CN1157501A - 单相感应电动机及其转子装配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种即使在大负荷的高转矩运转时(运转电容的容量大)时，能抑制电磁音产生的单相感应电动机，该单相感应电动机具有主线圈(2)，设置在与该主线圈(2)的电气角不同的位置上的副线圈(3)，与副线圈(3)连接的多个运转电容(4)、6，根据运转负荷接通或断开运转电容(6)的继电器(5)，和缝隙侧(外周侧)开口的转子。

Description

单相感应电动机及其转子装配装置
本发明涉及冰箱或空调机上使用的密闭式压缩机的单相感应电动机。
图11示出了实开昭58-172015号公报揭示的现有单相感应电动机转子9的断面图，图中，9a是转子外周，12是转子9内的密闭空间即模铸臂的缝，13是位于各缝12之间的牙形齿，14是在转子外周9a侧的连接各牙形齿的桥接。
图12是示出了特开昭60-39352号公报揭示的现有单相感应电动机转子9的断面图，9是转子，9a是转子外周，12是缝，12a是缝开口，13是牙形齿。
图11所示的转子9，缝12构成转子9内的闭合空间，在其中铸铝(由于缝12的形状闭合的，通常称为闭合缝)。换言之，在各缝12和转子外周9a之间存在连接牙形齿13的桥接14该桥接14越狭窄，电机效率越高，但另一面是在窄桥接14上会产生磁饱和，发生电磁音。特别是在运转电容的容量很大的高转矩运转时，会产生很大的电磁音。
而图12所示的转子9因在各缝12和转子外周9a之间不存在连接牙形齿13的桥接14，是一个设置缝开口12a的开口缝的示例，在转子芯叠层后的铸铝工程中，因为要从缝开口部12a向外周吹出铝，所以在铸铝后必须切削或抛光转子9的外周。
由于现有单相感应电动机以上述的方式构成，因此存在下述问题：
(1)闭缝转子9在运转电容的容量很大的高转矩运转时，因桥接14窄，易于磁饱和，而产生电磁音，噪音很大。
(2)开口缝转子9在铸铝工程中因为要从缝开口部12a向外周吹出铝，所以在铸铝后必须切削或抛光转子9的外周。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种即使在运转电容的容量很大的高转矩运转中也能够抑制电磁音产生的单相感应电动机，另外还提供一种即使是开口缝的转子，在铸铝时不必从缝开口部吹出铝，且在铸铝后无需切削或抛光转子外周的转子装配装置。
权利要求1的单相感应电动机具有主线圈，设置在与该主线圈的电气角不同的位置上的副线圈，与副线圈连接的多个运转电容，根据运转负荷接通或断开运转电容的继电器，和缝隙侧(外周侧)开口的转子。
权利要求2的转子装配装置具有在铸铝时承插转子铁芯组件的、在铸铝后至取出转子铁芯组件为止缩小其与转子铁芯组件的间隙的衬套，和在径向上保持一定间隙的同时轴向移动受限的与衬套嵌合的内层带。
权利要求3的装配装置具有设置在内层带内铡的、在铸铝时插入转子铁芯组件的油压卡盘，油压卡盘在转子铁芯组件插入时至油压上升前增大与转子铁芯组件的间隙，在铸铝中提高油压缩小间隙。
图1是本发明实施例的单相感应电动机的电路图。
图2是本发明实施例的单相感应电动机的电磁音数据。
图3示出了本发明实施例的单相感应电动机的电磁音频率分析数据的示意图。
图4示出了本发明实施例的单相感应电动机的电磁音频率分析数据的示意图。
图5是本发明实施例2的转子装配装置的转子铁芯插入时的断面图。
图6是本发明实施例2的转子装配装置的断面图。
