CN106357069B - 集中式绕组移相起动电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种集中式绕组移相起动电动机,其涉及一种电动机。所述电动机有二极和四极两种转速规格,每一种转速规格定子部件的结构不相同,转子部件有同步转子部件和异步转子部件两种结构类型,各种定子部件与转子部件分别组成集中式绕组移相起动同步电动机和集中式绕组移相起动异步电动机。集中式绕组移相起动同步电动机在起动时,鼠笼导体产生电磁力矩的轴向分力推动滑动轴套部件轴向移动一段距离,获得更大的异步起动转矩。同步转子部件被牵入同步转速后,弹簧推动滑动轴套部件轴向移动至初始位置,获得更大的同步转矩。集中式绕组移相起动电动机的辅助绕组与工作绕组采用集中式结构,并且采用移相起动方式,该电动机结构适用于微型电动机。
Description
技术领域
本发明是一种集中式绕组移相起动电动机,其涉及一种电动机,特别是涉及一种定子绕组采用集中式结构,并且采用移相起动的微型电动机。
背景技术
单相异步电动机按照定子结构的不同可以分为移相式和罩极式两种类型。移相式单相异步电动机在定子中有辅助绕组和工作绕组,辅助绕组与工作绕组在空间上相差90度电角度,利用电容或电阻的移相作用,使辅助绕组的电流相位与工作绕组的电流相位相差约为90度,辅助绕组与工作绕组共同作用产生旋转磁场。移相式单相异步电动机的结构复杂,普通移相式单相异步电动机结构不适用于微型电动机。电容移相式单相异步电动机具有效率高、功率因素高的优点。
罩极式单相异步电动机的定子上只有工作绕组,定子绕组为集中式绕组结构,常见有二极和四极两种转速规格。罩极式单相异步电动机定子的每个磁极端面处有沟槽,沟槽中安装有短路铜环,称之为罩极,当工作绕组通电后在短路铜环内产生一个相位上滞后约为90度的感应电流,短路铜环与工作绕组共同作用产生旋转磁场。罩极式单相异步电动机的起动转矩小、运行性能差、结构简单,罩极式单相异步电动机结构适用于微型电动机。
微型电动机广泛应用于家电、自动控制领域中,微型电动机中应用数量最多的是微型异步电动机与微型同步电动机。目前的微型同步电动机是依靠不均匀气隙起动的,其定子上只有工作绕组,定子铁芯径向内侧边缘有与定子磁极几何中心线不对称的凹槽,凹槽使转子磁场穿越气隙时的磁阻发生变化,转子在起动前的静止状态时,转子磁场中心线与定子磁极几何中心线偏转一定角度,避开起动转矩为零的死点位置,使该电动机具备自起动能力。此种电机也称U型自起动单相永磁同步电动机,其具有结构简单、成本低等优点。由于其起动转矩小、起动性能差,限制了该类型电动机的使用。
目前的微型异步电动机的定子仍然是罩极式结构,电机效率非常低。因此,家电、自动控制领域迫切需要一种效率较高的适用于微型电动机的技术。若一种电动机定子绕组采用集中式绕组结构,并且采用移相起动方式,则该电动机技术适用于微型电动机,并且具备电机效率高、起动转矩大、运行性能好的优点。该电动机定子与鼠笼转子共同组成一种微型异步电动机。该电动机定子与异步起动永磁同步电动机转子共同组成一种微型异步起动永磁同步电动机。
发明内容
本发明的目的是克服罩极式单相异步电动机、U型自起动单相永磁同步电动机的起动转矩小、运行性能差的缺点,以及克服普通移相式单相异步电动机结构不适用于微型电动机的缺点,提供一种定子绕组采用集中式结构,并且采用移相起动的微型电动机。本发明的实施方案如下:
集中式绕组移相起动电动机包括定子部件、转子部件,转子部件安装在定子部件的径向内侧。其特征在于所述集中式绕组移相起动电动机有二极和四极两种转速规格,每一种转速规格定子部件的结构不相同,分别形成二极定子部件、四极定子部件。转子部件有同步转子部件和异步转子部件两种结构类型。二极定子部件与同步转子部件装配在一起组成二极集中式绕组移相起动同步电动机。二极定子部件与异步转子部件装配在一起组成二极集中式绕组移相起动异步电动机。四极定子部件与同步转子部件装配在一起组成四极集中式绕组移相起动同步电动机。四极定子部件与异步转子部件装配在一起组成四极集中式绕组移相起动异步电动机。
在二极定子部件的结构基础上,取消一个工作绕组和一个工作绕组铁芯组成二极乙型定子部件。二极乙型定子部件与同步转子部件装配在一起组成二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机。二极乙型定子部件与异步转子部件装配在一起组成二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机。
二极定子部件包括工作绕组壹、工作绕组铁芯壹、辅助绕组一、辅助绕组铁芯一、工作绕组贰、工作绕组铁芯贰、二极定子铁芯、辅助绕组铁芯二、辅助绕组二。工作绕组壹安装在工作绕组铁芯壹上,工作绕组贰安装在工作绕组铁芯贰上,辅助绕组一安装在辅助绕组铁芯一上,辅助绕组二安装在辅助绕组铁芯二上,工作绕组铁芯壹、工作绕组铁芯贰、辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二安装在二极定子铁芯上。
二极定子铁芯的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔壹,工作绕组空腔壹的左右两侧各有一个锁定凹槽壹,锁定凹槽壹的轮廓呈燕尾形。二极定子铁芯的上端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔贰,工作绕组空腔贰的左右两侧各有一个锁定凹槽贰,锁定凹槽贰的轮廓呈燕尾形。工作绕组空腔贰下端的左右两侧分别是辅助绕组空腔一、辅助绕组空腔二。辅助绕组空腔一径向外侧有一个锁定凹槽一,锁定凹槽一的轮廓呈燕尾形。辅助绕组空腔一径向内侧有一个圆弧形的磁极一凸台。辅助绕组空腔二径向外侧有一个锁定凹槽二,锁定凹槽二的轮廓呈燕尾形。辅助绕组空腔二径向内侧有一个圆弧形的磁极二凸台。二极定子铁芯的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔一。定子气隙内腔一的径向外侧均布有四个二极定子隔磁凹槽,四个二极定子隔磁凹槽把定子气隙内腔一的径向外侧分割成磁极一凸台、磁极二凸台、磁极三、磁极四。磁极三与二极定子铁芯的左侧区域连接在一起。磁极四与二极定子铁芯的右侧区域连接在一起。每一个二极定子隔磁凹槽的槽底各形成一个截面非常小的二极定子隔磁磁桥。
工作绕组铁芯壹、工作绕组铁芯贰的结构相同,工作绕组铁芯壹、工作绕组铁芯贰呈矩形,工作绕组铁芯壹、工作绕组铁芯贰的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,工作绕组铁芯壹两端榫头的轮廓分别与二极定子铁芯的锁定凹槽壹的轮廓相啮合。工作绕组铁芯贰两端榫头的轮廓分别与二极定子铁芯的锁定凹槽贰的轮廓相啮合。
辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二的结构相同,辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二呈T形或者L形,辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二中间是磁极极身,辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二的一端分别是圆弧形的磁极极靴,辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二的另一端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,辅助绕组铁芯一另一端榫头的轮廓与二极定子铁芯的锁定凹槽一的轮廓相啮合。辅助绕组铁芯二另一端榫头的轮廓与二极定子铁芯的锁定凹槽二的轮廓相啮合。
工作绕组壹、工作绕组贰的结构相同,工作绕组壹、工作绕组贰分别包括线圈骨架、绕组线圈,线圈骨架中间是骨架通孔,绕组线圈安装在线圈骨架上。辅助绕组一、辅助绕组二的结构相同,辅助绕组一、辅助绕组二分别包括线圈骨架、绕组线圈,线圈骨架中间是骨架通孔,绕组线圈安装在线圈骨架上。
二极定子部件在装配时,把工作绕组铁芯壹插入工作绕组壹的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯壹安装在二极定子铁芯的工作绕组空腔壹中,使工作绕组铁芯壹两端榫头插入二极定子铁芯的锁定凹槽壹中。把工作绕组铁芯贰插入工作绕组贰的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯贰安装在二极定子铁芯的工作绕组空腔贰中,使工作绕组铁芯贰两端榫头插入二极定子铁芯的锁定凹槽贰中。把辅助绕组铁芯一插入辅助绕组一的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯一安装在二极定子铁芯的辅助绕组空腔一中,使辅助绕组铁芯一的榫头插入二极定子铁芯的锁定凹槽一中,同时使辅助绕组铁芯一的磁极极靴的径向内表面与二极定子铁芯的磁极一凸台的径向外表面相互接触。把辅助绕组铁芯二插入辅助绕组二的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯二安装在二极定子铁芯的辅助绕组空腔二中,使辅助绕组铁芯二的榫头插入二极定子铁芯的锁定凹槽二中,同时使辅助绕组铁芯二的磁极极靴的径向内表面与二极定子铁芯的磁极二凸台的径向外表面相互接触。
