CN216056578U - 一种新型低噪单相双值电容电动机 - Google Patents

Abstract

一种新型低噪单相双值电容电动机，包括单相双值电容电动机本体，稳压电源，还具有负荷调节机构、偏心检测机构；所偏心检测机构包括金属检测环、绝缘支撑座、触发子电路，检测环安装在支撑座上，支撑座安装在电动机本体的转轴下端；负荷调节机构包括热敏电阻和控制子电路，热敏电阻安装在电动机本体的壳体外，稳压电源、触发子电路、控制子电路安装在元件盒内，且和电机本体、检测环电性连接。本新型能自动控制电动机本体转速，达到自动化控制前提下，还能实现节能目的，当电动机本体因各种原因转轴及定子转动不同心时，转轴会接触接触环，进而蜂鸣器得电发出响亮提示声音，第一时间发出警示声音提示使用者进行维护，减少了故障扩大化的机率。

Description

一种新型低噪单相双值电容电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机设备技术领域，特别是一种新型低噪单相双值电容电动机。

背景技术

单相双值电容电动机是一种使用较为普遍的电动动力设备，其具有主绕组和副绕组、起动电容、运行电容、离心开关等，起动时离心开关处于闭合状态，这样起动电容和运行电容同时接入主绕组和副绕组之间，电动机获得较大起动力矩进而顺利起动，当电动机起动转速达到额定功率的百分之八十左右时，离心开关开路，这样起动电容和主绕组、副绕组之间开路(防止运行中电容量过大、电流过大，导致电动机烧毁)，容量较低的运行电容继续保持和主绕组、副绕组连通，电动机处于稳定运行状态。

现有的单相双值电容电动机一般通过在主绕组和副绕组之间设置调速绕组，经调速绕组不同抽头实现调速目的，调速时(一般是电动机负荷大时、调节其转速变大，负荷小时、调节其转速变小)需要人为操作和调速绕组抽头相连的选择电源开关，进而实现主绕组和副绕组之间长度的改变，主绕组和副绕组之间长度长时电动机运行速度变大、反之变小(实际是220V交流电源一极没有经过调速绕组直接进入了副绕组一端、进而转速变小；或者实际是220V交流电源一极经过调速绕组再进入了副绕组一端、进而转速变大)。由于需要人为调节，会给使用者带来不便，还有就是，如果电动机负荷过大，使用者没有及时发现调节转速时，有可能导致电动机负荷过大而损坏。还有就是，现有的单相双值电容电动机没有一种转轴偏心检测机构，使用时间久或者负荷过大，导致转轴的轴承等磨损时，由于转轴及定子转动不同心，不但会造成运行不平稳噪音变大，而且容易发生电动机本体烧毁等后果。综上所述，提供一种能根据负荷自动调节转速，还能在转轴偏心的第一时间提示使用者维护，减少故障扩大化的新型单相双值电容电动机显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有单相双值电容电动机因结构所限，无法实现自动根据负荷调速，人为手动调速会给使用者带来不便，以及不能自动检测转轴及定子是否偏心，在因各种原因转轴及定子转动不同心，会造成整体运行不平稳、噪音变大，维修不及时存在设备故障扩大化的弊端，本实用新型提供了基于单相双值电容电动机本体，工作时在相关机构及电路共同作用下，能实时监测负荷大小，当负荷过大、温升过高时能自动切换到高速运转，负荷减小、温度降低时能自动切换到低速运转，还能在因各种原因造成转轴和定子转动不同心时，第一时间发出警示声音提示使用者维护，由此实现了智能化检测及控制，保证了有效驱动负荷前提下，还能达到节能目的，并减少了故障扩大化机率的一种新型低噪单相双值电容电动机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型低噪单相双值电容电动机，包括单相双值电容电动机本体，稳压电源，其特征在于还具有负荷调节机构、偏心检测机构；所述偏心检测机构包括金属检测环、绝缘支撑座、触发子电路，检测环的下端安装在支撑座上，支撑座安装在电动机本体的转轴下端；所述负荷调节机构包括热敏电阻和控制子电路，热敏电阻安装在电动机本体的壳体外、且热敏电阻的感温面紧贴壳体，稳压电源、触发子电路、控制子电路安装在元件盒内；所述负荷调节机构的控制电源输入端和交流电源一极电性连接，电动机本体的调速绕组首端、末端分别和负荷调节机构的两路控制电源输出端电性连接；所述稳压电源的电源输出一端和电动机本体的壳体电性连接。

