CS259286B1

CS259286B1 - Single-phase two-winding asynchrfaray electric motor

Info

Publication number: CS259286B1
Application number: CS869941A
Authority: CS
Inventors: Tibor Friga; Pavol Struckel; Julius Holeczy
Original assignee: Tibor Friga; Pavol Struckel; Julius Holeczy
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS994186A1

Abstract

Riešenie sa týká jednofázového dvojvinuťového asynchrónneho elektromotora, ktorý mé v· drážkách statora umiestnené dvojpólové vinutie a vlacpólové vinutie. Účelom je efektívnejšie využitie měděných vodičov, dvojvinutového asynchrónneho motora, znížiť výrobně náklady pri výrobě vinutia a vkládání vinutia pomocné) fázy dvojpólového vinutia uvedeného elektromotora. Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že pomocná fáza dvojpólového vinutia je vytvořená paralelným připojením aspoň jednej fázy viacpólového vinutia k hlavnej fáze dvojpólového vinutia.',The solution relates to a single-phase two-winding asynchronous electric motor, which has a two-pole winding and a four-pole winding placed in the stator slots. The purpose is to make more efficient use of copper conductors, a two-winding asynchronous motor, reduce production costs in the production of windings and inserting the winding of the auxiliary phase of the two-pole winding of the said electric motor. The said purpose is achieved in that the auxiliary phase of the two-pole winding is formed by connecting at least one phase of the multi-pole winding in parallel to the main phase of the two-pole winding.',

Description

Vynález sa týká jednofázového dvojvinuťového asynchrónneho elektromotora, najmi! pre pohon bubna automatických práčok, ktorý má v drážkách statora umiestnené prvé vinutie, tvořené dvojpólovým vinutím a druhé viacpólové vinutie, pozostávajúce z troch fáz vzájomné natočených o uhol 120° elektrických, z ktorých najmenej dve fázy sú navinuté rovnakým vodičom s rovnakým počtom závitov, pričom obidve vinutia sú vzájomné galvanicky oddělené.The invention relates to a single-phase two-winding asynchronous electric motor, in particular to a motor. for driving a washing machine drum having a first winding consisting of a two-pole winding and a second multi-pole winding in the stator grooves, comprising three phases rotated at an angle of 120 ° electric, at least two phases being wound by the same conductor with the same number of turns; both windings are galvanically separated from each other.