异步转子部件包括异步转轴、缓冲垫一、异步鼠笼、异步鼠笼铁芯、缓冲垫二、开口挡圈。异步转轴呈圆柱形,异步转轴两端各有一个环形的挡圈沟槽,每一个挡圈沟槽内安装有一个开口挡圈,一个开口挡圈的轴向外侧安装有缓冲垫一,另一个开口挡圈的轴向外侧安装有缓冲垫二。异步鼠笼安装在异步鼠笼铁芯中,异步鼠笼铁芯安装在两个挡圈沟槽之间的异步转轴的中间位置。
同步转子部件包括同步转轴、缓冲垫三、缓冲垫四、开口挡圈、缓冲垫五、弹簧、轴承球、滑动轴套部件。同步转轴呈圆柱形,同步转轴两端各有一个环形的挡圈沟槽,每一个挡圈沟槽内安装有一个开口挡圈,一个开口挡圈的轴向外侧安装有缓冲垫三,该开口挡圈的轴向内侧安装有弹簧,另一个开口挡圈的轴向外侧安装有缓冲垫四,该开口挡圈的轴向内侧安装有缓冲垫五。同步转轴中间位置的上下两侧各有若干个轴承球定位槽,轴承球定位槽内安装有轴承球。
滑动轴套部件包括同步转子铁芯、永磁体、起动鼠笼、起动鼠笼铁芯、滑动轴套。滑动轴套呈圆筒形,滑动轴套中间通孔的上下两侧各有一个导轨凹槽,导轨凹槽的轮廓分别与轴承球上下两侧的轮廓相啮合。同步转子铁芯呈圆筒形,同步转子铁芯径向外表面安装有二个或者四个瓦片形的永磁体,相邻永磁体径向外表面互为异性磁极,同步转子铁芯安装在滑动轴套一端的径向外表面。起动鼠笼安装在起动鼠笼铁芯中,起动鼠笼铁芯安装在滑动轴套另一端的径向外表面。
滑动轴套部件安装在两个挡圈沟槽之间的同步转轴的中间位置,使若干个轴承球的一部分分别安装在滑动轴套的导轨凹槽中,并且使滑动轴套部件的有同步转子铁芯的一端靠近弹簧一侧。在没有轴向外力作用时,弹簧的弹力作用在滑动轴套的一端,推动滑动轴套部件向缓冲垫五方向轴向移动,直至滑动轴套的另一端与缓冲垫五相互接触。在有轴向外力作用时,轴向外力推动滑动轴套部件向缓冲垫三方向轴向移动,直至弹簧被完全压缩。
同步转子部件的同步转子铁芯轴向长度与起动鼠笼铁芯轴向长度之和,大于二极定子铁芯的轴向长度。并且,同步转子部件的同步转子铁芯轴向长度小于二极定子铁芯的轴向长度。同步转子部件的起动鼠笼铁芯轴向长度小于二极定子铁芯的轴向长度。
把同步转子部件安装在二极定子部件的二极定子铁芯的定子气隙内腔一中,组成二极集中式绕组移相起动同步电动机。把异步转子部件安装在二极定子部件的二极定子铁芯的定子气隙内腔一中,组成二极集中式绕组移相起动异步电动机。
四极定子部件包括工作绕组叁、工作绕组铁芯叁、辅助绕组Ⅰ、辅助绕组铁芯部件Ⅰ、工作绕组肆、工作绕组铁芯肆、四极定子铁芯、辅助绕组Ⅲ、辅助绕组铁芯部件Ⅲ。工作绕组叁安装在工作绕组铁芯叁上,工作绕组肆安装在工作绕组铁芯肆上,工作绕组铁芯叁、工作绕组铁芯肆安装在四极定子铁芯上。辅助绕组Ⅰ、辅助绕组铁芯部件Ⅰ、辅助绕组Ⅲ、辅助绕组铁芯部件Ⅲ安装在四极定子铁芯上。
四极定子铁芯的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔叁,工作绕组空腔叁的左右两侧各有一个锁定凹槽叁,锁定凹槽叁的轮廓呈燕尾形。四极定子铁芯的上端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔肆,工作绕组空腔肆的左右两侧各有一个锁定凹槽肆,锁定凹槽肆的轮廓呈燕尾形。四极定子铁芯的左侧有一个凹槽,该凹槽形成辅助绕组空腔Ⅰ,辅助绕组空腔Ⅰ的上下两侧各有一个锁定凹槽Ⅰ,锁定凹槽Ⅰ的轮廓呈燕尾形。四极定子铁芯的右侧有一个凹槽,该凹槽形成辅助绕组空腔Ⅲ,辅助绕组空腔Ⅲ的上下两侧各有一个锁定凹槽Ⅲ,锁定凹槽Ⅲ的轮廓呈燕尾形。
四极定子铁芯的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔二。沿着定子气隙内腔二的水平方向和垂直方向,在定子气隙内腔二的径向外侧均布有四个四极定子隔磁空气槽,相邻两个四极定子隔磁空气槽之间有一个四极定子隔磁凹槽,四个四极定子隔磁空气槽和四个四极定子隔磁凹槽把四极定子铁芯的径向外侧分割成磁极Ⅳ左、磁极Ⅰ下、磁极Ⅰ上、磁极Ⅱ左、磁极Ⅱ右、磁极Ⅲ上、磁极Ⅲ下、磁极Ⅳ右。磁极Ⅱ左与四极定子铁芯的左上侧区域连接在一起。磁极Ⅱ右与四极定子铁芯的右上侧区域连接在一起。磁极Ⅳ左与四极定子铁芯的左下侧区域连接在一起。磁极Ⅳ右与四极定子铁芯的右下侧区域连接在一起。定子气隙内腔二左侧的两个四极定子隔磁凹槽与辅助绕组空腔Ⅰ相互连通在一起,定子气隙内腔二右侧的两个四极定子隔磁凹槽与辅助绕组空腔Ⅲ相互连通在一起。每一个四极定子隔磁空气槽的槽底各形成一个截面非常小的四极定子隔磁磁桥。每一个四极定子隔磁凹槽的槽底各形成一个截面非常小的四极定子隔磁磁桥。
工作绕组铁芯叁、工作绕组铁芯肆的结构相同,工作绕组铁芯叁、工作绕组铁芯肆呈矩形,工作绕组铁芯叁、工作绕组铁芯肆的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,工作绕组铁芯叁两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯的锁定凹槽叁的轮廓相啮合。工作绕组铁芯肆两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯的锁定凹槽肆的轮廓相啮合。
辅助绕组铁芯部件Ⅰ、辅助绕组铁芯部件Ⅲ的结构相同,辅助绕组铁芯部件Ⅰ、辅助绕组铁芯部件Ⅲ分别包括定子铁芯连接板一、四极辅助绕组铁芯一、四极辅助绕组铁芯二、定子铁芯连接板二。
四极辅助绕组铁芯一呈矩形,四极辅助绕组铁芯一下端有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形,四极辅助绕组铁芯一上端是平面。四极辅助绕组铁芯二呈矩形,四极辅助绕组铁芯二上端有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形,四极辅助绕组铁芯二下端是平面。
定子铁芯连接板一、定子铁芯连接板二的结构相同,定子铁芯连接板一、定子铁芯连接板二呈矩形,定子铁芯连接板一、定子铁芯连接板二的上下两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,定子铁芯连接板一、定子铁芯连接板二下端榫头的轮廓与四极辅助绕组铁芯一下端榫头的轮廓相啮合,定子铁芯连接板一、定子铁芯连接板二上端榫头的轮廓与四极辅助绕组铁芯二上端榫头的轮廓相啮合。定子铁芯连接板一、定子铁芯连接板二的材质是非导磁材料。
辅助绕组铁芯部件Ⅰ或辅助绕组铁芯部件Ⅲ在装配时,四极辅助绕组铁芯一安装在四极辅助绕组铁芯二的下端,四极辅助绕组铁芯一有榫头的一端向下,四极辅助绕组铁芯二有榫头的一端向上,四极辅助绕组铁芯一、四极辅助绕组铁芯二之间留有空隙,该空隙是辅助绕组隔磁空气槽,定子铁芯连接板一叠压在四极辅助绕组铁芯一、四极辅助绕组铁芯二的前侧表面,定子铁芯连接板二叠压在四极辅助绕组铁芯一、四极辅助绕组铁芯二的后侧表面。装配后的辅助绕组铁芯部件Ⅰ、辅助绕组铁芯部件Ⅲ的上下两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,辅助绕组铁芯部件Ⅰ两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯的锁定凹槽Ⅰ的轮廓相啮合。辅助绕组铁芯部件Ⅲ两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯的锁定凹槽Ⅲ的轮廓相啮合。
工作绕组叁、工作绕组肆的结构相同,工作绕组叁、工作绕组肆分别包括线圈骨架、绕组线圈,线圈骨架中间是骨架通孔,绕组线圈安装在线圈骨架上。辅助绕组Ⅰ、辅助绕组Ⅲ结构相同,辅助绕组Ⅰ、辅助绕组Ⅲ分别包括线圈骨架、绕组线圈,线圈骨架中间是骨架通孔,绕组线圈安装在线圈骨架上。
四极定子部件在装配时,把工作绕组铁芯叁插入工作绕组叁的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯叁安装在四极定子铁芯的工作绕组空腔叁中,使工作绕组铁芯叁两端榫头插入四极定子铁芯的锁定凹槽叁中。把工作绕组铁芯肆插入工作绕组肆的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯肆安装在四极定子铁芯的工作绕组空腔肆中,使工作绕组铁芯肆两端榫头插入四极定子铁芯的锁定凹槽肆中。
把四极定子铁芯的磁极Ⅰ下和磁极Ⅰ上插入辅助绕组Ⅰ的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯部件Ⅰ安装在四极定子铁芯的辅助绕组空腔Ⅰ中,使辅助绕组铁芯部件Ⅰ上下两端的榫头插入四极定子铁芯的锁定凹槽Ⅰ中,则辅助绕组铁芯部件Ⅰ的四极辅助绕组铁芯一的右侧表面与四极定子铁芯的磁极Ⅰ下的左侧表面相互接触。并且,辅助绕组铁芯部件Ⅰ的四极辅助绕组铁芯二的右侧表面与四极定子铁芯的磁极Ⅰ上的左侧表面相互接触。
把四极定子铁芯的磁极Ⅲ下和磁极Ⅲ上插入辅助绕组Ⅲ的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯部件Ⅲ安装在四极定子铁芯的辅助绕组空腔Ⅲ中,使辅助绕组铁芯部件Ⅲ上下两端的榫头插入四极定子铁芯的锁定凹槽Ⅲ中,则辅助绕组铁芯部件Ⅲ的四极辅助绕组铁芯一的左侧表面与四极定子铁芯的磁极Ⅲ下的右侧表面相互接触。并且,辅助绕组铁芯部件Ⅲ的四极辅助绕组铁芯二的左侧表面与四极定子铁芯的磁极Ⅲ上的右侧表面相互接触。
同步转子部件的同步转子铁芯轴向长度与起动鼠笼铁芯轴向长度之和,大于四极定子铁芯的轴向长度。并且,同步转子部件的同步转子铁芯轴向长度小于四极定子铁芯的轴向长度。同步转子部件的起动鼠笼铁芯轴向长度小于四极定子铁芯的轴向长度。
把同步转子部件安装在四极定子部件的四极定子铁芯的定子气隙内腔二中,组成四极集中式绕组移相起动同步电动机。把异步转子部件安装在四极定子部件的四极定子铁芯的定子气隙内腔二中,组成四极集中式绕组移相起动异步电动机。
