交流电动机的改进制造技术

本发明专利技术公开了一种交流电动机的改进，它由支承保护部分的前、后端盖，工作部分的转子支承在两端轴承中，定子和定子绕组装在转子铁芯外，并着重对定子绕组加以改进，采用三端点三绕组正弦绕组或四端点多相交流绕组，采用这种绕组结构的电动机可减少原材料消耗和提高电动机效率，并扩大电动机使用功能，即可作三相交流电动机用的单相异步电动机，电压四边形为正方形的二相交流电机，有多种运行方式的单相交流电动机等。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交流电动机的结构改进。交流电动机，特别是单相交流异步电动机，由于使用方便，只要有单相交流电源就能使用，故广泛应用于各种小型机械，如空气压缩机、水泵、家用电器中的洗衣机、电冰箱、空调器之中。单相交流异步电动机较常用的有电容起动、分相起动、电容运转三种。目前的单相交流异步电动机的共同特点是①都采用三个接线端点的，电压三角形为直角三角形的，二个绕组的二相交流绕组作电动的定子绕组;②主绕组采用单相正弦绕组;③主绕组和副绕组断然分开。由于目前单相交流异步电动机使用的是二相绕组，它的相带宽，绕组系数小，高次空间谐波磁势的成份多，幅值大。当它们使用单相正弦绕组时又会使绕组系数进一步下降而且绕组在定子槽中各槽的导体分布很不均匀，有的槽很挤有的槽很松，因此目前的单相交流异步电动机的材料消耗多，效率低。本专利技术的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种扩大电动机功能、减少原材料消耗并提高效率的交流电动机的改进。本专利技术通过如下方案实现它包括支承保护部分的前、后端盖固定一体，工作部分的转子支承在两端轴承中，定子及定子绕组装在转子铁芯外，其特殊之处是所述的定子绕组是三端点三绕组正弦绕组，其电压三角形为任意三角形;或四端点多相交流绕组，其电压四边形为任意四边形。本专利技术与公知技术相比，由于采用上述两种方案的定子绕组，可使单相交流异步电动机扩大使用功能，减少原材料消耗和提高电动机效率。 附图说明。图1为本专利技术的结构示意图。图2为定子冲片结构图。图3为三端点三绕组正弦绕组接线原理图。图4为三绕组电容运转单相异步电动机接线图。图5为改进后分相起动单相异步电动机的接线原理图。图6为四端点多相交流绕组接线原理图。图7为可作三相交流异步电动机运行的电容运转三相交流异步电动机在三相交流电源运行时的接线图。图8是四端点多相交流绕组在单相交流电源中的接线图。按上述附图实施例再作进一步详细描述。交流电动机的改进(见图1)包括支承保护部分和工作部分。支承保护部分包括前、后端盖(1)、(3)以螺钉紧固一体，工作部分的转子(8)支承在两端轴承(7)中，转子为锌铝的鼠笼转子，转子上装有调整垫圈(6)，定子(4)及定子绕组(2)装在转子铁芯(5)外，定子(4)冲片(见图2)采用截角正方形结构，定子槽在对角线方向截面积大于四边方向定子槽的截面积，充分利用硅钢片材料。定子绕组(2)为三端点三绕组正弦绕组或四端点多相交流绕组，绕组的电压多边形分别为任意三角形或任意四边形，绕组的相数大于或等于3，绕组的个数大于或等于3。三端点三绕组正弦绕组的电压三角形为任意三角形。四端点多相交流绕组则有四个接线端子与外界联系，其电压四边形为任意四边形，相数是3、4、6等，绕组的数目是3-11。利用上述定子绕组结构的单相交流异步电动机可以扩大功能，如三端点三绕组正弦绕组作定子绕组的，电压三角形是等腰三角形的分相起动单相交流同步电动机;定子绕组是三绕组正弦绕组的，采用截角正方形且对角线方向槽截面积较大的定子冲片的洗衣机电动机;采用四端点交流绕组作定子绕组的交流异步电动机;轻载运行、负载运行和起动运行中有二种及二种以上的运行状态(接线方式)的电容运转单相交流异步电动机;电压多边形为正方形的二相交流异步电动机;可作三相交流异步电动机用的电容运转单相交流异步电动机等等。三绕组正弦绕组也可用于改进电容运行单相交流异步电动机，以XD-250型洗衣机电动机为例加以说明，其接线原理图如图3所示，K为洗衣机的定时开关，C-电容器，其容量为16μf，AX、BY、CZ为定子绕组。其相带分布如表1所示 注绕组AX·BY的线规φ0.56mm，绕组CZ的线规φ0.67mm。