CN108377044B - 变极弧长度移相启动电动机定子 - Google Patents

变极弧长度移相启动电动机定子 Download PDF

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Abstract

本发明是一种变极弧长度移相启动电动机定子，其涉及一种电动机定子，包括定子铁芯部件、定子磁轭。所述电动机定子使单相异步电动机在启动状态时减少工作绕组串联的线圈数量，即提高电动机工作绕组在启动状态时的端电压、增加电动机功率，增加启动转矩，电动机启动后切断启动绕组的电源，并改变工作绕组的接线方式，使运行状态时工作绕组的定子磁极极弧长度增大，并且增加工作绕组串联的线圈数量，即降低工作绕组在运行状态时的端电压，同时降低工作绕组的工作电流，则该电动机在运行状态时的工作电流小、电动机效率高、电动机输出转矩大。所述电动机定子应用于单相异步电动机时能够实现变极变速。所述电动机定子采用集中式绕组。

Description

变极弧长度移相启动电动机定子
技术领域
本发明是一种变极弧长度移相启动电动机定子，其涉及一种电动机定子，特别是涉及一种采用改变定子磁极极弧长度和定子绕组接线方式，使缠绕集中式绕组的电动机定子实现移相启动和变极变速。
背景技术
电动机定子绕组线圈分为分布式绕组和集中式绕组两种结构类型。异步电动机多数采用分布式绕组，无刷直流电动机（BLDC）和永磁同步电动机（PMSM）采用集中式绕组。分布式绕组加工工艺复杂，集中式绕组加工工艺简单。集中式绕组的相间绝缘比分布式绕组的相间绝缘强度高。集中式绕组的绕组端部长度比分布式绕组的绕组端部长度短。缩短绕组端部长度能够降低定子绕组铜损、提高电动机效率。
电动机定子分为外定子结构和内定子结构，普通外定子缠绕集中式绕组的加工过程中，缠绕线圈的操作空间在定子铁芯的径向内侧，操作空间小，加工设备复杂。若集中式绕组先预制再安装在外定子内，则其加工工艺简单，不需要在外定子内预留缠绕线圈的操作空间。
单相异步电动机若采用集中式绕组，能够简化加工工艺、降低成本、降低定子绕组铜损、提高绕组的相间绝缘强度、提高电动机效率。单相异步电动机要求启动绕组与工作绕组在空间上相差九十度电角度，普通单相异步电动机若采用集中式绕组，无法实现变极变速。若有采用集中式绕组实现变极变速单相异步电动机，则该电动机能够广泛应用于小型水泵、贯流风机、电风扇、排气扇、空调的室内风机驱动电动机等家用电器上。小型单相异步电动机应该尽量减少定子绕组线圈数量、简化定子结构。
异步电动机的定子铁芯线槽会产生齿谐波，齿谐波磁场产生附加转矩，引起电磁振动和噪音。异步电动机通常采用转子斜槽的办法，使齿谐波磁场在转子导条中感应的电动势被部分抵消，降低齿谐波磁场产生的附加转矩。因此，减小异步电动机定子铁芯线槽的槽口宽度，或者定子铁芯线槽的槽口宽度为零，即该定子铁芯线槽为闭口槽，有利于异步电动机降低齿谐波磁场产生的附加转矩，提高电动机效率。
电容分相单相异步电动机启动后可以切断启动绕组的电源。普通单相异步电动机的启动绕组与工作绕组的电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组在空间上相差九十度电角度，否则，该单相异步电动机处于不对称工作状态，不对称工作状态导致电动机电流增大、定子绕组铜损增加、电动机效率降低。
为了减少定子绕组线圈数量、简化定子结构，使缠绕集中式绕组的电动机定子实现变极变速，以及确保单相异步电动机在启动状态时启动绕组与工作绕组电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组在空间上相差九十度电角度，获得大启动转矩、小启动电流，如果在技术方案中使单相异步电动机在启动状态时减少工作绕组串联的线圈数量，即提高电动机工作绕组在启动状态时的端电压、增加电动机功率，增加启动转矩，电动机启动后切断启动绕组的电源，并改变工作绕组的接线方式，使运行状态时工作绕组的定子磁极极弧长度增大，并且增加工作绕组串联的线圈数量，即降低工作绕组在运行状态时的端电压，同时降低工作绕组的工作电流，则该电动机在运行状态时的工作电流小、电动机效率高、电动机输出转矩大。
发明内容
本发明的目的是克服普通单相异步电动机若采用集中式绕组无法实现变极变速的缺点，提供一种有利于集中式绕组绕制加工、应用于单相异步电动机时齿谐波磁场产生的附加转矩小、以及采用集中式绕组并能实现变极变速移相启动单相异步电动机的变极弧长度移相启动电动机定子。本发明的实施方案如下：
所述电动机定子包括定子铁芯部件、定子磁轭。定子铁芯部件包括线圈骨架一、外线圈一、线圈骨架二、外线圈二、内线圈、定子铁芯。线圈骨架一、外线圈一、线圈骨架二、外线圈二、内线圈安装在定子铁芯上，定子磁轭安装在定子铁芯径向外侧。所述电动机定子的外线圈一、外线圈二、内线圈数量均是低转速时定子磁极的数量。所述电动机定子的定子铁芯包括若干个铁芯磁极极身一和铁芯磁极极身二，每一个铁芯磁极极身一上安装有一个线圈骨架一，外线圈一缠绕在线圈骨架一上，每一个铁芯磁极极身二上安装有一个线圈骨架二，外线圈二、内线圈分别缠绕在线圈骨架二上。
