CN1264266C - 单相感应电动机和带有该电动机的密封往复式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种单相感应电动机和一种使用单相感应电动机的压缩机，其中电动机有一个带有多个槽的定子；一个在由定子和转子之间电力所产生的磁场的作用下而转动的转子；和缠绕在定子的多个槽上的一个主绕组和一个次绕组，以便在转子上形成旋转磁场。主绕组和次绕组形成了集中式绕组结构，以便主绕组和次绕组以交替方式经由邻接的槽缠绕。由于缠绕在定子的槽上的主绕组和次绕组的集中式绕组结构，线圈端长度大大减少了，因此，也就大大减少了材料成本和铜损。而且，缠绕在定子的槽上的主绕组和次绕组不从定子的对侧伸出过多。因此，如用来整理主绕组和次绕组的伸出部分的成形、编织和清理工序就可以省去了，因此，制造过程也就简单了。

Description

单相感应电动机和带有该电动机的密封往复式压缩机

技术领域

本发明涉及一种单相感应电动机，尤其涉及一种带有一个集中式绕组结构的用于密封往复式压缩机的单相感应电动机。

背景技术

如图1所示，一种密封往复式压缩机包括一个密封外壳10，一个位于密封外壳10中的用于驱动源的电子装置单元20，一个在电子装置单元20驱动源的驱动下通过线性往复运动压缩制冷剂的压缩装置单元30。

电子装置单元20有一个单相感应电动机。电子装置单元20的转动驱动力可通过曲柄装置转换为压缩装置单元30的线性往复运动，所述的曲柄装置有一个偏心轴31和一个连接杆32。压缩装置单元30有一个气缸体33和一个活塞35，所述的活塞35可在气缸体33的缸筒内纵向滑动。活塞35的一端与连接杆32相连，使活塞35随着偏心轴31的转动驱动在气缸体33的缸筒中线性方向上作往复运动，从而可抽吸和压缩制冷剂。

单相感应电动机有一个定子和一个转子，所述的转子可在定子和转子之间所产生的电力的旋转磁场中转动。在定子上，一个主绕组和一个次绕组缠绕在一个电角度为90°的极轴上。

当从电源(没有示出)对主绕组和次绕组供应交流(AC)电时，位于主绕组头部电角度为90°的次绕组首先受到由电流所产生的旋转磁场所引起的旋转力。由于电容与次绕组串联，次绕组的电流相先于主绕组的电流相，从而可引起转子高速转动。

图2是一个用于常规压缩机中的单相感应电动机的分解透视图，图3是一个图2装配为一体的单相感应电动机的纵剖视图，其中参考号21表示定子，22表示转子，及23和24分别表示主绕组和次绕组。

如图2和3所示，沿定子的内周有24点定子槽21a，定子槽21a相互隔开一个预定的距离。在转子22上也有互相隔开预定距离的多个转子槽22a。主绕组23和次绕组24绕在定子槽21a上，同时还有一个绕组或一个永久磁铁(没有示出)绕在或插在转子槽22a中。

图4示出了主绕组和次绕组绕在常规单相感应电动机的24点定子槽21a的次序。如图所示，常规单相感应电动机有分布绕组的绕组结构-也就是所谓的同心绕组的主绕组23和次绕组24。

在分布绕组中，主绕组23进入第14槽，并穿过第11、第15、第10、第16、第9、第17、第8、第18和第7槽，接着进入第23槽后，再穿过第2、第22、第3、第21、第4、第20、第5、第19和第6槽，接着延伸出来。次绕组24进入第12槽，接着穿过第1、第11、第2、第10、第3、第9和第4槽，接着进入第13槽，再穿过第24、第14、第23、第15、第22、第16和第21槽，接着延伸出来。

在常规单相感应电动机中，定子21的主绕组23和次绕组24在向外或向内方向上同心绕在槽上，就不可避免的增加了线圈端头的长度和后续损耗的增加，以及使用过多的铜。

除了由于主绕组23和次绕组24的分布绕组结构所产生的增加线圈端部长度的问题外，常规单相感应电动机还有由于结构所引起的问题，其中绕组从定子21的对侧伸出。即，由于绕组从定子21的对侧伸出，还需要进行其它的工序如成形、编织和清理，以便达到整理绕组的目的，因此，由于增加的制造过程和由此而引起的其它困难，从而降低了生产效率。

而且，由于主绕组23和次绕组24分别从定子21对侧伸出，压缩机的大小就不可避免有不必要的增加。

发明内容

本发明克服了现有技术的上述问题。

因而，本发明的一个目的是提供一种带有缩短的线圈端部的单相感应电动机，可通过集中式绕组结构来实现，其中一个主绕组和一个次绕组缠绕在相互邻接的槽上，这样就能够减少材料损耗和使用过多的铜。