二极乙型定子部件包括工作绕组伍、工作绕组铁芯伍、辅助绕组五、辅助绕组铁芯五、二极乙型定子铁芯、辅助绕组铁芯六、辅助绕组六。工作绕组伍安装在工作绕组铁芯伍上,辅助绕组五安装在辅助绕组铁芯五上,辅助绕组六安装在辅助绕组铁芯六上,工作绕组铁芯伍、辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六安装在二极乙型定子铁芯上。
二极乙型定子铁芯的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔伍,工作绕组空腔伍的左右两侧各有一个锁定凹槽伍,锁定凹槽伍的轮廓呈燕尾形。二极乙型定子铁芯的上端有一个凹槽,该凹槽形成二极乙型定子隔离槽,二极乙型定子隔离槽下端的左右两侧分别是辅助绕组空腔五、辅助绕组空腔六。辅助绕组空腔五径向外侧有一个锁定凹槽五,锁定凹槽五的轮廓呈燕尾形。辅助绕组空腔五径向内侧有一个圆弧形的磁极五凸台。辅助绕组空腔六径向外侧有一个锁定凹槽六,锁定凹槽六的轮廓呈燕尾形。辅助绕组空腔六径向内侧有一个圆弧形的磁极六凸台。二极乙型定子铁芯的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔三。定子气隙内腔三的径向外侧均布有四个二极乙型定子隔磁凹槽,四个二极乙型定子隔磁凹槽把定子气隙内腔三的径向外侧分割成磁极五凸台、磁极六凸台、磁极八、磁极七。磁极七与二极乙型定子铁芯的左侧区域连接在一起。磁极八与二极乙型定子铁芯的右侧区域连接在一起。每一个二极乙型定子隔磁凹槽的槽底各形成一个截面非常小的二极乙型定子隔磁磁桥。
工作绕组铁芯伍呈矩形,工作绕组铁芯伍的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,工作绕组铁芯伍两端榫头的轮廓分别与二极乙型定子铁芯的锁定凹槽伍的轮廓相啮合。
辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六的结构相同,辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六呈T形或者L形,辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六中间是磁极极身,辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六的一端分别是圆弧形的磁极极靴,辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六的另一端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,辅助绕组铁芯五另一端榫头的轮廓与二极乙型定子铁芯的锁定凹槽五的轮廓相啮合。辅助绕组铁芯六另一端榫头的轮廓与二极乙型定子铁芯的锁定凹槽六的轮廓相啮合。
工作绕组伍包括线圈骨架、绕组线圈,线圈骨架中间是骨架通孔,绕组线圈安装在线圈骨架上。辅助绕组五、辅助绕组六结构相同,辅助绕组五、辅助绕组六分别包括线圈骨架、绕组线圈,线圈骨架中间是骨架通孔,绕组线圈安装在线圈骨架上。
二极乙型定子部件在装配时,把工作绕组铁芯伍插入工作绕组伍的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯伍安装在二极乙型定子铁芯的工作绕组空腔伍中,使工作绕组铁芯伍两端榫头插入二极乙型定子铁芯的锁定凹槽伍中。把辅助绕组铁芯五插入辅助绕组五的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯五安装在二极乙型定子铁芯的辅助绕组空腔五中,使辅助绕组铁芯五的榫头插入二极乙型定子铁芯的锁定凹槽五中,同时使辅助绕组铁芯五的磁极极靴的径向内表面与二极乙型定子铁芯的磁极五凸台的径向外表面相互接触。把辅助绕组铁芯六插入辅助绕组六的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯六安装在二极乙型定子铁芯的辅助绕组空腔六中,使辅助绕组铁芯六的榫头插入二极乙型定子铁芯的锁定凹槽六中,同时使辅助绕组铁芯六的磁极极靴的径向内表面与二极乙型定子铁芯的磁极六凸台的径向外表面相互接触。
同步转子部件的同步转子铁芯轴向长度与起动鼠笼铁芯轴向长度之和,大于二极乙型定子铁芯的轴向长度。并且,同步转子部件的同步转子铁芯轴向长度小于二极乙型定子铁芯的轴向长度。同步转子部件的起动鼠笼铁芯轴向长度小于二极乙型定子铁芯的轴向长度。
把同步转子部件安装在二极乙型定子部件的二极乙型定子铁芯的定子气隙内腔三中,组成二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机。把异步转子部件安装在二极乙型定子部件的二极乙型定子铁芯的定子气隙内腔三中,组成二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机。
二极集中式绕组移相起动同步电动机在起动时,以及二极集中式绕组移相起动异步电动机在起动和运行的某一时刻,工作绕组产生的磁场磁通路径一是, 磁力线从工作绕组壹的N极出发,磁力线依次经过工作绕组铁芯壹、二极定子铁芯、磁极三、电动机气隙、转子部件、电动机气隙、磁极四、二极定子铁芯、工作绕组铁芯壹,磁力线回到工作绕组壹的S极,形成闭合回路。工作绕组产生的磁场磁通路径二是, 磁力线从工作绕组贰的N极出发,磁力线依次经过工作绕组铁芯贰、二极定子铁芯、辅助绕组铁芯一、磁极一凸台、电动机气隙、转子部件、电动机气隙、磁极二凸台、辅助绕组铁芯二、二极定子铁芯、工作绕组铁芯贰,磁力线回到工作绕组贰的S极,形成闭合回路。工作绕组产生的磁场在电动机气隙中的磁场方向从二极定子铁芯的定子气隙内腔一左侧的N极指向右侧的S极。
二极集中式绕组移相起动同步电动机在起动时,以及二极集中式绕组移相起动异步电动机在起动和运行的某一时刻,辅助绕组产生的磁场磁通路径一是, 磁力线从辅助绕组一的Ny极出发,磁力线依次经过辅助绕组铁芯一、磁极一凸台、电动机气隙、转子部件、电动机气隙、磁极三、二极定子铁芯、辅助绕组铁芯一,磁力线回到辅助绕组一的Sy极,形成闭合回路。辅助绕组产生的磁场磁通路径二是, 磁力线从辅助绕组二的Ny极出发,磁力线依次经过辅助绕组铁芯二、磁极二凸台、电动机气隙、转子部件、电动机气隙、磁极四、二极定子铁芯、辅助绕组铁芯二,磁力线回到辅助绕组二的Sy极,形成闭合回路。辅助绕组产生的磁场在电动机气隙中的磁场方向从二极定子铁芯的定子气隙内腔一上侧的Ny极指向下侧的Sy极。
集中式绕组移相起动电动机气隙中辅助绕组磁场方向与工作绕组磁场方向在空间上相差90度电角度,利用电容或电阻的移相作用,使辅助绕组的电流相位与工作绕组的电流相位相差约为90度,则辅助绕组与工作绕组共同作用产生定子旋转磁场。异步转子部件的异步鼠笼或者同步转子部件的起动鼠笼切割定子旋转磁场的磁力线产生异步转矩。
二极集中式绕组移相起动同步电动机、四极集中式绕组移相起动同步电动机、二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机在停止运行的静止状态时,弹簧的弹力作用在滑动轴套的一端,推动滑动轴套部件向缓冲垫五方向轴向移动,直至滑动轴套的另一端与缓冲垫五相互接触。此时,仍然有一部分起动鼠笼及起动鼠笼铁芯位于定子气隙内腔一、或者定子气隙内腔二、或者定子气隙内腔三的径向内侧。
在上述同步电动机起动时,起动鼠笼的一部分轴向长度鼠笼导体切割定子旋转磁场的磁力线,鼠笼导体产生的电磁力矩分解为轴向分力和径向分力,径向分力产生异步起动转矩,轴向分力推动滑动轴套部件向缓冲垫三方向轴向移动,直至弹簧被完全压缩。此时全部轴向长度的起动鼠笼及起动鼠笼铁芯位于定子气隙内腔一、或者定子气隙内腔二、或者定子气隙内腔三的径向内侧,起动鼠笼的鼠笼导体能产生更大的异步起动转矩。异步起动转矩通过轴承球传递到同步转轴上。
同步转子部件被牵入同步转速后,同步转子部件的转差率为零,鼠笼导体不产生电磁力矩,轴向分力为零,弹簧的弹力作用在滑动轴套的一端,推动滑动轴套部件向缓冲垫五方向轴向移动,直至滑动轴套的另一端与缓冲垫五相互接触。此时全部轴向长度的同步转子铁芯及永磁体位于定子气隙内腔一、或者定子气隙内腔二、或者定子气隙内腔三的径向内侧,永磁体能产生更大的同步转矩。同步转矩通过轴承球传递到同步转轴上。
集中式绕组移相起动电动机的辅助绕组与工作绕组采用集中式结构,并且采用移相起动方式,该电动机结构适用于微型电动机,与罩极式单相异步电动机相比,集中式绕组移相起动电动机具备电机效率高、起动转矩大、运行性能好的优点。
附图说明
说明书附图是集中式绕组移相起动电动机的结构图和示意图。
