CN101964572A

CN101964572A - 一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机

Info

Publication number: CN101964572A
Application number: CN 201010290067
Authority: CN
Inventors: 梁佑平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-25
Filing date: 2010-09-25
Publication date: 2011-02-02

Abstract

本发明公开了一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，属于一种单相交流异步电动机，其结构包括电动机定子的主绕组与副绕组，电动机定子上有两个主绕组和一个副绕组，第一主绕组直接接220伏交流电源，而第二主绕组和副绕组分别串联电容器后再接220伏交流电源。本发明的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，不需要启动开关就能具有和电阻启动式异步电动机相等的启动转矩倍数，而且启动电流倍数小，功率因数高可提高运转效率或节约铜铁材料；是取代电阻启动式异步电动机的理想更新换代产品；广泛适用于小型机床、鼓风机、医疗器械及电冰箱的压缩机等需要中等启动转矩的地方。

Description

一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机

技术领域

本发明涉及一种单相交流异步电动机，具体地说是一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机。

背景技术

现有的单相交流异步电动机种类很多，主要有电阻启动式、电容启动式、电容运转式、电容启动运转式(双值电容式)及罩极式等。其中启动转矩倍数大的有电阻启动式、电容启动式和电容启动运转式，它们共同的缺点就是需要启动开关。尤其是电阻启动式异步电动机，它只有中等的启动转矩倍数，却有最大的启动电流倍数，而且运转效率和功率因数都低。将国产YU系列电阻启动式异步电动机和YY系列电容运转式异步电动机比较一下就能看出电阻启动式异步电动机的缺点非常严重。比如，输出功率同为180瓦，同步转速都是3000转/分，电阻启动式异步电动机需要用71号机座，而电容运转式异步电动机只需要用63号机座；电阻启动式异步电动机效率为60％，功率因数为0.72，而电容运转式异步电动机效率为65％，功率因数为0.92。机座号大说明体积大、重量重、用铜用铁多，效率低说明浪费电，功率因数低说明在输电线路上要多消耗电能。在强调节电节能节材的绿色环保社会中，浪费电浪费铜铁材料的电阻启动式异步电动机应该被淘汰。但用什么异步电劲机来取代电阻启动式异步电动机呢？电容运转式异步电动机显然不行，原因是启动转矩太小。专利号为ZL200920227149.8的实用新型专利也不行，原因是启动转矩还达不到电阻启动式异步电动机的水平。电容启动运转式异步电动机倒能胜任，但还是需要启动开关。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种不需要启动开关就能具有和电阻启动式异步电动机相等的启动转矩倍数、且启动电流倍数小、功率因数高的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，包括电动机定子的主绕组与副绕组，电动机定子上有两个主绕组和一个副绕组，第一主绕组直接接220伏交流电源，而第二主绕组和副绕组分别串联电容器后再接220伏交流电源。

所述的两个主绕组各占定子总槽数的1/4至1/3，副绕组占定子总槽数的1/3至1/2。

所述的两个主绕组共同组成的总主绕组的轴线与副绕组的轴线在空间成90度电角度。

所述的两个主绕组各自的轴线分别位于总主绕组的轴线的两侧且与总主绕组轴线在空间的锐角夹角相等，与总主绕组轴线的夹角范围为15度至30度电角度。

所述的两个主绕组共同组成的总主绕组的额定电压为220伏，额定电流为同功率电容运转式电动机主绕组额定电流的1至1.4倍。

所述的与第二主绕组串联的电容器可用无极性电解电容器，额定交流工作电压大于200伏。

所述的与副绕组串联的电容器为非电解电容器。

所述的与第二主绕组串联的电容器的电容量为与副绕组串联的电容器的电容量的5至15倍。

本发明的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机具有以下优点：

1、它不需要启动开关就能具有和电阻启动式异步电动机相等的启动转矩倍数，而且启动电流倍数小、功率因数高；

2、如果和电阻启动式异步电动机使用铜铁材料量基本相等，则本发明运转效率高；

3、如果和电阻启动式异步电动机具有相等的运转效率，则本发明可少用铜铁材料，使电动机体积小、重量轻；

4、因为有上述优点，再加上电容器的价格变化趋势是越来越便宜，所以本发明是取代电阻启动式异步电动机的理想更新换代产品；

5、本发明很容易做成几十瓦甚至几瓦的小功率电动机，从而填补了小功率异步电动机无较大启动转矩倍数的空白；

6、随着节电节能工作的深入开展，单相异步电动机鼠笼式转子的导条将出现铝改铜的趋势，转子导条铝改铜后，本发明的启动转矩倍数和运转效率将会大幅提高，甚至有可能取代电容启动式异步电动机。

