CN101282069A

CN101282069A - 单相变极双速双电容异步电动机

Info

Publication number: CN101282069A
Application number: CNA2008100620418A
Authority: CN
Inventors: 高耀杰
Original assignee: NINGBO LION-BALL MOTOR Co Ltd
Current assignee: NINGBO LION-BALL MOTOR Co Ltd
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2028-05-20
Also published as: CN101282069B

Abstract

本发明公开了一种单相变极双速双电容异步电动机，包括高速电容(C1)、低速电容(C2)、转子组件、由机壳和嵌线定子组成的定子组件以及电连接在高速接点(H)和低速接点(L)之间的离心开关组件(SB)；嵌线定子包括一端接高速接点(H)另一端接中线接点(C)的高速主绕组(L1)、一端通过高速电容(C1)接高速接点(H)另一端接中线接点(C)的高速副绕组(L2)、一端接中线接点(C)另一端接低速接点(L)的低速主绕组(L3)以及一端接中线接点(C)一端通过低速电容(C2)接低速接点(L)的低速副绕组(L4)。本发明不但工作效率高、功率因素高及电动机有效材料的利用率高，而且启动力矩大，启动线圈不会被烧坏。

Description

单相变极双速双电容异步电动机

技术领域：

本发明涉及一种单相异步电动机，尤其是一种适用于推动风扇负载的单相变极双速双电容异步电动机。

背景技术：

根据单相异步电动机启动方法的不同以及启动性能和运行性能的差别，目前单相异步电动机一般可分成以下几种类型：电阻启动单相异步电动机、电容启动单相异步电动机、电容运转单相异步电动机和罩极单相异步电动机等。

现有技术用于拖动风扇负载的单相变极双速异步电动机一般采用电阻启动单相异步电动机，这种电动机的定子一般有三套绕组：高速主绕组、高速副绕组(启动绕组)以及低速主绕组；所述高速主绕组和高速副绕组的轴线在空间上一般相差90°电角度，而高速副绕组通常是通过一个起动开关和高速主绕组并联接到单相电源上。当使用者需要电动机高速运行时，将调速旋钮拨到高速端，此时的电动机是高速启动即高速主绕组和高速副绕组同时通电，当转子的转速上升到同步速度的75％～80％时，电动机依靠离心开关的离心力克服安装于离心开关上的弹簧的拉力(或压力)，使离心开关上的动触点与静触点脱离接触，从而切断高速副绕组的电路，使电动机继续保持高速运行；当使用者需要电动机低速运行时，将调速旋钮拨到低速端，此时的电动机还是高速启动即即高速主绕组和高速副绕组同时通电，当转子的转速上升到同步速度的75％～80％时，电动机依靠离心开关的离心力克服安装于离心开关上的弹簧的拉力(或压力)，使离心开关上的动触点与静触点脱离接触，从而切断高速主绕组和高速副绕组的电路，同时接入低速主绕组，使电动机低速运行。上述结构的电阻启动单相异步电动机在实际应用中存在两个缺陷：1、虽然启动力矩大，但它却存在效率低、功率因素(电力利用率)低以及电动机有效材料的利用率低等缺点；2、由于电阻启动电动机存在离心开关，而离心开关打开时间必须得很短，一般是5秒以内，因此，当离心开关打开时间超过5秒时，启动线圈就很容易被烧掉，从而影响电动机的正常工作。