其中图1是二极集中式绕组移相起动同步电动机的轴测图。图2是四极集中式绕组移相起动异步电动机的轴测图。图3是二极定子铁芯、工作绕组铁芯壹、工作绕组铁芯贰、辅助绕组铁芯一、辅助绕组铁芯二的装配位置示意图。图4是二极定子铁芯的轴测图。图5是工作绕组铁芯壹、或工作绕组铁芯贰、或工作绕组铁芯叁、或工作绕组铁芯肆、工作绕组铁芯伍的轴测图。图6是工作绕组壹、或工作绕组贰、或辅助绕组一、或辅助绕组二、或工作绕组叁、或工作绕组肆、或辅助绕组Ⅰ、或辅助绕组Ⅲ、或工作绕组伍、或辅助绕组五、或辅助绕组六的轴测图。图7是异步转子部件的轴测图。图8是同步转子部件的轴测图,转子磁极为四极。图9是同步转子部件的轴测剖视图,转子磁极为四极。图10是滑动轴套部件的轴测图,转子磁极为四极。图11是同步转轴、缓冲垫三、弹簧、轴承球、缓冲垫四、开口挡圈的装配位置示意图。图中隐藏了缓冲垫五。图12是同步转轴、开口挡圈的装配位置示意图,同步转轴中间部分做局部剖视处理。图13是辅助绕组铁芯一、或辅助绕组铁芯二、或辅助绕组铁芯五、或辅助绕组铁芯六的轴测图。图14是集中式绕组移相起动同步电动机在停止运行的静止状态或者同步运行状态时,转子部件的装配位置示意图。图15是集中式绕组移相起动同步电动机在异步起动状态时,转子部件的装配位置示意图。图16是四极定子铁芯、工作绕组铁芯叁、工作绕组铁芯肆、辅助绕组铁芯部件Ⅰ、辅助绕组铁芯部件Ⅲ的装配位置示意图。图17是四极定子铁芯的轴测图。图18是辅助绕组铁芯部件Ⅰ、或辅助绕组铁芯部件Ⅲ的轴测图。图19是四极辅助绕组铁芯一、四极辅助绕组铁芯二的装配位置示意图。图20是二极集中式绕组移相起动同步电动机、或者二极集中式绕组移相起动异步电动机在异步起动状态时,工作绕组产生的磁场磁通路径示意图。图21是二极集中式绕组移相起动同步电动机、或者二极集中式绕组移相起动异步电动机在异步起动状态时,辅助绕组产生的磁场磁通路径示意图。图22是四极集中式绕组移相起动同步电动机、或者四极集中式绕组移相起动异步电动机在异步起动状态时,工作绕组产生的磁场磁通路径示意图。图23是四极集中式绕组移相起动同步电动机、或者四极集中式绕组移相起动异步电动机在异步起动状态时,辅助绕组产生的磁场磁通路径示意图。图24是二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机、或者二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机在异步起动状态时,工作绕组产生的磁场磁通路径示意图。图25是二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机的轴测图。图26是二极乙型定子铁芯、工作绕组铁芯伍、辅助绕组铁芯五、辅助绕组铁芯六的装配位置示意图。图27是二极乙型定子铁芯的轴测图。
说明书附图中大写字母N和S代表定子工作绕组磁极极性,字母Ny和Sy代表定子辅助绕组磁极极性,小写字母n和s代表同步转子磁极极性。
图中标注有工作绕组壹1、工作绕组铁芯壹2、转子部件3、辅助绕组一4、辅助绕组铁芯一5、工作绕组贰6、工作绕组铁芯贰7、二极定子铁芯8、辅助绕组铁芯二9、辅助绕组二10、二极定子隔磁凹槽11、二极定子隔磁磁桥12、工作绕组叁13、工作绕组铁芯叁14、辅助绕组Ⅰ15、辅助绕组铁芯部件Ⅰ16、工作绕组肆17、工作绕组铁芯肆18、四极定子铁芯19、四极定子隔磁凹槽20、四极定子隔磁磁桥21、四极定子隔磁空气槽22、辅助绕组Ⅲ23、辅助绕组铁芯部件Ⅲ24、辅助绕组隔磁空气槽25、工作绕组空腔壹26、定子气隙内腔一27、磁极三28、辅助绕组空腔一29、磁极一凸台30、磁极极靴31、工作绕组空腔贰32、磁极二凸台33、辅助绕组空腔二34、磁极四35、锁定凹槽壹36、锁定凹槽一37、锁定凹槽贰38、锁定凹槽二39、线圈骨架40、绕组线圈41、异步转轴42、缓冲垫一43、异步鼠笼44、异步鼠笼铁芯45、同步转轴46、缓冲垫三47、同步转子铁芯48、永磁体49、起动鼠笼50、起动鼠笼铁芯51、滑动轴套52、弹簧53、轴承球54、缓冲垫四55、开口挡圈56、缓冲垫五57、导轨凹槽58、轴向分力59、电磁力矩60、径向分力61、转子旋转方向62、轴承球定位槽63、磁极极身64、磁极Ⅳ左65、定子气隙内腔二66、磁极Ⅰ下67、磁极Ⅰ上68、磁极Ⅱ左69、磁极Ⅱ右70、四极定子隔磁凹槽71、磁极Ⅲ上72、磁极Ⅲ下73、磁极Ⅳ右74、工作绕组空腔叁75、锁定凹槽叁76、辅助绕组空腔Ⅰ77、锁定凹槽Ⅰ78、工作绕组空腔肆79、锁定凹槽肆80、辅助绕组空腔Ⅲ81、锁定凹槽Ⅲ82、定子铁芯连接板一83、四极辅助绕组铁芯一84、四极辅助绕组铁芯二85、定子铁芯连接板二86、磁力线路径87、磁场方向88、工作绕组伍89、工作绕组铁芯伍90、辅助绕组五91、辅助绕组铁芯五92、二极乙型定子铁芯93、辅助绕组铁芯六94、辅助绕组六95、二极乙型定子隔磁凹槽96、二极乙型定子隔磁磁桥97、磁极七98、磁极五凸台99、二极乙型定子隔离槽100、磁极六凸台101、磁极八102、工作绕组空腔伍103、定子气隙内腔三104、辅助绕组空腔五105、辅助绕组空腔六106、锁定凹槽伍107、锁定凹槽五108、锁定凹槽六109、缓冲垫二110。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步叙述。
参照图1、图2、图7、图8、图25,集中式绕组移相起动电动机包括定子部件、转子部件3,转子部件3安装在定子部件的径向内侧。其特征在于所述集中式绕组移相起动电动机有二极和四极两种转速规格,每一种转速规格定子部件的结构不相同,分别形成二极定子部件、四极定子部件。转子部件3有同步转子部件和异步转子部件两种结构类型。二极定子部件与同步转子部件装配在一起组成二极集中式绕组移相起动同步电动机。二极定子部件与异步转子部件装配在一起组成二极集中式绕组移相起动异步电动机。四极定子部件与同步转子部件装配在一起组成四极集中式绕组移相起动同步电动机。四极定子部件与异步转子部件装配在一起组成四极集中式绕组移相起动异步电动机。
在二极定子部件的结构基础上,取消一个工作绕组和一个工作绕组铁芯组成二极乙型定子部件。二极乙型定子部件与同步转子部件装配在一起组成二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机。二极乙型定子部件与异步转子部件装配在一起组成二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机。
参照图1、图3、图4、图5、图6,二极定子部件包括工作绕组壹1、工作绕组铁芯壹2、辅助绕组一4、辅助绕组铁芯一5、工作绕组贰6、工作绕组铁芯贰7、二极定子铁芯8、辅助绕组铁芯二9、辅助绕组二10。工作绕组壹1安装在工作绕组铁芯壹2上,工作绕组贰6安装在工作绕组铁芯贰7上,辅助绕组一4安装在辅助绕组铁芯一5上,辅助绕组二10安装在辅助绕组铁芯二9上,工作绕组铁芯壹2、工作绕组铁芯贰7、辅助绕组铁芯一5、辅助绕组铁芯二9安装在二极定子铁芯8上。
二极定子铁芯8的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔壹26,工作绕组空腔壹26的左右两侧各有一个锁定凹槽壹36,锁定凹槽壹36的轮廓呈燕尾形。二极定子铁芯8的上端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔贰32,工作绕组空腔贰32的左右两侧各有一个锁定凹槽贰38,锁定凹槽贰38的轮廓呈燕尾形。工作绕组空腔贰32下端的左右两侧分别是辅助绕组空腔一29、辅助绕组空腔二34。辅助绕组空腔一29径向外侧有一个锁定凹槽一37,锁定凹槽一37的轮廓呈燕尾形。辅助绕组空腔一29径向内侧有一个圆弧形的磁极一凸台30。辅助绕组空腔二34径向外侧有一个锁定凹槽二39,锁定凹槽二39的轮廓呈燕尾形。辅助绕组空腔二34径向内侧有一个圆弧形的磁极二凸台33。二极定子铁芯8的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔一27。定子气隙内腔一27的径向外侧均布有四个二极定子隔磁凹槽11,四个二极定子隔磁凹槽11把定子气隙内腔一27的径向外侧分割成磁极一凸台30、磁极二凸台33、磁极三28、磁极四35。磁极三28与二极定子铁芯8的左侧区域连接在一起。磁极四35与二极定子铁芯8的右侧区域连接在一起。每一个二极定子隔磁凹槽11的槽底各形成一个截面非常小的二极定子隔磁磁桥12。
工作绕组铁芯壹2、工作绕组铁芯贰7的结构相同,工作绕组铁芯壹2、工作绕组铁芯贰7呈矩形,工作绕组铁芯壹2、工作绕组铁芯贰7的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,工作绕组铁芯壹2两端榫头的轮廓分别与二极定子铁芯8的锁定凹槽壹36的轮廓相啮合。工作绕组铁芯贰7两端榫头的轮廓分别与二极定子铁芯8的锁定凹槽贰38的轮廓相啮合。
辅助绕组铁芯一5、辅助绕组铁芯二9的结构相同,辅助绕组铁芯一5、辅助绕组铁芯二9呈T形或者L形,辅助绕组铁芯一5、辅助绕组铁芯二9中间是磁极极身64,辅助绕组铁芯一5、辅助绕组铁芯二9的一端分别是圆弧形的磁极极靴31,辅助绕组铁芯一5、辅助绕组铁芯二9的另一端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,辅助绕组铁芯一5另一端榫头的轮廓与二极定子铁芯8的锁定凹槽一37的轮廓相啮合。辅助绕组铁芯二9另一端榫头的轮廓与二极定子铁芯8的锁定凹槽二39的轮廓相啮合。
工作绕组壹1、工作绕组贰6的结构相同,工作绕组壹1、工作绕组贰6分别包括线圈骨架40、绕组线圈41,线圈骨架40中间是骨架通孔,绕组线圈41安装在线圈骨架40上。辅助绕组一4、辅助绕组二10的结构相同,辅助绕组一4、辅助绕组二10分别包括线圈骨架40、绕组线圈41,线圈骨架40中间是骨架通孔,绕组线圈41安装在线圈骨架40上。