所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，若干个内线圈连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中。在启动状态时启动绕组接通电源。部分或者全部外线圈一和外线圈二连接在一起组成工作绕组一，在启动状态时工作绕组一接通电源。启动绕组与工作绕组一在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，在运行状态时启动绕组不接通电源。全部外线圈一和外线圈二连接在一起组成工作绕组二，在运行状态时工作绕组二接通电源。工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。工作绕组二磁场的定子磁极极弧长度比工作绕组一磁场的定子磁极极弧长度大。工作绕组二串联的线圈数量比工作绕组一串联的线圈数量多，即流过工作绕组二的工作电流小于流过工作绕组一的工作电流。
定子磁轭呈环形，定子磁轭径向内侧均布有若干个榫槽一、榫槽二，若干个榫槽一和榫槽二一一间隔排列。
定子铁芯径向内侧是转子气隙内腔，转子气隙内腔径向外侧均布有若干个铁芯磁极极身一和铁芯磁极极身二，若干个铁芯磁极极身一和铁芯磁极极身二一一间隔排列，铁芯磁极极身一径向内侧圆周方向两端是矩形的定位凸台一，铁芯磁极极身二径向内侧圆周方向两端是三角形的定位凸台二，相邻定位凸台一与定位凸台二之间是空气槽，空气槽径向内侧与转子气隙内腔之间是隔磁磁桥，相邻定位凸台一与定位凸台二在空气槽径向外侧连接在一起形成隔磁磁桥。每一个铁芯磁极极身一径向外侧一端是榫头一，每一个铁芯磁极极身二径向外侧一端是榫头二。
线圈骨架一径向中间是骨架中心孔一，线圈骨架一外表面有一个骨架线槽一，外线圈一安装在骨架线槽一内。线圈骨架二径向中间是骨架中心孔二，线圈骨架二外表面分别有一个骨架线槽二、骨架线槽三，外线圈二安装在骨架线槽二内，内线圈安装在骨架线槽三内。
所述电动机定子在装配时，先把外线圈一缠绕在线圈骨架一的骨架线槽一内，把外线圈二缠绕在线圈骨架二的骨架线槽二内，把内线圈缠绕在线圈骨架二的骨架线槽三内。再把若干个线圈骨架一的骨架中心孔一分别安装在定子铁芯的铁芯磁极极身一上，把若干个线圈骨架二的骨架中心孔二分别安装在定子铁芯的铁芯磁极极身二上，并且使内线圈位于外线圈二径向内侧。然后把定子磁轭安装在定子铁芯径向外侧，并且使定子铁芯的榫头一安装在定子磁轭的榫槽一内，使定子铁芯的榫头二安装在定子磁轭的榫槽二内。
所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机时，其工作过程是：
所述电动机定子应用于二极/四极变极变速单相异步电动机时，所述电动机定子径向内侧均布有若干个定子磁极，依次是磁极一、磁极二、磁极三、磁极四、磁极五、磁极六、磁极七、磁极八，其中磁极一、磁极三、磁极五、磁极七上分别安装有一个外线圈一，磁极二、磁极四、磁极六、磁极八上分别安装有一个外线圈二和一个内线圈。若干个内线圈连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，磁极一、磁极三、磁极五、磁极七上安装的外线圈一连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈一使磁极一、磁极五分别组成一个N极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈一使磁极三、磁极七分别组成一个S极定子磁极。
与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈使磁极四、磁极八分别组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈使磁极二、磁极六分别组成一个s极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一建立的四极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的四极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源。磁极一、磁极二、磁极三、磁极四、磁极五、磁极六、磁极七、磁极八上安装的全部外线圈一和外线圈二连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一使磁极一与径向内侧为N极的外线圈二使磁极八共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为N极的外线圈一使磁极五与径向内侧为N极的外线圈二使磁极四共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈一使磁极三与径向内侧为S极的外线圈二使磁极二共同组成一个S极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈一使磁极七与径向内侧为S极的外线圈二使磁极六共同组成一个S极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一和外线圈二连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，磁极二、磁极四、磁极六、磁极八上安装的外线圈二与磁极一、磁极五上安装的外线圈一连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈二使磁极四、磁极六与径向内侧为N极的外线圈一使磁极五共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈二使磁极二、磁极八与径向内侧为S极的外线圈一使磁极一共同组成一个S极定子磁极。