图7是本发明实施例2的转子装配装置的转子铁芯取出时的断面图。
图8是本发明实施例2的转子装配装置的转子组装流程图。
图9是本发明实施例3的转子装配装置的断面图。
图10是本发明实施例2的转子装配装置的转子组装流程图。
图11是现有单相感应电动机的转子(闭缝式)的断面图。
图12是现有单相感应电动机的转子(开缝式)的断面图。
实施例1
下面，参照附图说明本发明的实施例1。图1是本发明实施例1的单相感应电动机的电路图。图中，1是单相感应电动机，2是卷绕在电动机1的定子上的主线卷，3是副线卷，4是电动机通电中通常也通电的第一运转电容，6是仅在高转矩时通电的、低转矩电运转时由继电器5切断的第二运转电容，7是起动电容，8是起动后立即切断起动电容7的起动继电器即PTC热敏电阻。
在图1所示的单相感应电动机中，说明使用开缝转子(图12)或闭缝转子(图11)时的电磁音的情况。图2示出了试验结果，从试验结果中可知低转矩运转时(继电器5关闭，仅第一运转电容4通电)，高转矩运转时(继电器5接通，第一运转电容4及第二运转电容6都通电)开缝转子的电磁音小于闭缝转子的电磁音，特别在高转矩运转时，两者的差增大，但开缝转子的电磁音仍很小。
图3、4示出了转子9的缝开口部12a的宽度改变时的噪音数据，图4所示的宽度为1mm以上，400Hz附近的电磁音比闭缝的少，1000Hz附近的(槽)高频产生的电磁音稍有增加，但从综合水平来看，开缝转子的噪音较低。图3是宽度为0.5mm的试验结果，如图3所示，当缝开口部12a的宽度为0.5mm时，从整体来看，开缝的转子的电磁音较小，特别在400Hz附近的电磁音很小。
本发明中的造成问题的电磁音属于400Hz附近的或低频音，因为是从压缩机表面放射出的通过冰箱本体等的声音，几乎不能得到隔音效果，作为对策，降低音源的方法其效果最好。
如上所述，根据本实施例1，只要高负荷运转时提高电容量，并得到高转矩，而低负荷运转时降低电容量并得到低转矩，低负荷运转时的电机效率非常很好，可以高效率运转。以上，是在各缝部12和转子外周部9a之间设置没有连接牙形齿13的桥接14的缝开口部12a的结构，因此即使高负荷的高转矩运转时，也不发生磁饱和，可抑制电磁音的产生，得到低噪音的单相感应电动机。
实施例2
下面，根据附图说明本发明的第二实施例。图5是本发明的第二实施例的转子装配方法中把转子铁芯组件压入衬套内的方法，图6是其铸模型的断面图，图7是示出从衬套中取出该转子组件的状态图。在图中，15是叠合了开缝型转子矽钢片的转子铁芯组件，16是在铸铝时插入转子铁芯组件的衬套，16a形成在衬套16外周上的凹槽，17是可动模，18是固定模，19是与衬套16的外径有一定间隙的衬套嵌入其内的内层带(core band)，19a是与衬套16的凹槽16a啮合的凸起。
图8是该装配方法的流程图。在步骤30中，把转子铁芯组件15插入衬套16内，在步骤31中，使可动模17及固定模18紧贴在铁芯组件15的两端上。在步骤32中，在可动模17上施加载荷并定位后，在步骤33中，进行铸铝，在步骤34中，仅取出转子。
图中，内层带19和衬套16相互嵌合并使内层带19的内表面和衬套16的外表面间保持一定间隙，但由于内层带19内径的凸起和衬套16外径的凹槽啮合，因此铁心组件15出入衬套16时的摩擦力起到了沿衬套16的轴向力的作用，衬套16就拔不出了(另外，在内层带19的内表面上有凹槽，衬套16外表面上有凸起，相互啮合也有同样的效果。