二极定子部件在装配时,把工作绕组铁芯壹2插入工作绕组壹1的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯壹2安装在二极定子铁芯8的工作绕组空腔壹26中,使工作绕组铁芯壹2两端榫头插入二极定子铁芯8的锁定凹槽壹36中。把工作绕组铁芯贰7插入工作绕组贰6的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯贰7安装在二极定子铁芯8的工作绕组空腔贰32中,使工作绕组铁芯贰7两端榫头插入二极定子铁芯8的锁定凹槽贰38中。把辅助绕组铁芯一5插入辅助绕组一4的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯一5安装在二极定子铁芯8的辅助绕组空腔一29中,使辅助绕组铁芯一5的榫头插入二极定子铁芯8的锁定凹槽一37中,同时使辅助绕组铁芯一5的磁极极靴31的径向内表面与二极定子铁芯8的磁极一凸台30的径向外表面相互接触。把辅助绕组铁芯二9插入辅助绕组二10的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯二9安装在二极定子铁芯8的辅助绕组空腔二34中,使辅助绕组铁芯二9的榫头插入二极定子铁芯8的锁定凹槽二39中,同时使辅助绕组铁芯二9的磁极极靴31的径向内表面与二极定子铁芯8的磁极二凸台33的径向外表面相互接触。
参照图7至图13,异步转子部件包括异步转轴42、缓冲垫一43、异步鼠笼44、异步鼠笼铁芯45、缓冲垫二110、开口挡圈56。异步转轴42呈圆柱形,异步转轴42两端各有一个环形的挡圈沟槽,每一个挡圈沟槽内安装有一个开口挡圈56,一个开口挡圈56的轴向外侧安装有缓冲垫一43,另一个开口挡圈56的轴向外侧安装有缓冲垫二110。异步鼠笼44安装在异步鼠笼铁芯45中,异步鼠笼铁芯45安装在两个挡圈沟槽之间的异步转轴42的中间位置。
同步转子部件包括同步转轴46、缓冲垫三47、缓冲垫四55、开口挡圈56、缓冲垫五57、弹簧53、轴承球54、滑动轴套部件。同步转轴46呈圆柱形,同步转轴46两端各有一个环形的挡圈沟槽,每一个挡圈沟槽内安装有一个开口挡圈56,一个开口挡圈56的轴向外侧安装有缓冲垫三47,该开口挡圈56的轴向内侧安装有弹簧53,另一个开口挡圈56的轴向外侧安装有缓冲垫四55,该开口挡圈56的轴向内侧安装有缓冲垫五57。同步转轴46中间位置的上下两侧各有若干个轴承球定位槽63,轴承球定位槽63内安装有轴承球54。
滑动轴套部件包括同步转子铁芯48、永磁体49、起动鼠笼50、起动鼠笼铁芯51、滑动轴套52。滑动轴套52呈圆筒形,滑动轴套52中间通孔的上下两侧各有一个导轨凹槽58,导轨凹槽58的轮廓分别与轴承球54上下两侧的轮廓相啮合。同步转子铁芯48呈圆筒形,同步转子铁芯48径向外表面安装有二个或者四个瓦片形的永磁体49,相邻永磁体49径向外表面互为异性磁极,同步转子铁芯48安装在滑动轴套52一端的径向外表面。起动鼠笼50安装在起动鼠笼铁芯51中,起动鼠笼铁芯51安装在滑动轴套52另一端的径向外表面。
滑动轴套部件安装在两个挡圈沟槽之间的同步转轴46的中间位置,使若干个轴承球54的一部分分别安装在滑动轴套52的导轨凹槽58中,并且使滑动轴套部件的有同步转子铁芯48的一端靠近弹簧53一侧。在没有轴向外力作用时,弹簧53的弹力作用在滑动轴套52的一端,推动滑动轴套部件向缓冲垫五57方向轴向移动,直至滑动轴套52的另一端与缓冲垫五57相互接触。在有轴向外力作用时,轴向外力推动滑动轴套部件向缓冲垫三47方向轴向移动,直至弹簧53被完全压缩。
同步转子部件的同步转子铁芯48轴向长度与起动鼠笼铁芯51轴向长度之和,大于二极定子铁芯8的轴向长度。并且,同步转子部件的同步转子铁芯48轴向长度小于二极定子铁芯8的轴向长度。同步转子部件的起动鼠笼铁芯51轴向长度小于二极定子铁芯8的轴向长度。
参照图1、图3、图7、图8,把同步转子部件安装在二极定子部件的二极定子铁芯8的定子气隙内腔一27中,组成二极集中式绕组移相起动同步电动机。把异步转子部件安装在二极定子部件的二极定子铁芯8的定子气隙内腔一27中,组成二极集中式绕组移相起动异步电动机。
参照图2、图16、图17、图18、图19,四极定子部件包括工作绕组叁13、工作绕组铁芯叁14、辅助绕组Ⅰ15、辅助绕组铁芯部件Ⅰ16、工作绕组肆17、工作绕组铁芯肆18、四极定子铁芯19、辅助绕组Ⅲ23、辅助绕组铁芯部件Ⅲ24。工作绕组叁13安装在工作绕组铁芯叁14上,工作绕组肆17安装在工作绕组铁芯肆18上,工作绕组铁芯叁14、工作绕组铁芯肆18安装在四极定子铁芯19上。辅助绕组Ⅰ15、辅助绕组铁芯部件Ⅰ16、辅助绕组Ⅲ23、辅助绕组铁芯部件Ⅲ24安装在四极定子铁芯19上。
四极定子铁芯19的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔叁75,工作绕组空腔叁75的左右两侧各有一个锁定凹槽叁76,锁定凹槽叁76的轮廓呈燕尾形。四极定子铁芯19的上端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔肆79,工作绕组空腔肆79的左右两侧各有一个锁定凹槽肆80,锁定凹槽肆80的轮廓呈燕尾形。四极定子铁芯19的左侧有一个凹槽,该凹槽形成辅助绕组空腔Ⅰ77,辅助绕组空腔Ⅰ77的上下两侧各有一个锁定凹槽Ⅰ78,锁定凹槽Ⅰ78的轮廓呈燕尾形。四极定子铁芯19的右侧有一个凹槽,该凹槽形成辅助绕组空腔Ⅲ81,辅助绕组空腔Ⅲ81的上下两侧各有一个锁定凹槽Ⅲ82,锁定凹槽Ⅲ82的轮廓呈燕尾形。
四极定子铁芯19的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔二66。沿着定子气隙内腔二66的水平方向和垂直方向,在定子气隙内腔二66的径向外侧均布有四个四极定子隔磁空气槽22,相邻两个四极定子隔磁空气槽22之间有一个四极定子隔磁凹槽71,四个四极定子隔磁空气槽22和四个四极定子隔磁凹槽71把四极定子铁芯19的径向外侧分割成磁极Ⅳ左65、磁极Ⅰ下67、磁极Ⅰ上68、磁极Ⅱ左69、磁极Ⅱ右70、磁极Ⅲ上72、磁极Ⅲ下73、磁极Ⅳ右74。磁极Ⅱ左69与四极定子铁芯19的左上侧区域连接在一起。磁极Ⅱ右70与四极定子铁芯19的右上侧区域连接在一起。磁极Ⅳ左65与四极定子铁芯19的左下侧区域连接在一起。磁极Ⅳ右74与四极定子铁芯19的右下侧区域连接在一起。定子气隙内腔二66左侧的两个四极定子隔磁凹槽71与辅助绕组空腔Ⅰ77相互连通在一起,定子气隙内腔二66右侧的两个四极定子隔磁凹槽71与辅助绕组空腔Ⅲ81相互连通在一起。每一个四极定子隔磁空气槽22的槽底各形成一个截面非常小的四极定子隔磁磁桥21。每一个四极定子隔磁凹槽71的槽底各形成一个截面非常小的四极定子隔磁磁桥21。
工作绕组铁芯叁14、工作绕组铁芯肆18的结构相同,工作绕组铁芯叁14、工作绕组铁芯肆18呈矩形,工作绕组铁芯叁14、工作绕组铁芯肆18的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,工作绕组铁芯叁14两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯19的锁定凹槽叁76的轮廓相啮合。工作绕组铁芯肆18两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯19的锁定凹槽肆80的轮廓相啮合。
辅助绕组铁芯部件Ⅰ16、辅助绕组铁芯部件Ⅲ24的结构相同,辅助绕组铁芯部件Ⅰ16、辅助绕组铁芯部件Ⅲ24分别包括定子铁芯连接板一83、四极辅助绕组铁芯一84、四极辅助绕组铁芯二85、定子铁芯连接板二86。
四极辅助绕组铁芯一84呈矩形,四极辅助绕组铁芯一84下端有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形,四极辅助绕组铁芯一84上端是平面。四极辅助绕组铁芯二85呈矩形,四极辅助绕组铁芯二85上端有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形,四极辅助绕组铁芯二85下端是平面。
定子铁芯连接板一83、定子铁芯连接板二86的结构相同,定子铁芯连接板一83、定子铁芯连接板二86呈矩形,定子铁芯连接板一83、定子铁芯连接板二86的上下两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,定子铁芯连接板一83、定子铁芯连接板二86下端榫头的轮廓与四极辅助绕组铁芯一84下端榫头的轮廓相啮合,定子铁芯连接板一83、定子铁芯连接板二86上端榫头的轮廓与四极辅助绕组铁芯二85上端榫头的轮廓相啮合。定子铁芯连接板一83、定子铁芯连接板二86的材质是非导磁材料。
辅助绕组铁芯部件Ⅰ16或辅助绕组铁芯部件Ⅲ24在装配时,四极辅助绕组铁芯一84安装在四极辅助绕组铁芯二85的下端,四极辅助绕组铁芯一84有榫头的一端向下,四极辅助绕组铁芯二85有榫头的一端向上,四极辅助绕组铁芯一84、四极辅助绕组铁芯二85之间留有空隙,该空隙是辅助绕组隔磁空气槽25,定子铁芯连接板一83叠压在四极辅助绕组铁芯一84、四极辅助绕组铁芯二85的前侧表面,定子铁芯连接板二86叠压在四极辅助绕组铁芯一84、四极辅助绕组铁芯二85的后侧表面。装配后的辅助绕组铁芯部件Ⅰ16、辅助绕组铁芯部件Ⅲ24的上下两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形。并且,辅助绕组铁芯部件Ⅰ16两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯19的锁定凹槽Ⅰ78的轮廓相啮合。辅助绕组铁芯部件Ⅲ24两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯19的锁定凹槽Ⅲ82的轮廓相啮合。
工作绕组叁13、工作绕组肆17的结构相同,工作绕组叁13、工作绕组肆17分别包括线圈骨架40、绕组线圈41,线圈骨架40中间是骨架通孔,绕组线圈41安装在线圈骨架40上。辅助绕组Ⅰ15、辅助绕组Ⅲ23结构相同,辅助绕组Ⅰ15、辅助绕组Ⅲ23分别包括线圈骨架40、绕组线圈41,线圈骨架40中间是骨架通孔,绕组线圈41安装在线圈骨架40上。