进一步地，所述检测环的内径大于电动机本体的转轴外径，检测环上端的内弧度和转轴下端的外弧度一致，检测环上部位于转轴下端且间隔距离。

进一步地，所述触发子电路包括电性连接的电阻、蜂鸣器、NPN三极管，并和检测环电性连接，第一只电阻一端和蜂鸣器正极电源输入端连接，第一只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和蜂鸣器负极电源输入端连接，NPN三极管发射极和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和检测环连接。

进一步地，所述控制子电路包括电性连接的可调电阻、NPN三极管和继电器，并和热敏电阻电性连接，热敏电阻一端和继电器正极电源输入端连接，可调电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，热敏电阻另一端和可调电阻另一端连接。

本实用新型有益效果是：本新型基于单相双值电容电动机本体。工作时，负荷调节机构的热敏电阻能实时监测电动机本体的温度数据，也就是检测其负荷大小，当负荷过大、壳体温升过高时，能接通调速绕组初首端和副绕组之间，这样电动机本体能运行在高转速、输出全功率状态下；当负荷过小、壳体温升低时，能接通调速绕组尾端和副绕组之间，这样电动机本体能运行在相对低的转速、较小输出功率状态下，达到自动化控制前提下，还能实现节能目的。本新型中，当电动机本体因各种原因转轴及定子转动不同心时(比如转轴的轴承磨损导致不同心)，转轴会接触接触环，进而蜂鸣器得电发出响亮提示声音，第一时间发出警示声音提示使用者进行维护，减少了故障扩大化的机率。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体及局部放大结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种新型低噪单相双值电容电动机，包括具有主绕组ZR、副绕组FR、调速绕组TR等的单相双值电容电动机本体M，稳压电源U1，还具有负荷调节机构、偏心检测机构；所述偏心检测机构包括半圆弧形铜质金属检测环T、上端弧形的绝缘支撑座1、触发子电路2，检测环T的下外端用胶粘接在支撑座1(绝缘塑料材质，检测环T和电机本体的壳体绝缘)上，电动机本体M的壳体后外下部位于电动机本体的转轴下端部位左右两侧各有一个内螺纹丝孔，支撑座1两侧下端开孔各有一个开孔，两只螺杆4分别通过支撑座1两侧端开孔旋入壳体后外下端丝孔内把支撑座安装在壳体后外下端；所述负荷调节机构包括热敏电阻RT和控制子电路3，热敏电阻RT用“Π”型固定夹、螺杆螺母安装在电动机本体M的壳体上端外、且热敏电阻RT的感温面紧贴壳体，稳压电源U1、负荷调节机构的触发子电路2、偏心检测机构的控制子电路3安装在元件盒5内电路板上，元件盒5经螺杆螺母安装在壳体上端中部外。

图1、2所示，检测环T的半圆内径略大于电动机本体的转轴6外径，检测环T上端的内弧度和转轴6下端的外弧度一致，检测环T上部位于转轴6下端且间隔极小距离(0.5毫米)。触发子电路包括经电路板布线连接的电阻R1及R2、蜂鸣器B1、NPN三极管Q1，并和检测环T下端经导线连接，第一只电阻R1一端和蜂鸣器B1正极电源输入端连接，第一只电阻R1另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和蜂鸣器B1负极电源输入端连接，NPN三极管Q1发射极和第二只电阻R2一端连接，第二只电阻R2另一端和检测环T连接。控制子电路包括经电路板布线连接的可调电阻RP、NPN三极管Q2和继电器K1，并和热敏电阻RT经导线连接，热敏电阻RT一端和继电器K1正极电源输入端连接，可调电阻RP一端和NPN三极管Q2基极连接，NPN三极管Q2集电极和继电器K1负极电源输入端连接，热敏电阻RT另一端和可调电阻RP另一端连接。稳压电源U1的电源输入端1及2脚和220V交流电源两极分别经导线连接，稳压电源U1的电源输出端3及4脚和偏心检测机构的电源输入端电阻R1一端(3脚和电阻R1一端连接)、负荷调节机构的电源输入端继电器K1正极电源输入端及NPN三极管Q2发射极分别经导线连接。负荷调节机构的继电器K1控制电源输入端和220V交流电源一极经导线连接，220V交流电源另一极和电动机本体的主绕组ZR一端经导线连接，电动机本体的调速绕组TR首端、末端分别和负荷调节机构的两路控制电源输出端继电器常开触点端及常闭触点端分别经导线连接。稳压电源U1的负极电源输出端4脚和电动机本体M的壳体经导线连接。