与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈使磁极二、磁极四共同组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈使磁极六、磁极八共同组成一个s极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一建立的二极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的二极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源。磁极一、磁极二、磁极三、磁极四、磁极五、磁极六、磁极七、磁极八上安装的全部外线圈一和外线圈二连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一使磁极三、磁极五与径向内侧为N极的外线圈二使磁极四、磁极六共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈一使磁极一、磁极七与径向内侧为S极的外线圈二使磁极二、磁极八共同组成一个S极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一和外线圈二连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子使单相异步电动机在启动状态时减少工作绕组串联的线圈数量，即提高电动机工作绕组在启动状态时的端电压、增加电动机功率，增加启动转矩，电动机启动后切断启动绕组的电源，并改变工作绕组的接线方式，使运行状态时工作绕组的定子磁极极弧长度增大，并且增加工作绕组串联的线圈数量，即降低工作绕组在运行状态时的端电压，同时降低工作绕组的工作电流，则该电动机在运行状态时的工作电流小、电动机效率高、电动机输出转矩大。所述电动机定子应用于单相异步电动机时能够实现变极变速。所述电动机定子采用集中式绕组，能够简化加工工艺、降低成本、降低定子绕组铜损、提高电动机效率。定子铁芯的转子气隙内腔径向外侧均布的定子磁极之间有隔磁磁桥，该定子铁芯线槽为闭口槽，有利于异步电动机降低齿谐波磁场产生的附加转矩。
附图说明
图1是所述电动机定子的轴测图。
图2是定子铁芯部件的轴测图。
图3是定子磁轭的轴测图。
图4是定子铁芯的轴测图。
图5是线圈骨架一、外线圈一安装在一起的轴测图。
图6是线圈骨架二、外线圈二、内线圈安装在一起的轴测图。
图7是线圈骨架一的轴测图。
图8是线圈骨架二的轴测图。
图9是所述电动机定子单相旋转磁场分布示意图。定子磁极为四极。
图10是所述电动机定子在启动状态时工作绕组磁场分布示意图。定子磁极为四极。
图11是所述电动机定子在启动状态时启动绕组磁场分布示意图。定子磁极为四极。
图12是所述电动机定子在运行状态时工作绕组磁场分布示意图。定子磁极为四极。
图13是所述电动机定子单相旋转磁场分布示意图。定子磁极为二极。
图14是所述电动机定子在启动状态时工作绕组磁场分布示意图。定子磁极为二极。
图15是所述电动机定子在启动状态时启动绕组磁场分布示意图。定子磁极为二极。
图16是所述电动机定子在运行状态时工作绕组磁场分布示意图。定子磁极为二极。
说明书附图中大写字母N和S代表工作绕组的磁极极性。小写字母n和s代表启动绕组的磁极极性。定子内侧的双点划线代表工作绕组或者启动绕组产生的同极性磁极的极弧范围。
图中标注有铁芯磁极极身一1、线圈骨架一2、外线圈一3、铁芯磁极极身二4、线圈骨架二5、外线圈二6、内线圈7、定子磁轭8、榫头一9、转子气隙内腔10、定子铁芯11、榫头二12、榫槽一13、榫槽二14、隔磁磁桥15、定位凸台一16、空气槽17、定位凸台二18、骨架中心孔一19、骨架中心孔二20、骨架线槽一21、骨架线槽二22、骨架线槽三23、磁极一24、磁极二25、磁极三26、磁极四27、磁极五28、磁极六29、磁极七30、磁极八31、径向内侧为N极的外线圈一32、径向内侧为S极的外线圈一33、径向内侧为N极的外线圈二34、径向内侧为S极的外线圈二35、径向内侧为n极的内线圈36、径向内侧为s极的内线圈37、定子磁场旋转方向38。
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3，所述电动机定子包括定子铁芯部件、定子磁轭8。定子铁芯部件包括线圈骨架一2、外线圈一3、线圈骨架二5、外线圈二6、内线圈7、定子铁芯11。线圈骨架一2、外线圈一3、线圈骨架二5、外线圈二6、内线圈7安装在定子铁芯11上，定子磁轭8安装在定子铁芯11径向外侧。所述电动机定子的外线圈一3、外线圈二6、内线圈7数量均是低转速时定子磁极的数量。所述电动机定子的定子铁芯11包括若干个铁芯磁极极身一1和铁芯磁极极身二4，每一个铁芯磁极极身一1上安装有一个线圈骨架一2，外线圈一3缠绕在线圈骨架一2上，每一个铁芯磁极极身二4上安装有一个线圈骨架二5，外线圈二6、内线圈7分别缠绕在线圈骨架二5上。