V súčasnosti sú pre pohon hubna automatických práčok najviac rozšířené jednofázové asynchronně elektromotory s rotorom nakrátko. Pracujú s trvale připojeným kondenzátorom pre obidve otáčavé rýchlosti. Tieto elektromotory majú v drážkách statorového zvazku umiestnené dve nezávislé samostatné galvanicky oddělené vinutia s rozdielnym počtom pólov. Pre vyššie otáčky bubna automatickej práčky v režime odstreďovania je v statore umiestnené dvojpólové vinutie hlavnej fázy a dvojpólové vinutie pomocnej fázy, ktorej os magnetického toku je oproti osi hlavnej fázy stočená o uhol 90 stupňov elektrických, alebo o uhol blízky 90 stupňom elektrickým. Vinutie pomocnej fázy je k vinutiu hlavnej fázy připojené paralelné, pričom v sérii s vinutím pomocnej fázy je zapojený kondenzátor. Jednofázové napátie je připojené na svorky hlavnej fázy. Pre nižšie otáčky bubna automatickej práčky v režime prania je v drážkách statorového zvazku umiestnené trojfázové nesúmerné vinutie s vyšším počtom pólov, obvykle dvanásť, šestnásť alebo osemnásť, pričom cievky jednotlivých fáz sú vzájomné natočené o uhol 120 stupňov elektrických. Dve z troch fáz sú navinuté súmerne, to jest vodičroi rovnakého prierezu s rovnakým počtom závitov. Tieto dve fázy sú označované ako „pomocné fázy“. Tretia fáza je navinutá vodičmi s odlišným prierezom a odlišným počtom závitov a bývá označovaná ako „hlavná fáza“. Vinutia všetkých troch fáz sú na jednom konci galvanicky spojené do spoločného uzla. K opačným vývodom pomocných fáz je připojený kondenzátor. Jednofázové napátie je připojené na vývodnú svorku hlavnej fázy a na jednu zo svoriek pomocných fáz v závislosti na požadovanom smere otáčania rotora elektromotora. Pri práci automatickej práčky je cez vstupné svorky elektromotora přivedené napátie buď na dvojpólové vinutie, alebo na viacpólové vinutie. Jedno vinutie je teda pri chodě elektromotora nevyužité. P.ri výrobě týchto motorov sa spotřebuje vel'ké množstvo měděného vinutia, ktoré je značné nevyužité.At present, single-phase asynchronous squirrel-cage electric motors are the most widespread for driving a washing machine sponge. They operate with a permanently connected capacitor for both rotational speeds. These electric motors have two independent separate galvanically separated windings with different number of poles in the grooves of the stator package. For higher rotations of the washing machine drum in spinning mode, a two-pole winding of the main phase and a two-pole winding of the auxiliary phase, whose magnetic flux axis is rotated by an angle of 90 degrees electric, or an angle close to 90 degrees electric. The auxiliary phase winding is connected in parallel to the main phase winding and a capacitor is connected in series with the auxiliary phase winding. Single-phase voltage is connected to the main phase terminals. For a lower washing machine drum speed in the wash mode, a three-phase, asymmetrical winding with a higher number of poles, typically twelve, sixteen or eighteen, is placed in the grooves of the stator bundle, the coils of each phase being rotated at an angle of 120 degrees electric. Two of the three phases are wound symmetrically, i.e., of the same cross-section with the same number of turns. These two phases are referred to as 'auxiliary phases'. The third phase is wound up by conductors with different cross-sections and different number of turns and is referred to as the "main phase". The windings of all three phases are galvanically connected at one end to a common node. A capacitor is connected to the opposite terminals of the auxiliary phases. The single-phase voltage is connected to the main phase output terminal and one of the auxiliary phase terminals, depending on the desired direction of rotation of the electric motor rotor. When operating the washing machine, the input terminals of the electric motor supply voltage to either the double-pole winding or the multi-pole winding. Thus, one winding is unused when the electric motor is running. For the manufacture of these motors, a large amount of copper winding is consumed, which is considerably unused.

Vyššie uvedené nevýhody sú odstránené u jednofázového· dvojvinuťového asynchrónneho elektromotora, najmá pre pohon bubna automatických práčok, ktorý má v drážkách statora umiestnené prvé vinutie, tvořené dvojpólovým vinutím a druhé viacpólové vinutie, pozostávajúce z troch fáz vzájomne natočených o· uhol 120 stupňov elektrických, z ktorých najmenej dve fázy sú navinuté rovnakým vodičom s rovnakým počtom závitov, pričom obidve vinutia sú vzájomné galvanicky oddělené, podl'a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pomocná fáza dvojpólového vinutia je vytvořená paralelným připojením aspoň jednej fázy viacpólového vinutia. K pomocnej fáze dvojpólového vinutia móže byť připojený kondenzátor. Pripojenie pomocnej fázy dvojpólového vinutia je realizované v režime vyšších otáčok priamo na svorkovnici elektromotora pomocou přepínacích prvkov.The above-mentioned disadvantages are eliminated in a single-phase two-winding asynchronous electric motor, in particular for driving a washing machine drum having a first winding in the stator grooves consisting of a two-pole winding and a second multipole winding consisting of three phases rotated at 120 degrees to each other. wherein at least two phases are wound with the same conductor with the same number of turns, both windings being galvanically separated from one another, according to the invention, characterized in that the auxiliary phase of the two-pole winding is formed by parallel connection of at least one phase of the multi-pole winding. A capacitor may be connected to the auxiliary phase of the two-pole winding. The auxiliary phase of the two-pole winding is connected in the higher speed mode directly to the terminal board of the electric motor by means of switching elements.

Hlavnou výhodou jednofázového dvojvinuťového asynchrónneho elektromotora podl'a vynálezu oproti doterajším vyhotoveniam dvojvinuťových elektromotorov je odstránenie pomocnej fázy dvojpólového vinutia, čo má za následok okrem iného aj značné materiálové úspory měděných vodičov, a dalšie zníženie výrobných nákladov, na prácnosti výroby a vkládání vinutia pomocnej fázy dvojpólového vinutia.The main advantage of the single-phase twin-wound asynchronous electric motor according to the invention over the prior art twin-wound electric motors is the elimination of the auxiliary phase of the two-pole winding, which also results in considerable material savings of copper conductors and further reduction of production costs. winding.