本发明的另一个目的是提供一种带有集中式绕组结构的单相感应电动机，其中主绕组和次绕组直接缠绕在互相邻接的槽上，由于绕组没有伸出，因此不需要为了整理伸出的绕组而进行各个工序如成形、编织和清理，从而也易于制造。

本发明的另一个目的是提供一种密封往复式压缩机，由于单相感应电动机的结构紧凑，因此，所述的压缩机的尺寸要小一些。

一种单相感应电动机，包括：一个具有多个槽的定子；一个在由定子和转子之间电力所产生的磁场中转动的转子；一个主绕组和一个次绕组，分别缠绕在定子的多个槽上；所述的主绕组和所述的次绕组缠绕在集中式绕组结构上，使得所述的主绕组和所述的次绕组直接以交替方式缠绕在定子槽或定子槽组上；转子还包括以某一节距相隔的偏斜，所述偏斜的节距与定子的槽的节距相同。

在这个集中式绕组结构中，由于主绕组和次绕组缠绕在定子的槽上，线圈端头长度大大减少了，因此，也就大大减少了材料成本和铜损。

而且，根据本发明，缠绕在定子槽上的主绕组和次绕组不从定子的对侧伸出过长。因此，如用来整理主绕组和次绕组的伸出部分的成形、编织和清理工序就可以省去了，因此，制造工序也就简单了。

根据本发明的优选实施例，定子有16个槽，主绕组插入定子的槽(1a)中，接着顺序通过槽(2b)、(4f)、(3e)、(5i)、(6j)、(8n)、(7m)，接着延伸出来，而次绕组插入定子的槽(2c)中，接着顺序通过槽(3d)、(5h)、(4g)、(6k)、(7l)、(8o)、(1p)，接着延伸出来。

主绕组还插入定子的槽(1a)中，接着顺序穿过槽(2b)、(2c)、(3d)、(7l)、(6k)、(6j)、(5i)，接着延伸出来，而次绕组插入定子的槽(7m)中，接着顺序穿过槽(8n)、(8o)、(1p)、(5h)、(4g)、(4f)、(3e)，接着延伸出来。

主绕组还插入定子的槽(1a)中，接着顺序穿过槽(2b)、(2c)、(3d)、(3e)、(4f)、(8n)、(7m)、(7l)、(6k)、(6j)和(5i)，接着延伸出来，而次绕组插入定子的槽(3e)，接着顺序穿过槽(4f)、(4g)、(5h)、(5i)、(6j)、(2b)、(1a)、(1p)、(8o)、(8n)和(7m)，接着延伸出来。

为了从定子的电力中产生一个磁场，可将一个绕组或一个永久磁铁缠绕在、或插入转子的多个槽中，转子穿过转子。

转子在与定子槽的节距相同的节距上有偏斜，可减少谐波、噪声和震动。转子的每一偏斜形状为字母“I”或“V”。

与此同时，本发明的另一个目的可通过本发明的密封往复式压缩机来实现，所述的密封往复式压缩机使用上述的单相感应电动机。由于主绕组和次绕组不从定子的对侧伸出过多，就有可能减小了压缩机的大小。

附图说明

参考附图，通过对本发明的优选实施例的描述，可清楚的理解本发明的上述目的和优点，其中：

图1是常规密封往复式压缩机的剖面图；

图2是用于图1压缩机中的单相感应电动机的分解透视图；

图3是图2的单相感应电动机的纵剖视图；

图4是常规单相感应电动机的定子中缠绕方法说明图；

图5是用于根据本发明的第一优选实施例的压缩机中的单相感应电动机的纵剖视图；

图6是用于如图5所示的压缩机中的单相感应电动机的定子的缠绕方法说明图；

图7是用于根据本发明的第二优选实施例的压缩机中的单相感应电动机的定子的缠绕方法说明图；

图8是用于根据本发明的第三优选实施例的压缩机中的单相感应电动机的定子的缠绕方法说明图；

具体实施方式

参照附图，下面对本发明的优选实施进行详细的描述。

图5是一个用于根据本发明的第一优选实施例的压缩机中的单相感应电动机的纵剖视图；图6是用于如图5所示的压缩机中的单相感应电动机的定子的缠绕方法说明图；

如图5和6所示，根据本发明的第一优选实施例的压缩机的单相感应电动机包括一个定子21、一个转子22、一个主绕组23和一个次绕组24。

定子21由多个铁片构成，所述的铁片一个叠在另一个之上。每一个铁片有多个槽21a，在其中央处有一个开孔可容纳转子22。可将定子21制成不同的形状如盘形、或矩形。作为例子，尽管本实施例示出了带有16个槽21a的定子21，但槽21a的数量可以有所不同，根据电动机的实际应用，即可有4、8、12等等。