图1、2所示，220V交流电源进入稳压电源U1的电源输入端1及2脚后，稳压电源U1的3及4脚会输出稳定的直流12V电源进入负荷调节机构、偏心检测机构的电源输入端，于是，负荷调节机构、偏心检测机构得电工作。本新型,单相双值电容电动机本体M其他工作原理和工作过程和现有单相双值电容电动机完全一致，通电后起动时离心开关SK处于闭合状态，这样起动电容C2和运行电容C1同时接入主绕组ZR和副绕组FR之间，电动机本体M获得较大起动力矩进而顺利起动，当电动机本体起动转速达到额定功率的百分之八十左右时，离心开关SK开路，这样起动电容C2和主绕组ZR、副绕组FR之间开路(防止运行中电容量过大、电流过大，导致电动机本体烧毁)，运行电容C1继续保持和主绕组ZR、副绕组FR连通，电动机本体M处于稳定运行状态。负荷调节机构中，当单相双值电容电动机本体M正常工作其负荷较小、壳体温升较低时(比如低于60℃，电机本体负荷变大最直观的表象就是壳体温度升高)，此刻热敏电阻RT受热面温度相对低、电阻值相对大，这样，12V电源正极经热敏电阻RT、可调电阻RP降压限流后进入NPN三极管Q2的基极电压低于0.7V，那么NPN三极管Q2处于截止状态继电器K2失电，这样，220V交流电源另一极进入电动机本体的主绕组ZR一端，220V交流电源一极经继电器K1控制电源输入端及常闭触点端进入调速绕组TR的末端，这样，调速绕组TR和副绕组FR之间的长度变短(实际是220V交流电源一极没有经过调速绕组TR直接进入了副绕组FR一端)、电机本体M产生的旋转磁力线变小，功率下降，那么电机本体M的转速相对变慢(低于正常额定功率的百分之八十五左右)。当单相双值电容电动机本体M其负荷较大、壳体温升较高时(比如高于60℃)，此刻热敏电阻RT受热面温度相对高、电阻值相小，这样，12V电源正极经热敏电阻RT、可调电阻RP降压限流后进入NPN三极管Q2的基极电压高于0.7V，那么NPN三极管Q2处于导通状态其集电极输出低电平进入继电器K2负极电源输入端，继电器K2得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合、其控制电源输入端和常闭触点端开路，这样，220V交流电源另一极进入电动机本体的主绕组ZR一端，220V交流电源一极经继电器K1控制电源输入端及常开触点端进入调速绕组TR的首端，这样，调速绕组TR和副绕组FR之间的长度变长(实际是220V交流电源一极经过了调速绕组TR再进入了副绕组FR一端)、电机本体M产生的旋转磁力线变大，功率升高，那么电机本体M的转速相对变快(处于全功率工作状态)。通过上述，本新型工作时，负荷调节机构的热敏电阻RT能实时监测电动机本体的温度数据，也就是检测其负荷大小，当负荷过大、壳体温升过高时，能接通调速绕组首端和副绕组之间，这样电动机本体能运行在高转速、输出全功率状态下；当负荷过小、壳体温升低时，能接通调速绕组尾端和副绕组之间，这样电动机本体运行在相对低的转速、较小输出功率状态下，达到自动化控制前提下，还能实现达到节能目的。