所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，若干个内线圈7连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中。在启动状态时启动绕组接通电源。部分或者全部外线圈一3和外线圈二6连接在一起组成工作绕组一，在启动状态时工作绕组一接通电源。启动绕组与工作绕组一在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，在运行状态时启动绕组不接通电源。全部外线圈一3和外线圈二6连接在一起组成工作绕组二，在运行状态时工作绕组二接通电源。工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。工作绕组二磁场的定子磁极极弧长度比工作绕组一磁场的定子磁极极弧长度大。工作绕组二串联的线圈数量比工作绕组一串联的线圈数量多，即流过工作绕组二的工作电流小于流过工作绕组一的工作电流。
参照图1至图8，定子磁轭8呈环形，定子磁轭8径向内侧均布有若干个榫槽一13、榫槽二14，若干个榫槽一13和榫槽二14一一间隔排列。
定子铁芯11径向内侧是转子气隙内腔10，转子气隙内腔10径向外侧均布有若干个铁芯磁极极身一1和铁芯磁极极身二4，若干个铁芯磁极极身一1和铁芯磁极极身二4一一间隔排列，铁芯磁极极身一1径向内侧圆周方向两端是矩形的定位凸台一16，铁芯磁极极身二4径向内侧圆周方向两端是三角形的定位凸台二18，相邻定位凸台一16与定位凸台二18之间是空气槽17，空气槽17径向内侧与转子气隙内腔10之间是隔磁磁桥15，相邻定位凸台一16与定位凸台二18在空气槽17径向外侧连接在一起形成隔磁磁桥15。每一个铁芯磁极极身一1径向外侧一端是榫头一9，每一个铁芯磁极极身二4径向外侧一端是榫头二12。
线圈骨架一2径向中间是骨架中心孔一19，线圈骨架一2外表面有一个骨架线槽一21，外线圈一3安装在骨架线槽一21内。线圈骨架二5径向中间是骨架中心孔二20，线圈骨架二5外表面分别有一个骨架线槽二22、骨架线槽三23，外线圈二6安装在骨架线槽二22内，内线圈7安装在骨架线槽三23内。
所述电动机定子在装配时，先把外线圈一3缠绕在线圈骨架一2的骨架线槽一21内，把外线圈二6缠绕在线圈骨架二5的骨架线槽二22内，把内线圈7缠绕在线圈骨架二5的骨架线槽三23内。再把若干个线圈骨架一2的骨架中心孔一19分别安装在定子铁芯11的铁芯磁极极身一1上，把若干个线圈骨架二5的骨架中心孔二20分别安装在定子铁芯11的铁芯磁极极身二4上，并且使内线圈7位于外线圈二6径向内侧。然后把定子磁轭8安装在定子铁芯11径向外侧，并且使定子铁芯11的榫头一9安装在定子磁轭8的榫槽一13内，使定子铁芯11的榫头二12安装在定子磁轭8的榫槽二14内。
参照图9至图16，所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机时，其工作过程是：
所述电动机定子应用于二极/四极变极变速单相异步电动机时，所述电动机定子径向内侧均布有若干个定子磁极，依次是磁极一24、磁极二25、磁极三26、磁极四27、磁极五28、磁极六29、磁极七30、磁极八31，其中磁极一24、磁极三26、磁极五28、磁极七30上分别安装有一个外线圈一3，磁极二25、磁极四27、磁极六29、磁极八31上分别安装有一个外线圈二6和一个内线圈7。若干个内线圈7连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，磁极一24、磁极三26、磁极五28、磁极七30上安装的外线圈一3连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈一32使磁极一24、磁极五28分别组成一个N极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈一33使磁极三26、磁极七30分别组成一个S极定子磁极。
与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈36使磁极四27、磁极八31分别组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈37使磁极二25、磁极六29分别组成一个s极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一建立的四极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的四极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源。磁极一24、磁极二25、磁极三26、磁极四27、磁极五28、磁极六29、磁极七30、磁极八31上安装的全部外线圈一3和外线圈二6连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一32使磁极一24与径向内侧为N极的外线圈二34使磁极八31共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为N极的外线圈一32使磁极五28与径向内侧为N极的外线圈二34使磁极四27共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈一33使磁极三26与径向内侧为S极的外线圈二35使磁极二25共同组成一个S极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈一33使磁极七30与径向内侧为S极的外线圈二35使磁极六29