转子22被安置在定子的内部或中心空间中，同时在定子21和转子22之间要保持适当的间隙，并且可在由定子21和转子22之间的电力所生的磁场中转动。转子22可用制造定子21的方法来制造，即转子22可由多个铁片一个叠在另一个之上堆叠而成。或者，转子21可用铝压模形成一体。总之，转子22有多个槽22a，所述的槽22a沿垂直方向穿过转子22，转子22还包括一个与定子21的电力相互感应而产生磁场的装置，例如一个绕组或置于槽22a中的一个永久磁铁。本实施例示出了绕组缠绕在转子22的槽22a上的例子。转子22还有偏斜，用来减少谐波、噪声和震动。偏斜的节距相等，类似于定子21的槽21a的偏斜，其形状如字母“I”或“V”。

主绕组23和次绕组24缠绕在定子21的多个槽21a上，以便在转子22上形成旋转磁场，本发明的唯一的特征是主绕组23和次绕组24缠绕在一个集中式绕组结构上，其中主绕组23和次绕组24交替缠绕在定子21的相应槽21a上，使主绕组23和次绕组24以下面所详细描述的特定规则穿过邻接槽。

更具体而言，如图6所示，根据本发明的用于压缩机的单相感应电动机的主绕组23插入定子21的槽(1a)中，接着顺序穿过槽(2b)、(4f)、(3e)、(5i)、(6j)、(8n)、(7m)，接着延伸出来，与此同时次绕组24插入定子21的槽(2c)中，接着顺序穿过槽(3d)、(5h)、(4g)、(6k)、(7l)、(8o)、(1p)，接着延伸出来。

在根据本发明的集中式绕组结构中，主绕组23和次绕组24分别直接以交替方式缠绕在邻接槽上或邻接槽组上，并跳过与邻接槽相邻接的槽或与邻接槽组相邻接的槽组，因而，可大量减少线圈的端部。换句话说，根据本发明的第一实施例，主绕组可直接以交替方式缠绕在相邻接的槽上，并跳过与邻接槽相邻接的槽，与此同时次绕组直接缠绕在主绕组所跳过的邻接槽上，并跳过由主绕组所缠绕的那些邻接槽。

因此，通过检验结果已确定，与现有技术相比，可减少线圈端约1/5。因此，不仅减少了材料的费用，还减少了铜的用量。此外，根据本发明，绕组不从定子21的对侧伸出。所以，在常规分布绕组方法中需要进行如成形、编织和清理的整理工序，以便清理从定子21的对侧伸出的绕组部分，而本发明没有绕组从定子21的对侧伸出，这样就不需要额外的整理工序如成形、编织和清理。从而制造过程就变得简单，并增加了生产效率。

图7是用于根据本发明的第二优选实施例的压缩机中的单相感应电动机的定子的缠绕方法说明图。

根据本发明的第二优选实施例，除了主绕组23和次绕组24的缠绕次序外，其单相感应电动机与第一实施例的单相感应电动机有相同的结构。

根据第二优选实施例的主绕组23和次绕组24分别以交替方式缠绕在定子21的16个槽21a的两个相邻的槽组上，并跳过与这两个邻接槽相邻的两个槽组，主绕组和次绕组互相交替缠绕在两个邻接槽上。即，主绕组23插入定子21的槽(1a)中，接着顺序穿过槽(2b)、(2c)、(3d)、(7l)、(6k)、(6j)、(5i)，接着延伸出来，同时次绕组24插入定子21的槽(7m)中，接着顺序穿过槽(8n)、(8o)、(1p)、(5h)、(4g)、(4f)、(3e)，接着延伸出来。

图8是用于根据本发明的第三优选实施例的压缩机中的单相感应电动机的定子的缠绕方法说明图。

如图8所示，在根据本发明的第三优选实施例的单相感应电动机中，主绕组23和次绕组24分别缠绕在定子21的槽21a的三个相邻接槽上，并跳过与三个邻接槽相邻接的槽，主绕组23和次绕组24在交替的邻接槽上重叠。

即，主绕组23插入定子21的槽(1a)中，接着顺序穿过槽(2b)、(2c)、(3d)、(3e)、(4f)、(8n)、(7m)、(7l)、(6k)、(6j)和(5i)，接着延伸出来，同时次绕组24插入定子21的槽(3e)，接着顺序穿过槽(4f)、(4g)、(5h)、(5i)、(6j)、(2b)、(1a)、(1p)、(8o)、(8n)和(7m)，接着延伸出来。

除了主绕组23和次绕组24的缠绕次序和方法外，根据第一、第二、第三实施例的结构和效果是彼此相同的。

除了根据本发明的密封往复式压缩机有如上所述结构的单相感应电动机外，根据本发明的密封往复式压缩机与现有的密封往复式压缩机在结构上几乎是相同的。因此，就省去了对这些相同结构的描述。