本申请人已授权的授权公告号为CN2884671Y的实用新型专利公开了一种单相变极双速异步电动机，它与上述电阻启动单相异步电动机的不同之处在于：它在取消离心开关的同时将嵌线定子的绕组由三组改为四组即低速主绕组、低速副绕组、高速主绕组和高速副绕组；所述低速主绕组和低速副绕组一端的出线头并接在接线板的低速接点；所述高速副绕组和高速主绕组的一端的出线头并接在接线板的高速接点；所述低速主绕组和高速主绕组另一端的出线头并接到接线板的中线接点(公共接点)；所述低速副绕组另一端的出线头通过一个电容连接在接线板的中线接点；所述高速副绕组另一端的出线头也通过一个电容连接在接线板的中线接点；另外，上述已授权的实用新型还包括转子、后端盖组件、前端盖、接线板以及绝缘隔板组件；所述后端盖组件是由绝缘隔板和接线板组成；所述绝缘隔板组件是由绝缘隔板和上述两个电容组成，所述两个电容安装在电动机的内部。上述结构已授权的实用新型由于取消了离心开关的同时增加了两个电容，因此它在通电后能自行启动；另外，由于定子的两套绕组(主绕组和副绕组)不仅在启动时工作，而且在运行时也在工作，因而它提高了电动机有效材料的利用率；同时，这种运行方式在电动机内部的气隙中可以产生较强的接近圆形的旋转磁场，从而不但提高了电动机的工作效率，而且也提高了功率因素。由此可见，本申请人授权的实用新型已经可以很好的解决上述电阻启动单相异步电动机存在的两个缺陷，但是由于它取消了离心开关，它的启动力矩却大大下降，从而使它启动的时间要长一些，使它不适合应用在要求快速启动的负载上。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种不但工作效率高、功率因素高以及电动机有效材料的利用率高，而且启动力矩大，启动线圈不会被烧坏的单相变极双速双电容异步电动机。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的单相变极双速双电容异步电动机：它包括紧配在底座上的左端盖和右端盖、离心开关组件、高速电容、低速电容、可转动地连接在左端盖和右端盖之间的转子组件以及由机壳和嵌线定子组成的定子组件；所述所述机壳连接在左端盖和右端盖之间；所述嵌线定子与机壳紧配合；所述嵌线定子包括高速主绕组、高速副绕组、低速主绕组以及低速副绕组；所述高速主绕组的一端接高速接点，高速主绕组的另一端接中线接点；所述低速主绕组的一端接中线接点，低速主绕组的另一端接低速接点；所述高速副绕组的一端通过高速电容接高速接点，高速副绕组的另一端接中线接点；所述低速副绕组的一端接中线接点，低速副绕组的另一端通过低速电容接低速接点；所述离心开关组件电连接在高速接点和低速接点之间。

采用以上结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、由于本发明仍然保留了现有技术中的高速电容和低速电容，因此，本发明不但能够在通电后自行启动，而且嵌线定子的两套绕组(主绕组和副绕组)不仅在启动时工作，而且在运行时也在工作，因而它可以提高本发明有效材料的利用率；同时，本发明的这种运行方式在电动机内部的气隙中还可以像现有技术那样产生较强的接近圆形的旋转磁场，从而不但提高了本发明的工作效率低，而且也提高了本发明功率因素。

2、与现有技术启动时只有两组绕组同时通电即高速主绕组和高速低绕组同时通电或低速主绕组和低速副绕组同时通电不同，由于本发明在启动时是三组绕组同时通电的，也就是说，当本发明需要高速运行时即电源接通高速接点和中线接点时，高速主绕组、高速副绕组、低速主绕组、低速副绕组、高速电容以及低速电容是同时通电的，而当本发明需要低速运行时即电源接通低速接点和中线接点时，低速主绕组、低速副绕组、高速主绕组、高速副绕组、低速电容以及高速电容也是同时通电的，因此，本发明的启动力矩有了很大的提高，完全保证离心开关组件的打开时间不超过5秒，从而有效防止启动线圈被烧坏。

上述离心开关组件包括离心器和微动开关；所述离心器连接在转子组件的转轴上；所述微动开关安装在左端盖上；所述微动开关的静触点和动触点分别为金属触片I和金属触片II；所述金属触片I通过非金属垫块连接在左端盖上；所述金属触片I与高速主绕组L1接高速接点H的一端电连接；所述金属触片II与低速主绕组接低速接点的一端电连接；所述离心器上的压板与微动开关的动触点配合使用。这种离心开关组件的结构比较简单，不容易损坏，从而能够保证本发明的使用寿命。

