CN101447724A - 一种单相双绕组定向运转永磁同步电动机 - Google Patents

一种单相双绕组定向运转永磁同步电动机 Download PDF

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彭颖卿
王光武
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Abstract

本发明涉及一种单相双绕组定向运转永磁同步电动机，包括有转轴、定子、转子，转子套装在转轴上，定子套装在转子的外侧，且转子的转轴通过轴承安装在端盖上，转子是永磁体磁极，定子和转子等极数，其N、S极交替分布，所述定子的铁心凸极上绕有工作绕组及起动绕组，其中工作绕组由缠绕在铁心凸极的腰部的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用整个磁极，相邻线圈正反绕向，形成N、S交替磁极，起动绕组由缠绕在铁心凸极口部开设的较深或较浅槽位与凸极腰部上的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用定子磁极的局部，工作绕组及起动绕组与电控装置或输电装置连接。本发明起动绕组作用定子磁极局部，使正反旋转磁场不等，形成定向运转，定向起动能保证100％，大大提高起动质量，扩大单相永磁同步电动机的应用范围。

Description

一种单相双绕组定向运转永磁同步电动机
技术领域
本发明涉及一种单相双绕组定向运转永磁同步电动机，属于单相双绕组定向运转永磁同步电动机的改进技术。
背景技术
现有单相永磁同步电动机实现定向起动，一般采取不等气隙结构，即转子与定子铁心凸极之间的距离不等，即一边距离大一边距离小，转子起动时，一个方向电磁力比另一方向大，电机就朝那边方向转动。但上述结构的单相永磁同步电动机存在以下缺陷：为保证100％的定向起动，需要气隙大的一边距离足够大，但增大气隙对电机效率有影响，气隙改变也影响定转子初始状态位置；另外，对于定向转动要求严格的负载，电机内还必须装上单向传动轮装置，这样会增大电动机机械损耗，而且增大了噪音。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能够实现定向运转，噪音低的单相双绕组定向运转永磁同步电动机。
本发明的技术方案是：包括有转轴、定子、转子，转子套装在转轴上，定子套装在转子的外侧，且转子的转轴通过轴承安装在端盖上，转子是永磁体磁极，定子和转子等极数，其N、S极交替分布，所述定子的铁心凸极上绕有工作绕组及起动绕组，其中工作绕组由缠绕在铁心凸极的腰部的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用整个磁极，相邻线圈正反绕向，形成N、S交替磁极，起动绕组由缠绕在铁心凸极口部开设的较深或较浅槽位与凸极腰部上的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用定子磁极的局部，工作绕组及起动绕组与电控装置或输电装置连接。
上述起动绕组与工作绕组并联连接，或起动绕组与工作绕组中的部份并联连接，或起动绕组与工作绕组串联连接。
上述起动绕组根据电流方向不同，对磁极磁场影响是激磁，或是去磁。
所述工作绕组及起动绕组与输电装置连接时，在一定频率电源下可使电机有定向定速运转能力。
所述工作绕组及起动绕组与电控装置时连接时，电控产生的变频电源可使电机有定向变速运转能力。
本发明由于采用在定子的铁心凸极上绕有工作绕组及起动绕组的结构，工作绕组形成定子磁极的主磁场，起动绕组作用定子磁极的局部，打破定子磁极以铁心凸极中心线为对称的磁场关系，使定子每极通电后，在与转子永磁体形成的磁场相作用，起动时磁极左右两边电磁力不等，形成定向运转，定向起动能保证100％，大大提高起动质量，扩大单相永磁同步电动机的应用范围；另外，对于定向转动要求严格的负载，电机内不必装上单向传动轮装置，因此，不会增加电动机机械损耗，而且大大降低了噪音。
附图说明
图1为单相永磁同步电机的结构示意图；
图2为本发明实施例1的定子铁心的结构示意图；
图3为本发明实施例1的定子绕有起动绕组及工作绕组的示意图；
图4为本发明实施例2的定子铁心的结构示意图；
图5为本发明实施例2的定子绕有起动绕组及工作绕组的示意图；
图6为本发明实施例3的定子铁心的结构示意图；
图7为本发明实施例3的定子绕有起动绕组及工作绕组的示意图；
图8为本发明的工作绕组接线图；
图9为本发明的起动绕组接线图；
图10为本发明的工作绕组与起动绕组并联接线图；
图11为本发明的工作绕组与起动绕组串联接线图；
具体实施方式
实施例1：
本发明的结构示意图如图1、2、3所示，包括有转轴1、定子2、转子3，转子3套装在转轴1上，定子2套装在转子3的外侧，且转子3的转轴1通过轴承5安装在端盖4上，转子3是永磁体磁极，定子2和转子3等极数，其N、S极交替分布，定子2为方形定子，定子2的铁心凸极23上绕有工作绕组22及起动绕组21，其中工作绕组22由缠绕在铁心凸极23的腰部231的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用整个磁极，相邻线圈正反绕向，形成N、S交替磁极，起动绕组21由缠绕在铁心凸极23口部开设的较浅槽位232与凸极腰部上的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用定子磁极的局部，工作绕组22及起动绕组21与电控装置或输电装置连接。
上述起动绕组21与工作绕组22并联连接，或起动绕组21与工作绕组22中的部份并联连接，或起动绕组21与工作绕组22串联连接。本实施例中，如图10所示，上述起动绕组21与工作绕组22并联连接；或如图11所示，起动绕组21与工作绕组22串联连接。
上述起动绕组21根据电流方向不同，对磁极磁场影响是激磁，或是去磁。本实施例中，考虑效能用激磁更节能。
本实施例中，工作绕组22及起动绕组21与输电装置连接时，在一定频率电源下可使电机有定向定速运转能力。或工作绕组22及起动绕组21与电控装置时连接时，电控产生的变频电源可使电机有定向变速运转能力。
实施例2：
本实施例与实施1不同之处在于：起动绕组21由缠绕在铁心凸极23口部开设的较深槽位232与凸极腰部上的正反连绕的线圈形成，如图4、5所示。其它结构与实施例1相同。
实施例3：
本实施例与实施1不同之处在于：定子2为倒U结构，铁心凸极23为倒U定子两侧。其它结构与实施例1相同。