四极定子部件在装配时,把工作绕组铁芯叁14插入工作绕组叁13的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯叁14安装在四极定子铁芯19的工作绕组空腔叁75中,使工作绕组铁芯叁14两端榫头插入四极定子铁芯19的锁定凹槽叁76中。把工作绕组铁芯肆18插入工作绕组肆17的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯肆18安装在四极定子铁芯19的工作绕组空腔肆79中,使工作绕组铁芯肆18两端榫头插入四极定子铁芯19的锁定凹槽肆80中。
把四极定子铁芯19的磁极Ⅰ下67和磁极Ⅰ上68插入辅助绕组Ⅰ15的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯部件Ⅰ16安装在四极定子铁芯19的辅助绕组空腔Ⅰ77中,使辅助绕组铁芯部件Ⅰ16上下两端的榫头插入四极定子铁芯19的锁定凹槽Ⅰ78中,则辅助绕组铁芯部件Ⅰ16的四极辅助绕组铁芯一84的右侧表面与四极定子铁芯19的磁极Ⅰ下67的左侧表面相互接触。并且,辅助绕组铁芯部件Ⅰ16的四极辅助绕组铁芯二85的右侧表面与四极定子铁芯19的磁极Ⅰ上68的左侧表面相互接触。
把四极定子铁芯19的磁极Ⅲ下73和磁极Ⅲ上72插入辅助绕组Ⅲ23的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯部件Ⅲ24安装在四极定子铁芯19的辅助绕组空腔Ⅲ81中,使辅助绕组铁芯部件Ⅲ24上下两端的榫头插入四极定子铁芯19的锁定凹槽Ⅲ82中,则辅助绕组铁芯部件Ⅲ24的四极辅助绕组铁芯一84的左侧表面与四极定子铁芯19的磁极Ⅲ下73的右侧表面相互接触。并且,辅助绕组铁芯部件Ⅲ24的四极辅助绕组铁芯二85的左侧表面与四极定子铁芯19的磁极Ⅲ上72的右侧表面相互接触。
同步转子部件的同步转子铁芯48轴向长度与起动鼠笼铁芯51轴向长度之和,大于四极定子铁芯19的轴向长度。并且,同步转子部件的同步转子铁芯48轴向长度小于四极定子铁芯19的轴向长度。同步转子部件的起动鼠笼铁芯51轴向长度小于四极定子铁芯19的轴向长度。
参照图2、图16、图7、图8,把同步转子部件安装在四极定子部件的四极定子铁芯19的定子气隙内腔二66中,组成四极集中式绕组移相起动同步电动机。把异步转子部件安装在四极定子部件的四极定子铁芯19的定子气隙内腔二66中,组成四极集中式绕组移相起动异步电动机。
Claims (3)
1.一种集中式绕组移相起动电动机,包括定子部件、转子部件(3),转子部件(3)安装在定子部件的径向内侧;其特征在于:所述集中式绕组移相起动电动机有二极和四极两种转速规格,每一种转速规格定子部件的结构不相同,分别形成二极定子部件、四极定子部件;转子部件(3)有同步转子部件和异步转子部件两种结构类型;二极定子部件与同步转子部件装配在一起组成二极集中式绕组移相起动同步电动机;二极定子部件与异步转子部件装配在一起组成二极集中式绕组移相起动异步电动机;四极定子部件与同步转子部件装配在一起组成四极集中式绕组移相起动同步电动机;四极定子部件与异步转子部件装配在一起组成四极集中式绕组移相起动异步电动机;
在二极定子部件的结构基础上,取消一个工作绕组和一个工作绕组铁芯组成二极乙型定子部件;二极乙型定子部件与同步转子部件装配在一起组成二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机;二极乙型定子部件与异步转子部件装配在一起组成二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机;
二极定子部件包括工作绕组壹(1)、工作绕组铁芯壹(2)、辅助绕组一(4)、辅助绕组铁芯一(5)、工作绕组贰(6)、工作绕组铁芯贰(7)、二极定子铁芯(8)、辅助绕组铁芯二(9)、辅助绕组二(10);工作绕组壹(1)安装在工作绕组铁芯壹(2)上,工作绕组贰(6)安装在工作绕组铁芯贰(7)上,辅助绕组一(4)安装在辅助绕组铁芯一(5)上,辅助绕组二(10)安装在辅助绕组铁芯二(9)上,工作绕组铁芯壹(2)、工作绕组铁芯贰(7)、辅助绕组铁芯一(5)、辅助绕组铁芯二(9)安装在二极定子铁芯(8)上;
二极定子铁芯(8)的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔壹(26),工作绕组空腔壹(26)的左右两侧各有一个锁定凹槽壹(36),锁定凹槽壹(36)的轮廓呈燕尾形;二极定子铁芯(8)的上端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔贰(32),工作绕组空腔贰(32)的左右两侧各有一个锁定凹槽贰(38),锁定凹槽贰(38)的轮廓呈燕尾形;工作绕组空腔贰(32)下端的左右两侧分别是辅助绕组空腔一(29)、辅助绕组空腔二(34);辅助绕组空腔一(29)径向外侧有一个锁定凹槽一(37),锁定凹槽一(37)的轮廓呈燕尾形;辅助绕组空腔一(29)径向内侧有一个圆弧形的磁极一凸台(30);辅助绕组空腔二(34)径向外侧有一个锁定凹槽二(39),锁定凹槽二(39)的轮廓呈燕尾形;辅助绕组空腔二(34)径向内侧有一个圆弧形的磁极二凸台(33);二极定子铁芯(8)的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔一(27);定子气隙内腔一(27)的径向外侧均布有四个二极定子隔磁凹槽(11),四个二极定子隔磁凹槽(11)把定子气隙内腔一(27)的径向外侧分割成磁极一凸台(30)、磁极二凸台(33)、磁极三(28)、磁极四(35);磁极三(28)与二极定子铁芯(8)的左侧区域连接在一起;磁极四(35)与二极定子铁芯(8)的右侧区域连接在一起;每一个二极定子隔磁凹槽(11)的槽底各形成一个截面非常小的二极定子隔磁磁桥(12);
工作绕组铁芯壹(2)、工作绕组铁芯贰(7)的结构相同,工作绕组铁芯壹(2)、工作绕组铁芯贰(7)呈矩形,工作绕组铁芯壹(2)、工作绕组铁芯贰(7)的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,工作绕组铁芯壹(2)两端榫头的轮廓分别与二极定子铁芯(8)的锁定凹槽壹(36)的轮廓相啮合;工作绕组铁芯贰(7)两端榫头的轮廓分别与二极定子铁芯(8)的锁定凹槽贰(38)的轮廓相啮合;
辅助绕组铁芯一(5)、辅助绕组铁芯二(9)的结构相同,辅助绕组铁芯一(5)、辅助绕组铁芯二(9)呈T形或者L形,辅助绕组铁芯一(5)、辅助绕组铁芯二(9)中间是磁极极身(64),辅助绕组铁芯一(5)、辅助绕组铁芯二(9)的一端分别是圆弧形的磁极极靴(31),辅助绕组铁芯一(5)、辅助绕组铁芯二(9)的另一端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,辅助绕组铁芯一(5)另一端榫头的轮廓与二极定子铁芯(8)的锁定凹槽一(37)的轮廓相啮合;辅助绕组铁芯二(9)另一端榫头的轮廓与二极定子铁芯(8)的锁定凹槽二(39)的轮廓相啮合;
工作绕组壹(1)、工作绕组贰(6)的结构相同,工作绕组壹(1)、工作绕组贰(6)分别包括线圈骨架(40)、绕组线圈(41),线圈骨架(40)中间是骨架通孔,绕组线圈(41)安装在线圈骨架(40)上;辅助绕组一(4)、辅助绕组二(10)的结构相同,辅助绕组一(4)、辅助绕组二(10)分别包括线圈骨架(40)、绕组线圈(41),线圈骨架(40)中间是骨架通孔,绕组线圈(41)安装在线圈骨架(40)上;
二极定子部件在装配时,把工作绕组铁芯壹(2)插入工作绕组壹(1)的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯壹(2)安装在二极定子铁芯(8)的工作绕组空腔壹(26)中,使工作绕组铁芯壹(2)两端榫头插入二极定子铁芯(8)的锁定凹槽壹(36)中;把工作绕组铁芯贰(7)插入工作绕组贰(6)的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯贰(7)安装在二极定子铁芯(8)的工作绕组空腔贰(32)中,使工作绕组铁芯贰(7)两端榫头插入二极定子铁芯(8)的锁定凹槽贰(38)中;把辅助绕组铁芯一(5)插入辅助绕组一(4)的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯一(5)安装在二极定子铁芯(8)的辅助绕组空腔一(29)中,使辅助绕组铁芯一(5)的榫头插入二极定子铁芯(8)的锁定凹槽一(37)中,同时使辅助绕组铁芯一(5)的磁极极靴(31)的径向内表面与二极定子铁芯(8)的磁极一凸台(30)的径向外表面相互接触;把辅助绕组铁芯二(9)插入辅助绕组二(10)的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯二(9)安装在二极定子铁芯(8)的辅助绕组空腔二(34)中,使辅助绕组铁芯二(9)的榫头插入二极定子铁芯(8)的锁定凹槽二(39)中,同时使辅助绕组铁芯二(9)的磁极极靴(31)的径向内表面与二极定子铁芯(8)的磁极二凸台(33)的径向外表面相互接触;