图1、2所示，偏心检测机构得电工作后，当电机本体M得电工作其转轴及定子没有偏心时，转轴6下部和检测环T上间隔距离、电气隔绝，这样12V电源负极不会进入NPN三极管Q1发射极，NPN三极管Q1截止、那么蜂鸣器B不会得电发声代表转轴或定子没有偏心。当电动机本体M因各种原因转轴及定子转动不同心时(实际工作时，主要是转轴6的轴承磨损导致不同心，进而造成定子不同心，运行不平稳及振动大噪音变大，在向下重力作用下，轴承磨损后一般转轴7是向下偏心，本新型还可在电机本体的壳体前端转轴下安装另一套接触环T及支撑座，这样能同时对电机转轴前后端的偏心进行检测)，转轴6会接触接触环T上部，这样，12V电源负极(也可以是正极，接触环T和电阻R1一端连接)会经电机本体M的金属壳体、电阻R2降压限流进入NPN三极管Q1的发射极，于是，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入蜂鸣器B负极电源输入端，进而，蜂鸣器B得电发声，第一时间发出警示声音提示使用者进行维护，减少了故障扩大化的机率。本新型中，技术人员根据电机本体M的具体工况调节好可调电阻RP的阻值，使电机本体M负荷在设定的值时，继电器K1得电吸合，进而接通调速绕组首端和副绕组之间，电动机本体M能运行在高转速、输出全功率状态下。当可调电阻RP的电阻值调节得相对大时，那么在电机本体M的实际负荷相对大、壳体温度相对高时继电器K1才会得电吸合；当可调电阻RP的电阻值调节得相对小时，那么在电机本体M的实际负荷相对小、壳体温度相对低时继电器K1就会得电吸合，总之，技术人员根据电机本体M的具体工况进行调节，在电机本体M带动负载转动、负荷刚变大时(比如电机本体运行声音明显变化及转速降低)，调节可调电阻RP的阻值到继电器K1得电吸合就可(本实施例调节到1.2M左右)。图2中，电阻R1、R2阻值分别是47K、100Ω；可调电阻RP规格是4M；NPN三极管Q1、Q2型号是9013；蜂鸣器B1是型号SF12V的有源连续声蜂鸣报警器成品；继电器K1是DC12V继电器；电机本体M功率是2KW；电容C1及C2型号分别是10μF/400V、100μF/400V；热敏电阻RT是型号NTC103D的负温度系数热敏电阻。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种新型低噪单相双值电容电动机，包括单相双值电容电动机本体，稳压电源，其特征在于还具有负荷调节机构、偏心检测机构；所述偏心检测机构包括金属检测环、绝缘支撑座、触发子电路，检测环的下端安装在支撑座上，支撑座安装在电动机本体的转轴下端；所述负荷调节机构包括热敏电阻和控制子电路，热敏电阻安装在电动机本体的壳体外、且热敏电阻的感温面紧贴壳体，稳压电源、触发子电路、控制子电路安装在元件盒内；所述负荷调节机构的控制电源输入端和交流电源一极电性连接，电动机本体的调速绕组首端、末端分别和负荷调节机构的两路控制电源输出端电性连接；所述稳压电源的电源输出一端和电动机本体的壳体电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型低噪单相双值电容电动机，其特征在于，检测环的内径大于电动机本体的转轴外径，检测环上端的内弧度和转轴下端的外弧度一致，检测环上部位于转轴下端且间隔距离。

3.根据权利要求1所述的一种新型低噪单相双值电容电动机，其特征在于，触发子电路包括电性连接的电阻、蜂鸣器、NPN三极管，并和检测环电性连接，第一只电阻一端和蜂鸣器正极电源输入端连接，第一只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和蜂鸣器负极电源输入端连接，NPN三极管发射极和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和检测环连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型低噪单相双值电容电动机，其特征在于，控制子电路包括电性连接的可调电阻、NPN三极管和继电器，并和热敏电阻电性连接，热敏电阻一端和继电器正极电源输入端连接，可调电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，热敏电阻另一端和可调电阻另一端连接。

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