7、设计合理、结构简单、成本低，可广泛适用于小型机床、鼓风机、医疗器械及电冰箱的压缩机等需要中等启动转矩倍数的地方，因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机的原理示意图。

图中：1、第一主绕组；2、第二主绕组；3、副绕组；4、与第二主绕组串联的电容器；5、与副绕组串联的电容器。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机作以下详细地说明。

实施例：

本发明的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其结构包括电动机定子的主绕组与副绕组，电动机定子上有两个主绕组和一个副绕组，即第一主绕组1和第二主绕组2及副绕组3；第一主绕组1直接接220伏交流电源，而第二主绕组2和副绕组3分别串联电容器4、5后再接220伏交流电源。

两个主绕组1、2分别所占定子槽数增多，可使启动转矩倍数变大，但由于相应减少了副绕组3所占定子槽数，故会减小运转效率。常用值为：两个主绕组，即第一主绕组1和第二主绕组2各占定子总槽数的1/4，副绕组3占定子总槽数的1/2。

两个主绕组1、2共同组成的总主绕组的轴线与副绕组3的轴线在空间成90度电角度。

两个主绕组1、2各自的轴线分别位于总主绕组的轴线的两侧且与总主绕组轴线在空间的锐角夹角相等，与总主绕组轴线的夹角范围为15度至30度电角度。第一主绕组1的轴线和第二主绕组2的轴线在空间相交成的锐角增大，可使启动转矩倍数变大，但会减小运转效率，其与总主绕组轴线的夹角常用值为22.5度电角度。

两个主绕组1、2共同组成的总主绕组的额定电压为220伏，额定电流为同功率电容运转式电动机主绕组额定电流的1至1.4倍。

与第二主绕组串联的电容器可用无极性电解电容器，额定交流工作电压为250伏。

与副绕组串联的电容器5为非电解电容器，其额定交流工作电压的常用值为400伏，其电容量的常用值等于同功率电容运转式异步电动机所用电容器的电容值。

与第二主绕组串联的电容器4的电容量为与副绕组串联的电容器5的电容量的10倍。

本发明之所以能提高启动转矩倍数，是因为在启动时仅仅由第一主绕组1和第二主绕组2中的电流就能产生椭圆旋转磁场。这个椭圆旋转磁场叠加上副绕组3中的电流产生的磁场后，总磁场比原来接近于圆旋转磁场，而且旋转磁场强度也大于同功率的电容运转式异步电动机。在正常运转时，因为与第二主绕组串联的电容器4的容抗远小于第二主绕组2的阻抗，其影响很小，所以第一主绕组1和第二主绕组2可近似看成一个总主绕组，故整个电动机相当于电容运转式异步电动机，自然运转效率就高了。

本发明的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims

1.一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，包括电动机定子的主绕组与副绕组，其特征在于电动机定子上有两个主绕组和一个副绕组，第一主绕组直接接220伏交流电源，而第二主绕组和副绕组分别串联电容器后再接220伏交流电源。

2.根据权利要求1所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于两个主绕组各占定子总槽数的1/4至1/3，副绕组占定子总槽数的1/3至1/2。

3.根据权利要求1所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于两个主绕组共同组成的总主绕组的轴线与副绕组的轴线在空间成90度电角度。

4.根据权利要求1或3所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于两个主绕组各自的轴线分别位于总主绕组的轴线的两侧且与总主绕组轴线在空间的锐角夹角相等，与总主绕组轴线的夹角范围为15度至30度电角度。

5.根据权利要求1所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于两个主绕组共同组成的总主绕组的额定电压为220伏，额定电流为同功率电容运转式电动机主绕组额定电流的1至1.4倍。

6.根据权利要求1所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于与第二主绕组串联的电容器可用无极性电解电容器，额定交流工作电压大于200伏。

7.根据权利要求1所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于与副绕组串联的电容器为非电解电容器。

8.根据权利要求1所述的一种有两个主绕组的双电容式单相异步电动机，其特征在于与第二主绕组串联的电容器的电容量为与副绕组串联的电容器的电容量的5至15倍。