Příklad vyhotovenia jednofázového dvojvinuťového asynchrónneho elektromotora podía vynálezu je znázorněný na priloženom výkrese, kde obr. 1 až obr. 6 predstavujú alternativy vytvorenie. pomocnej fázy dvojpólového vinutia připojením jednej fázy alebo dvoch fáz viacpólového vinutia.An exemplary embodiment of a single-phase two-winding asynchronous electric motor according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Figures 1 to 6 represent alternative embodiments. auxiliary phase of the two-pole winding by connecting one or two phases of the multi-pole winding.

V drážkách statorového zvázku je umiestnená hlavná fáza 8 jednofázového dvojpólového vinutia 2 a dalšie samostatné galvanicky oddělené viacpólové vinutie 3, pozostávajúce z troch nesúmerných fáz 4, 5, 6, natočené o uhol . 120 stupňov elektrických. Pomocné fázy 5, 6 sú vyhotovené z cievok s rovnakým prierezom vodiča a s rovnakým počtom závitov a hlavná fáza 4 viacpólového vinutia 3 je vyhotovená z cievok s odlišným počtom závitov a s odlišným prierezom vodiča, ako pomocné fázy 5, 6.The main phase 8 of the single-phase two-pole winding 2 and another separate galvanically separated multipole winding 3, consisting of three asymmetrical phases 4, 5, 6, are angled in the stator stack grooves. 120 degrees electric. The auxiliary phases 5, 6 are made of coils with the same conductor cross-section and the same number of turns and the main phase 4 of the multipole winding 3 is made of coils with a different number of turns and the conductor cross-section as the auxiliary phases 5, 6.

V zapojení elektromotora pre vyššie otáčky obr. 1, je k hlavnej fáze 8 jednofázového dvojpólového vinutia 2 paralelné připojená pomocná fáza 1 vytvořená sériovým zapojením skupiny hlavnej fázy 4 a pomocnej fázy 5 viacpólového vinutia 3 a kondenzátora 7. NapStie přivedené na cievky hlavnej fázy 4, pomocnej fázy 5 a kondenzátora 7 vybudí v· magnetickom obvode elektromotora eliptické viacpólové magnetické pole, ktoré sa superponuje na pulzujúce magnetické pole vybudené vinutím hlavnej fázy 8 dvojpólového! vinutia 2 a spósobí rozběh motora a jeho udržanie v chodě.In the connection of the electric motor for the higher speed of FIG. 1, the auxiliary phase 1 formed in series by the series connection of the main phase group 4 and the auxiliary phase 5 of the multipole winding 3 and the capacitor 7 is connected in parallel to the main phase 8 of the single-phase two-pole winding. The auxiliary phase 5 and the capacitor 7 excite an elliptical multipole magnetic field in the electric circuit of the electric motor, which is superimposed on a pulsating magnetic field generated by the winding of the main phase 8 of the two-pole! winding 2 and cause the motor to start and keep it running.

Iné možné zapojenie vinutia elektromotora podía vynálezu je znázorněné na obr. 2, kde k hlavnej fáze 8 dvojpólového vinutia 2 je paralelné připojená jedna fáza 5, ku ktorej je do série připojený kondenzátor. Pri zachovaní tohoto spósobu zapojenia je možné nahradiť fázu 5 hlavnou fázou 4 aleho fázou 6 viacpólového vinutia 3.Another possible wiring of the electric motor winding according to the invention is shown in Fig. 2, where one phase 5 is connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding 2, to which a capacitor is connected in series. While maintaining this connection method, it is possible to replace phase 5 with main phase 4, but with phase 6 of the multipole winding 3.

2592S82592S8

V zapojení statorového vinutia elektromotore podTa vynálezu na obr. 3 je k hlavnej fáze 8 dvojpólového vinutia 2 paralelné připojená jedna pomocná fáza 6 viacpólového vinutia 3, ku ktorej je paralelné připojená druhá pomocná fáza 5 viacpólového vinutia 3 s kondenzátorom 7 zapojeným do série.In the connection of the stator winding of the electric motor according to the invention in FIG. 3, one auxiliary phase 6 of the multipole winding 3 is connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding 2, to which the second auxiliary phase 5 of the multipole winding 3 is connected in parallel.