异步转子部件包括异步转轴(42)、缓冲垫一(43)、异步鼠笼(44)、异步鼠笼铁芯(45)、缓冲垫二(110)、开口挡圈(56);异步转轴(42)呈圆柱形,异步转轴(42)两端各有一个环形的挡圈沟槽,每一个挡圈沟槽内安装有一个开口挡圈(56),一个开口挡圈(56)的轴向外侧安装有缓冲垫一(43),另一个开口挡圈(56)的轴向外侧安装有缓冲垫二(110);异步鼠笼(44)安装在异步鼠笼铁芯(45)中,异步鼠笼铁芯(45)安装在两个挡圈沟槽之间的异步转轴(42)的中间位置;
同步转子部件包括同步转轴(46)、缓冲垫三(47)、缓冲垫四(55)、开口挡圈(56)、缓冲垫五(57)、弹簧(53)、轴承球(54)、滑动轴套部件;同步转轴(46)呈圆柱形,同步转轴(46)两端各有一个环形的挡圈沟槽,每一个挡圈沟槽内安装有一个开口挡圈(56),一个开口挡圈(56)的轴向外侧安装有缓冲垫三(47),该开口挡圈(56)的轴向内侧安装有弹簧(53),另一个开口挡圈(56)的轴向外侧安装有缓冲垫四(55),该开口挡圈(56)的轴向内侧安装有缓冲垫五(57);同步转轴(46)中间位置的上下两侧各有若干个轴承球定位槽(63),轴承球定位槽(63)内安装有轴承球(54);
滑动轴套部件包括同步转子铁芯(48)、永磁体(49)、起动鼠笼(50)、起动鼠笼铁芯(51)、滑动轴套(52);滑动轴套(52)呈圆筒形,滑动轴套(52)中间通孔的上下两侧各有一个导轨凹槽(58),导轨凹槽(58)的轮廓分别与轴承球(54)上下两侧的轮廓相啮合;同步转子铁芯(48)呈圆筒形,同步转子铁芯(48)径向外表面安装有二个或者四个瓦片形的永磁体(49),相邻永磁体(49)径向外表面互为异性磁极,同步转子铁芯(48)安装在滑动轴套(52)一端的径向外表面;起动鼠笼(50)安装在起动鼠笼铁芯(51)中,起动鼠笼铁芯(51)安装在滑动轴套(52)另一端的径向外表面;
滑动轴套部件安装在两个挡圈沟槽之间的同步转轴(46)的中间位置,使若干个轴承球(54)的一部分分别安装在滑动轴套(52)的导轨凹槽(58)中,并且使滑动轴套部件的有同步转子铁芯(48)的一端靠近弹簧(53)一侧;在没有轴向外力作用时,弹簧(53)的弹力作用在滑动轴套(52)的一端,推动滑动轴套部件向缓冲垫五(57)方向轴向移动,直至滑动轴套(52)的另一端与缓冲垫五(57)相互接触;在有轴向外力作用时,轴向外力推动滑动轴套部件向缓冲垫三(47)方向轴向移动,直至弹簧(53)被完全压缩;
同步转子部件的同步转子铁芯(48)轴向长度与起动鼠笼铁芯(51)轴向长度之和,大于二极定子铁芯(8)的轴向长度;并且,同步转子部件的同步转子铁芯(48)轴向长度小于二极定子铁芯(8)的轴向长度;同步转子部件的起动鼠笼铁芯(51)轴向长度小于二极定子铁芯(8)的轴向长度;
把同步转子部件安装在二极定子部件的二极定子铁芯(8)的定子气隙内腔一(27)中,组成二极集中式绕组移相起动同步电动机;把异步转子部件安装在二极定子部件的二极定子铁芯(8)的定子气隙内腔一(27)中,组成二极集中式绕组移相起动异步电动机。
2.根据权利要求1所述的一种集中式绕组移相起动电动机,其特征在于:四极定子部件包括工作绕组叁(13)、工作绕组铁芯叁(14)、辅助绕组Ⅰ(15)、辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)、工作绕组肆(17)、工作绕组铁芯肆(18)、四极定子铁芯(19)、辅助绕组Ⅲ(23)、辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24);工作绕组叁(13)安装在工作绕组铁芯叁(14)上,工作绕组肆(17)安装在工作绕组铁芯肆(18)上,工作绕组铁芯叁(14)、工作绕组铁芯肆(18)安装在四极定子铁芯(19)上;辅助绕组Ⅰ(15)、辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)、辅助绕组Ⅲ(23)、辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)安装在四极定子铁芯(19)上;
四极定子铁芯(19)的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔叁(75),工作绕组空腔叁(75)的左右两侧各有一个锁定凹槽叁(76),锁定凹槽叁(76)的轮廓呈燕尾形;四极定子铁芯(19)的上端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔肆(79),工作绕组空腔肆(79)的左右两侧各有一个锁定凹槽肆(80),锁定凹槽肆(80)的轮廓呈燕尾形;四极定子铁芯(19)的左侧有一个凹槽,该凹槽形成辅助绕组空腔Ⅰ(77),辅助绕组空腔Ⅰ(77)的上下两侧各有一个锁定凹槽Ⅰ(78),锁定凹槽Ⅰ(78)的轮廓呈燕尾形;四极定子铁芯(19)的右侧有一个凹槽,该凹槽形成辅助绕组空腔Ⅲ(81),辅助绕组空腔Ⅲ(81)的上下两侧各有一个锁定凹槽Ⅲ(82),锁定凹槽Ⅲ(82)的轮廓呈燕尾形;
四极定子铁芯(19)的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔二(66);沿着定子气隙内腔二(66)的水平方向和垂直方向,在定子气隙内腔二(66)的径向外侧均布有四个四极定子隔磁空气槽(22),相邻两个四极定子隔磁空气槽(22)之间有一个四极定子隔磁凹槽(71),四个四极定子隔磁空气槽(22)和四个四极定子隔磁凹槽(71)把四极定子铁芯(19)的径向外侧分割成磁极Ⅳ左(65)、磁极Ⅰ下(67)、磁极Ⅰ上(68)、磁极Ⅱ左(69)、磁极Ⅱ右(70)、磁极Ⅲ上(72)、磁极Ⅲ下(73)、磁极Ⅳ右(74);磁极Ⅱ左(69)与四极定子铁芯(19)的左上侧区域连接在一起;磁极Ⅱ右(70)与四极定子铁芯(19)的右上侧区域连接在一起;磁极Ⅳ左(65)与四极定子铁芯(19)的左下侧区域连接在一起;磁极Ⅳ右(74)与四极定子铁芯(19)的右下侧区域连接在一起;定子气隙内腔二(66)左侧的两个四极定子隔磁凹槽(71)与辅助绕组空腔Ⅰ(77)相互连通在一起,定子气隙内腔二(66)右侧的两个四极定子隔磁凹槽(71)与辅助绕组空腔Ⅲ(81)相互连通在一起;每一个四极定子隔磁空气槽(22)的槽底各形成一个截面非常小的四极定子隔磁磁桥(21);每一个四极定子隔磁凹槽(71)的槽底各形成一个截面非常小的四极定子隔磁磁桥(21);
工作绕组铁芯叁(14)、工作绕组铁芯肆(18)的结构相同,工作绕组铁芯叁(14)、工作绕组铁芯肆(18)呈矩形,工作绕组铁芯叁(14)、工作绕组铁芯肆(18)的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,工作绕组铁芯叁(14)两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯(19)的锁定凹槽叁(76)的轮廓相啮合;工作绕组铁芯肆(18)两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯(19)的锁定凹槽肆(80)的轮廓相啮合;
辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)、辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)的结构相同,辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)、辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)分别包括定子铁芯连接板一(83)、四极辅助绕组铁芯一(84)、四极辅助绕组铁芯二(85)、定子铁芯连接板二(86);
四极辅助绕组铁芯一(84)呈矩形,四极辅助绕组铁芯一(84)下端有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形,四极辅助绕组铁芯一(84)上端是平面;四极辅助绕组铁芯二(85)呈矩形,四极辅助绕组铁芯二(85)上端有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形,四极辅助绕组铁芯二(85)下端是平面;
定子铁芯连接板一(83)、定子铁芯连接板二(86)的结构相同,定子铁芯连接板一(83)、定子铁芯连接板二(86)呈矩形,定子铁芯连接板一(83)、定子铁芯连接板二(86)的上下两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,定子铁芯连接板一(83)、定子铁芯连接板二(86)下端榫头的轮廓与四极辅助绕组铁芯一(84)下端榫头的轮廓相啮合,定子铁芯连接板一(83)、定子铁芯连接板二(86)上端榫头的轮廓与四极辅助绕组铁芯二(85)上端榫头的轮廓相啮合;定子铁芯连接板一(83)、定子铁芯连接板二(86)的材质是非导磁材料;
辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)或辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)在装配时,四极辅助绕组铁芯一(84)安装在四极辅助绕组铁芯二(85)的下端,四极辅助绕组铁芯一(84)有榫头的一端向下,四极辅助绕组铁芯二(85)有榫头的一端向上,四极辅助绕组铁芯一(84)、四极辅助绕组铁芯二(85)之间留有空隙,该空隙是辅助绕组隔磁空气槽(25),定子铁芯连接板一(83)叠压在四极辅助绕组铁芯一(84)、四极辅助绕组铁芯二(85)的前侧表面,定子铁芯连接板二(86)叠压在四极辅助绕组铁芯一(84)、四极辅助绕组铁芯二(85)的后侧表面;装配后的辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)、辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)的上下两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯(19)的锁定凹槽Ⅰ(78)的轮廓相啮合;辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)两端榫头的轮廓分别与四极定子铁芯(19)的锁定凹槽Ⅲ(82)的轮廓相啮合;