Claims (5)

1、一种单相双绕组定向运转永磁同步电动机，包括有转轴(1)、定子(2)、转子(3)，转子(3)套装在转轴(1)上，定子(2)套装在转子(3)的外侧，且转子(3)的转轴(1)通过轴承(5)安装在端盖(4)上，转子(3)是永磁体磁极，定子(2)和转子(3)等极数，其N、S极交替分布，其特征在于所述定子(2)的铁心凸极(23)上绕有工作绕组(22)及起动绕组(21)，其中工作绕组(22)由缠绕在铁心凸极(23)的腰部(231)的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用整个磁极，相邻线圈正反绕向，形成N、S交替磁极，起动绕组(21)由缠绕在铁心凸极(23)口部开设的较深或较浅槽位(232)与凸极腰部上的正反连绕的线圈形成，每个线圈作用定子磁极的局部，工作绕组(22)及起动绕组(21)与电控装置或输电装置连接。
2、根据权利要求1所述的单相双绕组定向运转永磁同步电动机，其特征在于上述起动绕组(21)与工作绕组(22)并联连接，或起动绕组(21)与工作绕组(22)中的部份并联连接，或起动绕组(21)与工作绕组(22)串联连接。
3、根据权利要求1所述的单相双绕组定向运转永磁同步电动机，其特征在于上述起动绕组(21)根据电流方向不同，对磁极磁场影响是激磁，或是去磁。
4、根据权利要求1所述的单相双绕组定向运转永磁同步电动机，其特征在于所述工作绕组(22)及起动绕组(21)与输电装置连接时，在一定频率电源下可使电机有定向定速运转能力。
5、根据权利要求1所述的单相双绕组永磁同步电动机，其特征在于所述工作绕组(22)及起动绕组(21)与电控装置时连接时，电控产生的变频电源可使电机有定向变速运转能力。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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