共同组成一个S极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一3和外线圈二6连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，磁极二25、磁极四27、磁极六29、磁极八31上安装的外线圈二6与磁极一24、磁极五28上安装的外线圈一3连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈二34使磁极四27、磁极六29与径向内侧为N极的外线圈一32使磁极五28共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈二35使磁极二25、磁极八31与径向内侧为S极的外线圈一33使磁极一24共同组成一个S极定子磁极。
与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈36使磁极二25、磁极四27共同组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈37使磁极六29、磁极八31共同组成一个s极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一建立的二极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的二极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源。磁极一24、磁极二25、磁极三26、磁极四27、磁极五28、磁极六29、磁极七30、磁极八31上安装的全部外线圈一3和外线圈二6连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一32使磁极三26、磁极五28与径向内侧为N极的外线圈二34使磁极四27、磁极六29共同组成一个N极定子磁极。径向内侧为S极的外线圈一33使磁极一24、磁极七30与径向内侧为S极的外线圈二35使磁极二25、磁极八31共同组成一个S极定子磁极。
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一3和外线圈二6连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
所述电动机定子使单相异步电动机在启动状态时减少工作绕组串联的线圈数量，即提高电动机工作绕组在启动状态时的端电压、增加电动机功率，增加启动转矩，电动机启动后切断启动绕组的电源，并改变工作绕组的接线方式，使运行状态时工作绕组的定子磁极极弧长度增大，并且增加工作绕组串联的线圈数量，即降低工作绕组在运行状态时的端电压，同时降低工作绕组的工作电流，则该电动机在运行状态时的工作电流小、电动机效率高、电动机输出转矩大。所述电动机定子应用于单相异步电动机时能够实现变极变速。所述电动机定子采用集中式绕组，能够简化加工工艺、降低成本、降低定子绕组铜损、提高电动机效率。定子铁芯11的转子气隙内腔10径向外侧均布的定子磁极之间有隔磁磁桥15，该定子铁芯线槽为闭口槽，有利于异步电动机降低齿谐波磁场产生的附加转矩。

Claims (2)

1.一种变极弧长度移相启动电动机定子，其特征在于所述电动机定子包括定子铁芯部件、定子磁轭(8)；定子铁芯部件包括线圈骨架一(2)、外线圈一(3)、线圈骨架二(5)、外线圈二(6)、内线圈(7)、定子铁芯(11)；线圈骨架一(2)、外线圈一(3)、线圈骨架二(5)、外线圈二(6)、内线圈(7)安装在定子铁芯(11)上，定子磁轭(8)安装在定子铁芯(11)径向外侧；所述电动机定子的外线圈一(3)、外线圈二(6)、内线圈(7)数量均是低转速时定子磁极的数量；所述电动机定子的定子铁芯(11)包括若干个铁芯磁极极身一(1)和铁芯磁极极身二(4)，每一个铁芯磁极极身一(1)上安装有一个线圈骨架一(2)，外线圈一(3)缠绕在线圈骨架一(2)上，每一个铁芯磁极极身二(4)上安装有一个线圈骨架二(5)，外线圈二(6)、内线圈(7)分别缠绕在线圈骨架二(5)上；
所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，若干个内线圈(7)连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中；在启动状态时启动绕组接通电源；部分或者全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组一，在启动状态时工作绕组一接通电源；启动绕组与工作绕组一在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，在运行状态时启动绕组不接通电源；全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，在运行状态时工作绕组二接通电源；工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；工作绕组二磁场的定子磁极极弧长度比工作绕组一磁场的定子磁极极弧长度大；工作绕组二串联的线圈数量比工作绕组一串联的线圈数量多，即流过工作绕组二的工作电流小于流过工作绕组一的工作电流；
定子磁轭(8)呈环形，定子磁轭(8)径向内侧均布有若干个榫槽一(13)、榫槽二(14)，若干个榫槽一(13)和榫槽二(14)一一间隔排列；