由于铁芯组件15和衬套16的间隙缩小，在铸铝中，不向铁芯组件15和衬套16之间吹铝，因此，在铸铝后，能够容易取出。如上所述，由于不向铁芯组件15和衬套16之间吹铝，因此在铸铝后，不必切削或抛光转子9的外周就可制作开缝转子9，与要切削或抛光时相比，可大幅度降低成本。因为衬套16和内层带19一起固定在铸机，所以通常只需一个衬套，压入精度易稳定，并因为只要取出转子9，所以生产性好，自动化容易。
实施例3
下面，根据附图说明本发明的第三实施例。图9是本发明第三实施例的转子装配方法中使用的油压卡盘式装配结构的断面图，图10是转子装配方法的流程图。把铁芯组件15插入内层带19内的油压卡盘20内侧(步骤40)，使可动模17和固定模18紧贴铁芯组件1的两端，之后，如果升高油压卡盘20的油压(步骤41)，铁芯组件15和油压卡盘20的间隙变窄(步骤42)，然而，铸铝(步骤43)，之后，降低油压卡盘20的油压(步骤44)，只取出转子，(步骤45)，这是一种不从缝外周部12a吹出铝的制造方法。油压卡盘20的内径可根据油压而变化，可以将铁芯组件15和油压卡盘20的间隙调节为零。
因此，由于油压上升前的铁芯15和油压卡盘20的间隙大，能够容易地把铁芯组件15设定在油压卡盘20内，且在铸铝中，在铁芯组件15和油压卡盘20的之间不吹铝，而在铸铝后，降低油压就能容易取出。如上所述，由于在铁芯组件15和油压卡盘20的之间不吹铝，并且在铸铝后，不切削或抛光转子的外周，就能够制作开缝转子，与切削或抛光时相比，可大幅度降低成本。另外，铁芯组件15的设定非常容易，可缩短加工时间，并降低加工成本，此外，与嵌合衬套16相比，没有摩擦部件，夹具耐用。
由于权利要求1的单相感应电动机具有主线圈，设置在与该主线圈的电气角不同的位置上的副线圈，与副线圈连接的多个运转电容，根据运转负荷接通或断开运转电容的继电器，和缝隙侧(外周侧)开口的转子，因此即使在不负荷的高转矩运转时(运转电容量大)，能够抑制电磁音的发生。
由于权利要求2的转子装配装置具有在铸铝时，插入转子铁芯组件、在铸铝后至取出转子铁芯组件为止缩小其与转子铁芯组件的间隙的衬套，和在径向上保持一定间隙的同时轴向移动受限的与衬套嵌合的内层带，因此在铸铝后外周不必切削或抛光，同时因为衬套固定在铸机上，所以只需一个衬套，生产性好，自动化容易。
由于权利要求3的转子装配装置具有设置在内层带内铡的、在铸铝时插入转子铁芯组件的油压卡盘，油压卡盘在转子铁芯组件插入时至油压上升前增大与转子铁芯组件的间隙，在铸铝中提高油压缩小间隙，因此，在铸铝后外周不必切削或抛光、同时转子铁芯组件的设定较为容易，加工费用低，且夹具耐用。

Claims (3)

1.一种单相感应电动机，其特征在于具有主线圈，设置在与该主线圈的电气角不同的位置上的副线圈，与副线圈连接的多个运转电容，根据运转负荷接通或断开运转电容的继电器，和缝隙侧(外周侧)开口的转子。
2.一种转子装配装置，其特征在于具有在铸铝时承插转子铁芯组件的、在铸铝后至取出转子铁芯组件为止缩小其与转子铁芯组件的间隙的衬套，和在径向上保持一定间隙的同时轴向移动受限的与衬套嵌合的内层带。
3.一种转子装配装置，其特征在于具有设置在内层带内铡的、在铸铝时插入转子铁芯组件的油压卡盘，油压卡盘在转子铁芯组件插入时在油压上升前增大与转子铁芯组件的间隙，在铸铝中提高油压缩小间隙。
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