Na obr. 4 je uvedený iný příklad zapojenia vinutia elektrómotora podfa vynálezu, kde k hlavnej fáze 8 dvojpólového vinutia 2 sú paralelné připojené dve pomocné fázy 5, 6 viacpólového vinutia 3, ktoré sú zapojené do série a ku ním je paralelné připojený kondenzátor 7.Fig. 4 shows another example of the electric motor winding according to the invention, wherein two auxiliary phases 5, 6 of the multipole winding 3 are connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding 2, which are connected in series and a capacitor 7 is connected in parallel.

Ďalšie možné zapojenie statorového vinutia podfa vynálezu je zobrazené na obr. 5, kde k hlavnej fáze 8 dvojpólového vinutia 2 je paralelné připojená hlavná fáza 4 viacpólového vinutia 3. Namiesto hlavnej fázy 4 móže byť připojená pomocná fázaA further possible connection of the stator winding according to the invention is shown in Fig. 5, where the main phase 4 of the multipole winding 3 is connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding 2. Instead of the main phase 4 an auxiliary phase can be connected

5, 8.5, 8.

Ešte ďalšou možnou alternativou zapojenia statorového vinutia elektromotore podfa vynálezu je znázorněná na obr. 6, kde k hlavnej fáze 8 dvojpólového vinutia 2 sú paralelné připojené hlavná fáza 4 a pomocná fáza 5 viacpólového vinutia, spojené do série.Yet another possible alternative of wiring the stator winding to an electric motor of the invention is shown in Fig. 6, where the main phase 8 and the auxiliary phase 5 of the multipole winding are connected in series to the main phase 8 of the two-pole winding 2.

Pomocná fáza 1 dvojpólového vinutia 2 móže byť vytvořená aj sériovým zapojením pomocných fáz 5, 6 viacpólového vinutia.The auxiliary phase 1 of the two-pole winding 2 can also be formed by series connection of the auxiliary phases 5, 6 of the multi-pole winding.

jednotlivými zapojeniami statorového vinutia elektromotore podfa vynálezu sa dosiahne značná variabilita prevádzkových charakteristik motora, čo značné rozšiřuje možnosti jeho využitia.By varying the stator windings of the electric motor according to the invention, considerable variation in the operating characteristics of the motor is achieved, which greatly extends the possibilities of its use.

Claims

2S92SS In the connection of the stator winding of the electromotor according to the invention in FIG. 3, one auxiliary phase 6 of a multipole is connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding. the winding 3, to which a second auxiliary phase 5 of a multi-pole 3 with a capacitor 7 connected to the board is connected in parallel. FIG. 4 shows another example of the wiring of an electric motor winding according to the invention, wherein two auxiliary phases S, 6 of a multi-pole winding 3 are connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding 2 and connected to them in parallel capacitor 7. A further possible connection of the stator winding according to the invention is shown in Fig. 5, where the main phase 4 of the multi-pole winding 3 is connected in parallel to the main phase 8 of the two-pole winding 2. Instead of the main phase 4 an auxiliary phase 5 can be connected Yet another possible alternative to connecting the stator winding of the electric motor to the invention is shown in Figure 6, wherever the main phase 8 of the two-pole winding 2 is connected in parallel to the main phase 4 and the auxiliary phase 5 of the multi-pole winding, the connected panels. The auxiliary phase 1 of the two-pole winding 2 may also be formed by serial connection of auxiliary phases 5, 6 of the multi-pole winding. By the individual connections of the stator winding of the electric motor of the invention a considerable variability of the operating characteristics of the motor is achieved, which extends the possibilities of its use considerably. OBJECT

1. A single-phase two-winding asynchronous electric motor, in particular for the actuation of automatic washing machines, having in its stator-shaped grooves a first double-winding winding and a second multi-pole winding consisting of three phases rotated relative to each other by an angle of 120 degrees electric, at least two phases are wound with the same number of threads, and the two windings are galvanically separated from one another, characterized in that the auxiliary phase (Ij of the two-pole winding (2j is formed by connecting at least one phase (4, 5, 6) of the multi-pole winding ( 3).

2. a single-phase two-winding asynchronous electric motor of the type 1, characterized in that a capacitor (7) is connected to the auxiliary phase (1j of double-pole (2j).