定子铁芯(11)径向内侧是转子气隙内腔(10)，转子气隙内腔(10)径向外侧均布有若干个铁芯磁极极身一(1)和铁芯磁极极身二(4)，若干个铁芯磁极极身一(1)和铁芯磁极极身二(4)一一间隔排列，铁芯磁极极身一(1)径向内侧圆周方向两端是矩形的定位凸台一(16)，铁芯磁极极身二(4)径向内侧圆周方向两端是三角形的定位凸台二(18)，相邻定位凸台一(16)与定位凸台二(18)之间是空气槽(17)，空气槽(17)径向内侧与转子气隙内腔(10)之间是隔磁磁桥(15)，相邻定位凸台一(16)与定位凸台二(18)在空气槽(17)径向外侧连接在一起形成隔磁磁桥(15)；每一个铁芯磁极极身一(1)径向外侧一端是榫头一(9)，每一个铁芯磁极极身二(4)径向外侧一端是榫头二(12)；
线圈骨架一(2)径向中间是骨架中心孔一(19)，线圈骨架一(2)外表面有一个骨架线槽一(21)，外线圈一(3)安装在骨架线槽一(21)内；线圈骨架二(5)径向中间是骨架中心孔二(20)，线圈骨架二(5)外表面分别有一个骨架线槽二(22)、骨架线槽三(23)，外线圈二(6)安装在骨架线槽二(22)内，内线圈(7)安装在骨架线槽三(23)内；
所述电动机定子在装配时，先把外线圈一(3)缠绕在线圈骨架一(2)的骨架线槽一(21)内，把外线圈二(6)缠绕在线圈骨架二(5)的骨架线槽二(22)内，把内线圈(7)缠绕在线圈骨架二(5)的骨架线槽三(23)内；再把若干个线圈骨架一(2)的骨架中心孔一(19)分别安装在定子铁芯(11)的铁芯磁极极身一(1)上，把若干个线圈骨架二(5)的骨架中心孔二(20)分别安装在定子铁芯(11)的铁芯磁极极身二(4)上，并且使内线圈(7)位于外线圈二(6)径向内侧；然后把定子磁轭(8)安装在定子铁芯(11)径向外侧，并且使定子铁芯(11)的榫头一(9)安装在定子磁轭(8)的榫槽一(13)内，使定子铁芯(11)的榫头二(12)安装在定子磁轭(8)的榫槽二(14)内。
2.根据权利要求1所述的一种变极弧长度移相启动电动机定子，其特征在于所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机时，其工作过程是：
所述电动机定子应用于二极/四极变极变速单相异步电动机时，所述电动机定子径向内侧均布有若干个定子磁极，依次是磁极一(24)、磁极二(25)、磁极三(26)、磁极四(27)、磁极五(28)、磁极六(29)、磁极七(30)、磁极八(31)，其中磁极一(24)、磁极三(26)、磁极五(28)、磁极七(30)上分别安装有一个外线圈一(3)，磁极二(25)、磁极四(27)、磁极六(29)、磁极八(31)上分别安装有一个外线圈二(6)和一个内线圈(7)；若干个内线圈(7)连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中；
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，磁极一(24)、磁极三(26)、磁极五(28)、磁极七(30)上安装的外线圈一(3)连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极一(24)、磁极五(28)分别组成一个N极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极三(26)、磁极七(30)分别组成一个S极定子磁极；
与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈(36)使磁极四(27)、磁极八(31)分别组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(37)使磁极二(25)、磁极六(29)分别组成一个s极定子磁极；
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一建立的四极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的四极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源；磁极一(24)、磁极二(25)、磁极三(26)、磁极四(27)、磁极五(28)、磁极六(29)、磁极七(30)、磁极八(31)上安装的全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极一(24)与径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极八(31)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极五(28)与径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极四(27)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极三(26)与径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极二(25)共同组成一个S极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极七(30)与径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极六(29)共同组成一个S极定子磁极；
