CN1057553A

CN1057553A - 单相分相三相电动机

Info

Publication number: CN1057553A
Application number: CN 90103024
Authority: CN
Inventors: 张敬业
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-01-01

Abstract

本发明单相分相三相电动机是单相电容分相电动机和罩极分相电动机的组合，是单相电动机和三相电动机的综合，定子上有主相绕组1，罩极副相绕组 3，和有适当电容量的电容副相绕组5，接单相交流电源，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为圆形(接近圆形)旋转磁场。无负序损耗和负序转矩，起动、过载转矩大。

Description

现有单相异步电动机，定子磁势中存在负序损耗和负序转矩的制动作用，使得合成转矩比三相异步电动机的小;效率、功率因数、过载能力都比三相电动机差;单位功率的体积大、重量大、成本高，同一机座号输出功率比三相异步电动机的低1/4-1/2（参阅《电机工程手册》第4卷，第22-4-8页及表22.2-1）。

“磁阻同步电动机……在同体积下，三相磁阻同步电动机比单相磁阻同步电动机出力高1/3-2/3。”（《电机工程手册》第4卷，第22-27页）

单相电动机的主要优点：是单相电源供电。

本发明的目的：在现有单相、三相电动机技术基础上，取长补短，综合吸取它们的优点，创造一种能克服上述缺点的单相分相三相电动机，属于单相分相电机技术领域，用来取代有上述缺点的单相电动机。

本发明的创造性特点：

1、总的共有特点：单相分相三相电动机，是单相电容分相电动机，和罩极分相电动机的组合，是单相电动机和三相电动机的综合，如附图所示，定子上有主相绕组1，其1/3-1/2上加自行闭路的罩极副相绕组3为罩极副相，未罩部分为主相，和有适当电容量的电容副相绕组5为电容副相，定子绕组由单相交流电源供电，一主二副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场。

2、定子主相绕组未罩部分的主相，被罩部分的罩极副相，和电容副相各相的相轴在空间最好是互差120°电角度-空间对称分布，定子绕组接单相交流电源，主副三相绕组电容、罩极分相产生三个脉振磁通最好是对称分布，合成磁场为园形旋转磁场。类似A、B、C、三相对称绕组接三相对称电源产生三个脉振磁通合成的园形旋转磁场。

3、根据电冰箱、空调机等电动机需要，罩极闭路绕组（各罩极下匝数串联）中可以串一适合的热敏电阻，起动初期温度低，热敏电阻阻值很小，罩极闭路绕组相当于短路，正常运行时热敏电阻温度高于居里点阻值很大，罩极闭路绕组相当于断开。即热敏电阻自动控制罩极闭路绕组各种阻值的工作状态。具有改善电动机起动性能（三相对称起动），运行性能（两相对称运行），提高效率，过热保护，省电节能等作用。

4、主副三相绕组为隐极分布绕组时，最好分别作成正弦绕组，会使谐波分量及其危害大为削弱，磁势波形趋向正弦。

5、有适当电容量的电容副相绕组，可以是串一适当电容器的绕组;也可以是绕组和电容器组合成一体的电容副相绕组。

6、单相分相三相电动机只是三相定子结构主副三相绕组特殊，与现有单相、三相、异相、同步电动机的不同，但转子结构与现有单相、三相、异步、同步电动机是相同的。当转子是异步电动机的转子结构时，即为单相分相三相异步电动机;当转子为同步电动机的转子结构时，即为单相分相三相同步电动机;当转子是异步电动机同步化的转子结构时，即为单相分相三相同步化异步电动机。

7、可以用与其结构零部件通用的单相、三相、异步、同步电动机派生，除定子绕组需要改制外，其余结构零部件都是相同而通用的。

8、可以用与其结构零部件通用的无整流器脉冲直流电动机派生，而且可以制成单相分相三相电动机与无整流器脉冲直流电动机相互通用的交直流两用电动机。

本发明的实施方案及制造方法：

1、最好用与其结构零部件通用的异步电动机派生，只需将定子绕组改为如上创造性特点所述的主相绕组，罩极副相绕组，和有适当电容量的电容副相绕组，定子绕组接单相交流电源，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场，即派生为单相分相三相异步电动机。除定子绕组需要改制外，其余结构零部件都是相同而通用的。由于单相、三相异步电动机类型、系列、品种、规格很多，因此，根据原异步电动机类型、系列、品种、规格，可派生出鼠笼式、绕线式、内转子式、外转子式、实心转子式、非磁性薄壁空心杯式等等多种单相分相三相异步电动机。

2、最好用与其结构零部件通用的同步电动机派生，只需将定子绕组改为如上创造性特点所述的主相绕组，罩极副相绕组，和有适当电容量的电容副相绕组，接单相交流电源，分相产生三个脉振磁通的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场，即派生为单相分相三相同步电动机。除定子绕组需要改制外，其余结构零部件都是相同而通用的。因此，根据原同步电动机类型、系列、品种、规格，可派生出永磁式、磁阻式、磁滞式、亚同步式等等多种单相分相三相同步电动机。

3、最好用与其结构零部件通用的无整流器脉冲直流电动机派生，只需将定子脉冲一次绕组改为主相绕组（罩极绕组通用，不需要改变），直流激磁绕组改为有适当电容量的电容副相绕组，定子绕组接单相交流电源，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场，即派生为单相分相三相异步电动机。除定子绕组因额定数据不合适而需要改制外，其余结构零部件都是相同而通用的。由此可知它与无整流器脉冲直流电动机，只是供电电源不同，电机本身可以制成相互通用，即单相分相三相电动机与无整流器脉冲直流电动机可制成相互通用的交直流两用电动机。