根据本发明，由于主绕组23和次绕组24缠绕在定子21的槽21a上，而没有过多的伸出，如对主绕组23主次绕组24的伸出部分的成形、编织和清理这样的整理工序就省去了，因此，制造过程就更简单和更方便，并且提高了生产效率。

还有，若将根据本发明的单相感应电动机用在密封往复式压缩机中，由于主绕组23和次绕组从定子21的对侧没有过多的伸出，就有可能期望减小压缩机体积的优点。

尽管对本发明的优选实施例进行了描述，但本专业人员会理解本发明并不限于所描述的优选实施例，在不离开由下面权利要求所定义的本发明的宗旨和范围的情况下，还会有各种变化和改变。

Claims (14)

1.一种单相感应电动机，包括：

一个具有多个槽的定子；

一个在由定子和转子之间电力所产生的磁场中转动的转子；

一个主绕组和一个次绕组，分别缠绕在定子的多个槽上；

其特征在于：所述的主绕组和所述的次绕组缠绕在集中式绕组结构上，使得所述的主绕组和所述的次绕组直接以交替方式缠绕在定子槽或定子槽组上；转子还包括以某一节距相隔的偏斜，所述偏斜的节距与定子的槽的节距相同。

2.根据权利要求1所述的单相感应电动机，其特征在于：转子的每一个偏斜的形状为字母符号“I”。

3.根据权利要求1所述的单相感应电动机，其特征在于：转子的每一个偏斜的形状为字母符号“V”。

4.根据权利要求1所述的单相感应电动机，其特征在于：

主绕组直接以交替的方式缠绕在相邻的槽上，并跳过与邻接槽相邻接的槽，和

次绕组直接以交替的方式缠绕在主绕组所跳过的邻接槽上，并跳过那些主绕组所缠绕过的邻接槽。

5.根据权利要求1所述的单相感应电动机，其特征在于：

主绕组直接以交替方式缠绕在两个相邻的槽组上，并跳过与两个邻接槽相邻接的槽组，和

次绕组直接以交替方式缠绕在主绕组所跳过的两个相邻的槽组上，并跳过那些主绕组所缠绕过的两个相邻接的槽组。

6.根据权利要求1所述的单相感应电动机，其特征在于：

主绕组直接以交替的方式缠绕在三个相邻的槽组上，并跳过与邻接槽组相邻接的槽，和

次绕组直接以交替方式缠绕在三个相邻的槽组上，并跳过与邻接槽组相邻接的槽，使得主绕组和次绕组在交替的邻接槽上重叠。

7.根据权利要求1所述的单相感应电动机，其特征在于：定子有16个槽。

8.密封式往复压缩机，包括：

一个单相感应电动机，和

一个在单相感应电动机的驱动下线性往复压缩制冷剂的压缩部分，单相感应电动机和压缩部分都位于密封的机箱中，

单相感应电动机，具有：

一个具有多个槽的定子；

一个在由定子和转子之间电力所产生的磁场中转动的转子；

一个主绕组和一个次绕组，分别缠绕在定子的多个槽上；

其特征在于：所述的主绕组和所述的次绕组缠绕在集中式绕组结构上，使得所述的主绕组和所述的次绕组直接以交替方式缠绕在定子槽或定子槽组上；

转子还包括在以某一节距相隔的偏斜，所述偏斜的节距与定子的槽的节距相同。

9.根据权利要求8所述的密封式往复压缩机，其特征在于：

主绕组直接以交替的方式缠绕在相邻的槽上，并跳过与邻接槽相邻接的槽，和

次绕组直接以交替的方式缠绕在主绕组所跳过的相邻的槽上，并跳过那些主绕组所缠绕过的相邻接的槽。

10.根据权利要求8所述的密封式往复压缩机，其特征在于：

主绕组直接以交替方式缠绕在两个相邻接的槽组上，并跳过与两个邻接槽组相邻接的槽组，和，

次绕组直接以交替方式缠绕在主绕组所跳过的两个相邻的槽组上，并跳过那些主绕组所缠绕过的两个相邻接的槽组。

11.根据权利要求8所述的密封式往复压缩机，其特征在于：

主绕组直接以交替方式缠绕在三个相邻的槽组上，并跳过与三个邻接槽组相邻接的槽，和

次绕组直接以交替方式缠绕在三个相邻的槽组上，并跳过与三个邻接槽组相邻接的槽，使得主绕组和次绕组在交替相邻的槽上重叠。

12.根据权利要求8所述的密封式往复压缩机，其特征在于：每一个定子的偏斜的形状为字母符号“I”。

13.根据权利要求8所述的密封式往复压缩机，其特征在于：每一个定子的偏斜的形状为字母符号“V”。

14.根据权利要求8所述的密封式往复压缩机，其特征在于：定子有16个槽。

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