所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，磁极二(25)、磁极四(27)、磁极六(29)、磁极八(31)上安装的外线圈二(6)与磁极一(24)、磁极五(28)上安装的外线圈一(3)连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极四(27)、磁极六(29)与径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极五(28)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极二(25)、磁极八(31)与径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极一(24)共同组成一个S极定子磁极；
与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈(36)使磁极二(25)、磁极四(27)共同组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(37)使磁极六(29)、磁极八(31)共同组成一个s极定子磁极；
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一建立的二极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的二极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源；磁极一(24)、磁极二(25)、磁极三(26)、磁极四(27)、磁极五(28)、磁极六(29)、磁极七(30)、磁极八(31)上安装的全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极三(26)、磁极五(28)与径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极四(27)、磁极六(29)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极一(24)、磁极七(30)与径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极二(25)、磁极八(31)共同组成一个S极定子磁极；
所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109617269A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 珠海格力电器股份有限公司 定子铁芯、定子组件、电机和空调器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203596721U (zh) * 2013-11-06 2014-05-14 马根昌 启动绕组组件
CN106130281A (zh) * 2016-07-13 2016-11-16 大连碧蓝节能环保科技有限公司 集中式绕组移相起动微型异步电动机
CN206211687U (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 张华� 定子总装
CN206834856U (zh) * 2017-03-13 2018-01-02 中山大洋电机股份有限公司 集中绕组定子及应用其的电机

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219671A (ja) * 1992-02-06 1993-08-27 Mitsubishi Electric Corp 交流発電機のコイル装置
JPH10285841A (ja) * 1997-04-10 1998-10-23 Toshiba Corp 回転電機のステータ
CN205583869U (zh) * 2016-04-16 2016-09-14 靖江市林龙电机制造有限公司 一种电机定子
CN106787553B (zh) * 2017-04-06 2018-12-14 大连碧蓝节能环保科技有限公司 裂极变极变速外转子异步电动机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203596721U (zh) * 2013-11-06 2014-05-14 马根昌 启动绕组组件
CN106130281A (zh) * 2016-07-13 2016-11-16 大连碧蓝节能环保科技有限公司 集中式绕组移相起动微型异步电动机
CN206211687U (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 张华� 定子总装
CN206834856U (zh) * 2017-03-13 2018-01-02 中山大洋电机股份有限公司 集中绕组定子及应用其的电机

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