组2与主绕组1并联连接，且电容器3与主绕组2串联连接。在单相感应电动机100启动时经过主绕组1和辅助绕组2的电流在电动机100内产生磁场。由主绕组1产生的磁场感应转子(未示出)中的电流。所感应的电流在转子中产生另一磁场。由定子绕组产生的旋转磁场和经过转子的感应电流在它们之间产生力，从而使转子旋转。要求在电动机启动时电容器3在由定子产生的磁场和由转子产生的磁场之间产生相差。电容器3用以使得经过辅助绕组2的电流Ia先于经过主绕组1的电流Im。电容器运转单相感应电动机100造成主绕组1和辅助绕组2之间的阻抗差，以将在绕组1和绕组2种流动的电流分成两个相位，以使分相定子绕组产生旋转磁通势，从而允许电动机100启动和运转。由单相感应电动机100中的定子绕组产生的磁通势可用以下公式表示F(θ，t)＝Ff(θ，t)+Fb(θ，t)1/2{(NmIm+NaIasinθacos(ωt-θ)sin(NaIacosθa)sin(ωt-θ)}---..(1)]]>+1/2{(NmIm-NaIasinθa)cos(ωt+θ)-(NaIacosθa)sin(ωt+θ)}]]>在此公式中，下标“m”和“n”分别表示对应于主绕组1和辅助绕组2的值，且“θa”表示主绕组1和辅助绕组2之间的相差。并且，“M”表示以安培匝为单位的磁通势，为线圈转数和流过线圈的电流(以安培为单位)的乘积。“NmIm”和“NaIa”分别表示主绕组1和辅助绕组2产生的磁通势。Ff(θ，t)表示产生向前旋转力的向前磁通势，Fb(θ，t)表示产生向后旋转力的向后磁通势。仅在执行正确的分相或建立完整的相平衡时，转矩脉动才不会出现在由分相定子绕组产生的旋转磁通势中。图2a和2b示出在单相感应电动机中打破相平衡时的实例。更具体地，图2a示出当主绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少单相感应电动机中的噪音的方法，所述方法包括执行控制操作，使得经过定子中的主绕组的主绕组电流的振幅等于经过定子中的辅助绕组的辅助绕组电流的振幅，并且使得主绕组和辅助绕组之间的相差保持在预定值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱载晚，李俊和，洪承基，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]