工作绕组叁(13)、工作绕组肆(17)的结构相同,工作绕组叁(13)、工作绕组肆(17)分别包括线圈骨架(40)、绕组线圈(41),线圈骨架(40)中间是骨架通孔,绕组线圈(41)安装在线圈骨架(40)上;辅助绕组Ⅰ(15)、辅助绕组Ⅲ(23)结构相同,辅助绕组Ⅰ(15)、辅助绕组Ⅲ(23)分别包括线圈骨架(40)、绕组线圈(41),线圈骨架(40)中间是骨架通孔,绕组线圈(41)安装在线圈骨架(40)上;
四极定子部件在装配时,把工作绕组铁芯叁(14)插入工作绕组叁(13)的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯叁(14)安装在四极定子铁芯(19)的工作绕组空腔叁(75)中,使工作绕组铁芯叁(14)两端榫头插入四极定子铁芯(19)的锁定凹槽叁(76)中;把工作绕组铁芯肆(18)插入工作绕组肆(17)的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯肆(18)安装在四极定子铁芯(19)的工作绕组空腔肆(79)中,使工作绕组铁芯肆(18)两端榫头插入四极定子铁芯(19)的锁定凹槽肆(80)中;
把四极定子铁芯(19)的磁极Ⅰ下(67)和磁极Ⅰ上(68)插入辅助绕组Ⅰ(15)的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)安装在四极定子铁芯(19)的辅助绕组空腔Ⅰ(77)中,使辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)上下两端的榫头插入四极定子铁芯(19)的锁定凹槽Ⅰ(78)中,则辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)的四极辅助绕组铁芯一(84)的右侧表面与四极定子铁芯(19)的磁极Ⅰ下(67)的左侧表面相互接触;并且,辅助绕组铁芯部件Ⅰ(16)的四极辅助绕组铁芯二(85)的右侧表面与四极定子铁芯(19)的磁极Ⅰ上(68)的左侧表面相互接触;
把四极定子铁芯(19)的磁极Ⅲ下(73)和磁极Ⅲ上(72)插入辅助绕组Ⅲ(23)的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)安装在四极定子铁芯(19)的辅助绕组空腔Ⅲ(81)中,使辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)上下两端的榫头插入四极定子铁芯(19)的锁定凹槽Ⅲ(82)中,则辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)的四极辅助绕组铁芯一(84)的左侧表面与四极定子铁芯(19)的磁极Ⅲ下(73)的右侧表面相互接触;并且,辅助绕组铁芯部件Ⅲ(24)的四极辅助绕组铁芯二(85)的左侧表面与四极定子铁芯(19)的磁极Ⅲ上(72)的右侧表面相互接触;
同步转子部件的同步转子铁芯(48)轴向长度与起动鼠笼铁芯(51)轴向长度之和,大于四极定子铁芯(19)的轴向长度;并且,同步转子部件的同步转子铁芯(48)轴向长度小于四极定子铁芯(19)的轴向长度;同步转子部件的起动鼠笼铁芯(51)轴向长度小于四极定子铁芯(19)的轴向长度;
把同步转子部件安装在四极定子部件的四极定子铁芯(19)的定子气隙内腔二(66)中,组成四极集中式绕组移相起动同步电动机;把异步转子部件安装在四极定子部件的四极定子铁芯(19)的定子气隙内腔二(66)中,组成四极集中式绕组移相起动异步电动机。
3.根据权利要求1所述的一种集中式绕组移相起动电动机,其特征在于:二极乙型定子部件包括工作绕组伍(89)、工作绕组铁芯伍(90)、辅助绕组五(91)、辅助绕组铁芯五(92)、二极乙型定子铁芯(93)、辅助绕组铁芯六(94)、辅助绕组六(95);工作绕组伍(89)安装在工作绕组铁芯伍(90)上,辅助绕组五(91)安装在辅助绕组铁芯五(92)上,辅助绕组六(95)安装在辅助绕组铁芯六(94)上,工作绕组铁芯伍(90)、辅助绕组铁芯五(92)、辅助绕组铁芯六(94)安装在二极乙型定子铁芯(93)上;
二极乙型定子铁芯(93)的下端有一个凹槽,该凹槽形成工作绕组空腔伍(103),工作绕组空腔伍(103)的左右两侧各有一个锁定凹槽伍(107),锁定凹槽伍(107)的轮廓呈燕尾形;二极乙型定子铁芯(93)的上端有一个凹槽,该凹槽形成二极乙型定子隔离槽(100),二极乙型定子隔离槽(100)下端的左右两侧分别是辅助绕组空腔五(105)、辅助绕组空腔六(106);辅助绕组空腔五(105)径向外侧有一个锁定凹槽五(108),锁定凹槽五(108)的轮廓呈燕尾形;辅助绕组空腔五(105)径向内侧有一个圆弧形的磁极五凸台(99);辅助绕组空腔六(106)径向外侧有一个锁定凹槽六(109),锁定凹槽六(109)的轮廓呈燕尾形;辅助绕组空腔六(106)径向内侧有一个圆弧形的磁极六凸台(101);二极乙型定子铁芯(93)的中间有一个通孔,该通孔形成定子气隙内腔三(104);定子气隙内腔三(104)的径向外侧均布有四个二极乙型定子隔磁凹槽(96),四个二极乙型定子隔磁凹槽(96)把定子气隙内腔三(104)的径向外侧分割成磁极五凸台(99)、磁极六凸台(101)、磁极八(102)、磁极七(98);磁极七(98)与二极乙型定子铁芯(93)的左侧区域连接在一起;磁极八(102)与二极乙型定子铁芯(93)的右侧区域连接在一起;每一个二极乙型定子隔磁凹槽(96)的槽底各形成一个截面非常小的二极乙型定子隔磁磁桥(97);
工作绕组铁芯伍(90)呈矩形,工作绕组铁芯伍(90)的两端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,工作绕组铁芯伍(90)两端榫头的轮廓分别与二极乙型定子铁芯(93)的锁定凹槽伍(107)的轮廓相啮合;
辅助绕组铁芯五(92)、辅助绕组铁芯六(94)的结构相同,辅助绕组铁芯五(92)、辅助绕组铁芯六(94)呈T形或者L形,辅助绕组铁芯五(92)、辅助绕组铁芯六(94)中间是磁极极身(64),辅助绕组铁芯五(92)、辅助绕组铁芯六(94)的一端分别是圆弧形的磁极极靴(31),辅助绕组铁芯五(92)、辅助绕组铁芯六(94)的另一端各有一个榫头,该榫头的轮廓呈燕尾形;并且,辅助绕组铁芯五(92)另一端榫头的轮廓与二极乙型定子铁芯(93)的锁定凹槽五(108)的轮廓相啮合;辅助绕组铁芯六(94)另一端榫头的轮廓与二极乙型定子铁芯(93)的锁定凹槽六(109)的轮廓相啮合;
工作绕组伍(89)包括线圈骨架(40)、绕组线圈(41),线圈骨架(40)中间是骨架通孔,绕组线圈(41)安装在线圈骨架(40)上;辅助绕组五(91)、辅助绕组六(95)结构相同,辅助绕组五(91)、辅助绕组六(95)分别包括线圈骨架(40)、绕组线圈(41),线圈骨架(40)中间是骨架通孔,绕组线圈(41)安装在线圈骨架(40)上;
二极乙型定子部件在装配时,把工作绕组铁芯伍(90)插入工作绕组伍(89)的骨架通孔中,再把工作绕组铁芯伍(90)安装在二极乙型定子铁芯(93)的工作绕组空腔伍(103)中,使工作绕组铁芯伍(90)两端榫头插入二极乙型定子铁芯(93)的锁定凹槽伍(107)中;把辅助绕组铁芯五(92)插入辅助绕组五(91)的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯五(92)安装在二极乙型定子铁芯(93)的辅助绕组空腔五(105)中,使辅助绕组铁芯五(92)的榫头插入二极乙型定子铁芯(93)的锁定凹槽五(108)中,同时使辅助绕组铁芯五(92)的磁极极靴(31)的径向内表面与二极乙型定子铁芯(93)的磁极五凸台(99)的径向外表面相互接触;把辅助绕组铁芯六(94)插入辅助绕组六(95)的骨架通孔中,再把辅助绕组铁芯六(94)安装在二极乙型定子铁芯(93)的辅助绕组空腔六(106)中,使辅助绕组铁芯六(94)的榫头插入二极乙型定子铁芯(93)的锁定凹槽六(109)中,同时使辅助绕组铁芯六(94)的磁极极靴(31)的径向内表面与二极乙型定子铁芯(93)的磁极六凸台(101)的径向外表面相互接触;
同步转子部件的同步转子铁芯(48)轴向长度与起动鼠笼铁芯(51)轴向长度之和,大于二极乙型定子铁芯(93)的轴向长度;并且,同步转子部件的同步转子铁芯(48)轴向长度小于二极乙型定子铁芯(93)的轴向长度;同步转子部件的起动鼠笼铁芯(51)轴向长度小于二极乙型定子铁芯(93)的轴向长度;
把同步转子部件安装在二极乙型定子部件的二极乙型定子铁芯(93)的定子气隙内腔三(104)中,组成二极乙型集中式绕组移相起动同步电动机;把异步转子部件安装在二极乙型定子部件的二极乙型定子铁芯(93)的定子气隙内腔三(104)中,组成二极乙型集中式绕组移相起动异步电动机。
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