4、根据用途需要专门设计制造如上创造性特点所述的各种单相分相三相电动机，如隐极式，凸极式、内转子式、外转子式、鼠笼式、绕线式、异步电动机、同步电动机、同步化异步电动机等等。微型电机一般采用结构简单，省铜，价格低廉的凸极式，如附图所示，定子绕组为集中绕组，由主相绕组1，其1/3-1/2上加自行闭路的罩极副相绕组3及罩极4，未罩部分为主极2，和有适当电容量的电容副相绕组5及电容副极6，定子绕组由单相交流电源供电，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场。由此可见，它产生三个脉振磁通合成旋转磁场的技术，是单相电容分相电动机技术和罩极分相电动机技术的组合，是单相电动机技术和三相电动机技术的综合，是产生新三相脉振磁通、新旋转磁场技术，新事物-各种单相分相三相电动机，并具有积极效果和显著进步的现有成熟技术创造性组合和综合。而且自行闭路的罩极副相绕组中可以串一适合的热敏电阻;有适当电容量的电容副相绕组，可以根据电动机负载与电流的关系，利用该电流去控制电容量自动调节电路，使电容量随负载变动等新技术。

上述凸极式单相分相三相电动机的制造，只是定子结构特殊，与其它单相、三相电动机不同，但转子结构与其它单相、三相电动机是相同的。当转子制成异步电动机的转子结构时，即为单相分相三相异步电动机;当转子制成同步电动机的转子结构时，即为单相分相三相同步电动机;当转子制成异步电动机同步化的转子结构时，即为单相分相三相同步化异步电动机等等。

本发明的积极效果：

1、单相分相三相异步电动机与单相异步电动机相比的优点：无单相异步电动机的负序损耗，和负序转矩的制动作用，起动、过载转矩大，效率高，单位功率的体积小、重量轻、成本低，为单相异步电动机的2/3-4/5，并具有省电节能，降低能耗，物耗的效果，取代单相异步电动机经济效益显著。

2、单相分相三相同步电动机与单相同步电动机相比的优点：无单相电动机的负序损耗和负序转矩，起动转矩大，牵入、牵出同步转矩大、效率高，单位功率的体积小，重量轻、成本低，并具有省电节能，降低能耗、物耗的效果，取代单相同步电动机经济效益明显。

3、单相分相三相同步化异步电动机的优点：效率高，转速高，功率大，单位功率的体积小、重量轻、成本低，并具有降低能耗、物耗的效果。

4、可与单相、三相异步、同步电动机结构零部件通用及相互派生;可与无整流器脉冲直流电动机结构零部件通用及相互派生，而且可以制成相互通用的交直流两用电动机。符合标准化、系列化、通用化，大批量生产、使用的要求，便于采用新技术、新材料、新工艺、自动化生产，可以不断提高经济效益和技术性能指标，具有广阔而深远的发展前景。

Claims

1、一种单相分相三相电动机，其特征是单相电容分相电动机，和罩极分相电动机的组合，是单相电动机和三相电动机的综合，定子上有主相绕组(1)，其1/3-1/2上加自行闭路的罩极副相绕组(3)为罩极副相，未罩部分为主相，和有适当电容量的电容副相绕组(5)为电容副相，定子绕组由单相交流电源供电，一主二副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形(接近园形)旋转磁场。

2、根据权利要求1所述分相三相电动机，其特征在于主相绕组未罩部分的主相，被罩部分的罩极副相，和电容副相各相的相轴在空间最好是互差120°电角度-空间对称分布，定子绕组接单相交流电源，主副三相绕组电容、罩极分相产生三个脉振磁通最好是对称分布，合成磁场为园形旋转磁场。

3、根据权利要求1所述分相三相电动机，其特征在于罩极闭路绕组中可以串一适合的热敏电阻，自动控制罩极闭路绕组各种阻值的工作状态。

4、权利要求1所述单相分相三相电动机，其特征在于转子是异步电动机的转子结构，为单相分相三相异步电动机。

5、权利要求1所述单相分相三相电动机，其特征在于转子为同步电动机的转子结构，是单相分相三相同步电动机。

6、权利要求1所述单相分相三相电动机，其特征在于转子是异步电动机同步化的转子结构，为单相分相三相同步化异步电动机。

7、权利要求1所述单相分相三相电动机制造方法，其特征在于最好用与其结构零部件通用的异步电动机派生，只需将定子绕组改为主相绕组，罩极副相绕组，和有适当电容量的电容副相绕组，定子绕组接单相交流电源，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场，即派生为单相分相三相异步电动机。

8、权利要求1所述单相分相三相电动机制造方法，其特征在于最好用与其结构零部件通用的同步电动机派生，只需将定子绕组改为主相绕组，罩极副相绕组，和有适当电容量的电容副相绕组，接单相交流电源，分相产生三个脉振磁通的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场，即派生为单相分相三相同步电动机。

9、权利要求1所述单相分相三相电动机制造方法，其特征在于最好用与其结构零部件通用的无整流器脉冲直流电动机派生，只需将定子脉冲一次绕组改为主相绕组（罩极绕组通用，不需要改变），直流激磁绕组改为有适当电容量的电容副相绕组，定子绕组接单相交流电源，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场，即派生为单相分相三相异步电动机。

10、权利要求1所述单相分相三相电动机制造方法，其特征在于微型电机一般采用凸极式，定子绕组为集中绕组，有主相绕组（1），其1/3-1/2上加自行闭路的罩极副相绕组（3）及罩极（4），未罩部分为主极（2），和有适当电容量的电容副相绕组（5）及电容副极（6），定子绕组由单相交流电源供电，主副三相绕组分相产生三个脉振磁场的合成磁场，为园形（接近园形）旋转磁场。