作为本发明的一种改进，所述左端盖和右端盖之间连接有一根电动机手提带。电动机手提带的设置为本发明的携带提供了方便。

作为本发明的另一种改进，所述机壳外表面连接有一个电容外罩；所述电容外罩内设有电容固定板；所述高速电容和低速电容连接在电容固定板上；所述电容外罩上设有出线口I。将高速电容和低速电容设置在机壳外可以为本发明内部提供更大的使用空间，从而不但便于本发明的散热，而且与以前定制的特殊电容相比，还降低了电容的制造成本。

作为本发明的再一种改进，所述左端盖与底座之间以及所述右端盖与底座之间均设有减震胶圈。减震胶圈的使用可以保证本发明运行的稳定性，从而使本发明运行时更加稳定。

附图说明：

图1是本发明单相变极双速双电容异步电动机的结构示意图。

图2是本发明单相变极双速双电容异步电动机的工作电路连接原理示意图。

图3是图1中“A”的放大结构示意图。

图中所示：1、底座，2、左端盖，3、右端盖，4、机壳，5、嵌线定子，6、离心器，61、压板，7、微动开关，8、金属触片I，9、金属触片II，10、非金属垫块，11、转轴，12、电动机手提带，13、电容外罩，14、电容固定板，15、出线口I，16、出线口II，17、减震胶圈，18、铸铝转子，19、轴承，SB、离心开关组件，L1、高速主绕组，L2、高速副绕组，L3、低速主绕组，L4、低速副绕组，L、高速接点，C、中线接点，H、低速接点，C1、高速电容，C2、低速电容。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本发明单相变极双速双电容异步电动机包括左端盖2、右端盖3、离心开关组件SB、高速电容C1、低速电容C2、转子组件以及定子组件；所述左端盖2和右端盖3紧配在底座1上；所述转子组件包括铸铝转子18和转轴11；所述转轴11通过两个轴承19分别与左端盖2和右端盖3配合，从而使转子组件可以在左端盖2和右端盖3上转动；所述定子组件包括机壳4和嵌线定子5；所述机壳4连接在左端盖2和右端盖3之间；所述嵌线定子5与机壳4紧配合；所述机壳4上设有出线口II16；所述左端盖2与底座1之间以及所述右端盖3与底座之间均设有减震胶圈17；所述左端盖2和右端盖3之间连接有一根电动机手提带12。

在本具体实施方式中，本发明中所述的嵌线定子5包括高速主绕组L1、高速副绕组L2、低速主绕组L3以及低速副绕组L4，所述高速主绕组L1的一端接高速接点L，高速主绕组L1的另一端接中线接点C；所述低速主绕组L3的一端接中线接点C，低速主绕组L3的另一端接低速接点H；所述高速副绕组L2的一端通过高速电容C1接高速接点L，高速副绕组L2的另一端接中线接点C；所述低速副绕组L4的一端接中线接点C，低速副绕组L4的另一端通过低速电容C2接低速接点C。

在本具体实施方式中，所述离心开关组件SB电连接在高速接点L和低速接点H之间。所述离心开关组件SB包括离心器6和微动开关7；所述离心器6连接在转子组件的转轴11上；所述微动开关7安装在左端盖2上；所述微动开关7的静触点和动触点分别为金属触片I8和金属触片II9；所述金属触片I8通过非金属垫块10连接在左端盖2上；所述金属触片I8与高速主绕组L1接高速接点L的一端电连接；所述金属触片II9与低速主绕组L3接低速接点H的一端电连接；所述离心器6上的压板61与微动开关7的动触点配合使用。

在本具体实施方式中，所述机壳4外表面连接有一个电容外罩13；所述电容外罩13内设有电容固定板14；所述高速电容C1和低速电容C2连接在电容固定板14上；所述电容外罩13上设有出线口I15。