表中数字代表匝数。其特点是①绕组系数高，运行时各次谐波磁势较小，除产生基本磁势和齿谐波磁势外，其他附加成份的磁势很小，故电动机运行性能好;②各槽的槽满率虽仍不均匀，但槽满率较高的槽分布在互相垂直的四个方向上，采用图2的定子冲片时，可以节省硅钢片15%以上。以XD-250洗衣机电动机为例加以说明。为了适应多种运行方式，可采用顶角为45°的等腰三角形作电压三角形，且用三绕组正弦绕组作定子绕组。此时它的接线图如图4所示。图4中的电压三角形ABC为等腰三角形，顶角∠ACB为45°，AC、BC为等腰边，C为移相电容器容量32μf与接线图相对应的相带分布表为表2 注绕组AX、BY的线规格φ0.67mm，绕组CZ的导线规格φ0.59mm。表中数字代表匝数。与现有技术相比，绕组系数较高，达0.89，绕组在槽中的分布均匀且绕组是一正弦绕组，运行时除齿谐波外，其他空间谐波磁势的幅值都非常小。绕组运行方式如下1.负载正转运行，AC二端接电源，BC二端接移相电容器。2.负载反转运行，BC接电源，AC接移相电容器。3.负载正转运行，BC接电源，AB接移相电容器。4.负载反转运行，AC接电源，AB接移相电容器。当然，按用户的需要还可增加运行方式，如要进一步降低空载损耗，可在AX·BY绕组上适当抽头，空载运行时可把移相电容器C接在这二个绕组的抽头的点上。如要提高起动力矩，可以把三绕组交流绕组作二绕组来运行，即起动时AB二端接电源，C相绕组即CZ绕组与电容器串联后接电源，此时可提高起动力矩1.8倍以上。如果还要进一步提高起动力矩，可将原来的CZ绕组做成二个同样的绕组并联运行，起动时，将它们串联起来再与移相电容器串联后接电源，则可提高起动力矩三倍以上。图5为改进后分相起动单相异步电动机的接线图，A1X1、A2X2为组成主绕组的二个绕组，BY为副绕组，它的一端接在二个主绕组的中点上，K为起动开关。改进后的电压三角形是等腰三角形，电动机启动时，主绕组会产生一些与副绕组产生的磁势方向一致的磁势，主绕组的一部分也作为一个电阻器的作用，采用这种绕组可以节省副绕组的用铜量，改进后的分相起动单相交流异步电动机也可作电容起动单相交流异步电动机用。为了比较，我们以BO28024型分相起动单相交流异步电动机为例进行说明，其相带分布如表3所示 注主绕组A1X1、A2X2的导线规格φ0.85mm，副绕组BY的导线规格φ0.67mm。表中数字代表匝数。按上表的绕组主绕组的用铜量不变，但副绕组的用铜量可减少37%，改进后的电动机是可作电容起动单相交流异步电动机用的。因此，三端点三绕组正弦绕组的电压三角形为任意三角形。当电压三角形是正三角形时，它就是三相交流正弦绕组，当电压三角形不是正三角形时，它的三个相绕组亦不会相同的。运行时三个相绕组接成Y形。它所产生的磁势除基本磁势和与基本磁势伴生的齿谐波磁势外，其他成分的磁势的幅值很小。工程上一般认为某一种成分的磁势的幅值小于基本磁势幅值4%就认为是很小的了。采用四端点多相交流绕组的电压四边形是任意四边形，它的绕组数目在3-11之间，相数可以是3、4、6，接线图如图6的(a)、(b)、(c)、(d)(a)为三绕组三相四端点交流绕组。(b)为四绕组三相四端点交流绕组。(c)为八绕组四相四端点交流绕组。(d)为五绕组三相四端点交流绕组。四端点多相交流绕组的优点是它的电压四边形是任意的，可按设计者的要求进行改变，而且它的相带狭，绕组系数大，绕组在各槽分布均匀，即使采用单层绕组，运行时各次空间谐波的磁势与基波磁势都是比较小的，如果采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电动机的改进，包括支承保护部分的前、后端盖（１）、（３）固定一体，工作部分的转子（３）支承在两端轴承（７）中，定子（４）及定子绕组（２）装在转子铁芯（５）外，其特征在于所述的定子绕组（２）为三端点三绕组正弦绕组，电压三角形为任意三角形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林哲民，
申请(专利权)人：林哲民，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]