本发明的工作原理是：当本发明需要高速运行时，使用者可以通过调节旋钮接通高速接点H与中线接点C之间的电源，此时本发明中的高速主绕组L1、高速副绕组L2、高速电容C1、低速电容C2以及低速副绕组同时通电，而离心开关组件SB中的微动开关7是闭合的，因此，本发明会在很大的启动力矩作用下高速启动，当转子的转速上升到同步速度的75％～80％时，离心开关组件SB中离心器6上的压板61在离心力的作用下克服安装于离心器6上的弹簧的压力，使压板61离开微动开关7，由于微动开关7没有压板61的作用力，因此离心开关7上的动触点和静触点即金属触片I8和金属触片II9会脱离接触，从而切断低速副绕组L4和低速电容C2的电路，使本发明保持稳定的高速运转；

当本发明需要低速运行时，使用者可以通过调节旋钮接通低速接点L与中线接点C之间的电源，此时本发明中的低速主绕组L3、低速副绕组L4、高速电容C1、低速电容C2以及高速副绕组同时通电，而离心开关组件SB中的微动开关7是闭合的，因此，本发明仍然会在很大的启动力矩作用下高速启动，当转子的转速上升到同步速度的75％～80％时，离心开关组件SB中离心器6上的压板61在离心力的作用下克服安装于离心器6上的弹簧的压力，使压板61离开微动开关7，由于微动开关7没有压板61的作用力，因此离心开关7上的动触点和静触点即金属触片I8和金属触片II9会脱离接触，从而切断高速副绕组L2和高速电容C1的电路，使本发明保持稳定的低速运转。

Claims

1、一种单相变极双速双电容异步电动机，它包括紧配在底座(1)上的左端盖(2)和右端盖(3)、离心开关组件(SB)、高速电容(C1)、低速电容(C2)、可转动地连接在左端盖(2)和右端盖(3)之间的转子组件以及由机壳(4)和嵌线定子(5)组成的定子组件；所述机壳(4)连接在左端盖(2)和右端盖(3)之间；所述嵌线定子(5)与机壳(4)紧配合；所述嵌线定子(5)包括高速主绕组(L1)、高速副绕组(L2)、低速主绕组(L3)以及低速副绕组(L4)，其特征在于：所述高速主绕组(L1)的一端接高速接点(H)，高速主绕组(L1)的另一端接中线接点(C)；所述低速主绕组(L3)的一端接中线接点(C)，低速主绕组(L3)的另一端接低速接点(L)；所述高速副绕组(L2)的一端通过高速电容(C1)接高速接点(H)，高速副绕组(L2)的另一端接中线接点(C)；所述低速副绕组(L4)的一端接中线接点(C)，低速副绕组(L4)的另一端通过低速电容(C2)接低速接点(L)；所述离心开关组件(SB)电连接在高速接点H和低速接点(L)之间。

2、根据权利要求1所述的单相变极双速双电容异步电动机，其特征在于：所述离心开关组件(SB)包括离心器(6)和微动开关(7)；所述离心器(6)连接在转子组件的转轴(11)上；所述微动开关(7)安装在左端盖(2)上；所述微动开关(7)的静触点和动触点分别为金属触片I(8)和金属触片II(9)；所述金属触片I(8)通过非金属垫块(10)连接在左端盖(2)上；所述金属触片I(8)与高速主绕组(L1)接高速接点(H)的一端电连接；所述金属触片II(9)与低速主绕组(L3)接低速接点(L)的一端电连接；所述离心器(6)上的压板(61)与微动开关(7)的动触点配合使用。

3、根据权利要求1或2所述的单相变极双速双电容异步电动机，其特征在于：所述左端盖(2)和右端盖(3)之间连接有一根电动机手提带(12)。

4、根据权利要求1所述的单相变极双速双电容异步电动机，其特征在于：所述机壳(4)外表面连接有一个电容外罩(13)；所述电容外罩(13)内设有电容固定板(14)；所述高速电容(C1)和低速电容(C2)连接在电容固定板(14)上；所述电容外罩(13)上设有出线口I(15)。

5、根据权利要求1所述的单相变极双速双电容异步电动机，其特征在于：所述左端盖(2)与底座(1)之间以及所述右端盖(3)与底座之间均设有减震胶圈(17)。