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GEBIET DER ERFINDUNG
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Vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und insbesondere einen einphasigen Motor und eine elektrische Vorrichtung, die den einphasigen Motor verwendet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Motoren, die in konventionellen Lüftungsgebläsen verwendet werden, sind normalweise Spaltpolmotoren. Dieser Motortyp hat einen geringen Wirkungsgrad und einen niedrigen Leistungsfaktor. Der Verbrauch von Kupfer und Eisen ist hoch, und der Motor ist teuer.
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ÜBERSICHT
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Daher wünscht man sich einen einphasigen Motor und eine den einphasigen Motor verwendende Vorrichtung, womit die vorstehend genannten Nachteile beseitigt werden können.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein einphasiger Motor angegeben, der einen Ständer und einen relativ zu dem Ständer drehbaren Läufer aufweist. Der Ständer hat einen Ständerkern und eine um den Ständerkern herumgeführte Wicklung. Der Ständerkern hat ein Joch und zwei sich gegenüberliegende Polbereiche, die mit dem Joch verbunden sind. Ein kurzer Polschuh und ein langer Polschuh erstrecken sich von zwei Seiten jedes Polbereichs in Richtung auf den gegenüberliegenden Polbereich. Der Läufer ist in einem Raum aufgenommen, der durch die kurzen Polschuhe und die langen Polschuhe der beiden Polbereiche definiert wird. Der kurze Polschuh jedes Polbereichs und der lange Polschuh des gegenüberliegenden Polbereichs sind einander benachbart und definieren zwischen sich eine Schlitzöffnung.
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Vorzugsweise definieren die beiden Polbereiche zwei Schlitzöffnungen zwischen sich, und eine die Mitten der beiden Schlitzöffnungen verbindende Linie ist relativ zu einer Symmetrieachse des Ständerkerns geneigt.
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Vorzugsweise ist die die Mitten der beiden Schlitzöffnungen verbindende Linie um einen Winkel von 0 bis 30 Grad relativ zu der Symmetrieachse des Ständerkerns geneigt.
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Vorzugsweise sind die den entsprechenden Schlitzöffnungen zugewandten Endflächen der kurzen Polschuhe und der langen Polschuhe parallel zu der Linie, die die Mitten der beiden Schlitzöffnungen verbindet.
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Vorzugsweise hat der lange Polschuh jedes Poöbereichs einen abgeschrägten Bereich, so dass eine radiale Dicke des langen Polschuhs in Richtung auf die entsprechende Schlitzöffnung zunehmend kleiner wird.
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Vorzugsweise definiert jeder Polbereich eine dem Läufer zugewandte Positionierungsnut, und die Positionierungsnut ist von einer Mitte des Polbereichs versetzt und liegt in einer Innenfläche des kurzen Polschuhs.
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Vorzugsweise ist ein Boden der Positionierungsnut bogenförmig.
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Vorzugsweise liegt eine äußere Umfangsfläche des Läufers an demselben Kreisumfang, wobei zwischen dem Läufer und Innenflächen des kurzen Polschuhs und des langen Polschuhs jedes Polbereichs ein Luftspalt einheitlicher Dicke gebildet ist.
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Vorzugsweise hat der Läufer einen Läuferhauptkörper. Der Läuferhauptkörper umfasst eine Magnetelement-Befestigungshalterung und ein Permanentmagnetelement. Das Permanentmagnetelement ist an einer Außenseite der Magnetelement-Befestigungshalterung montiert, und eine äußere Umfangsfläche des Permanentmagnetelements liegt an demselben Kreisumfang.
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Vorzugsweise ist ein Außenprofil des Ständerkerns insgesamt rechteckförmig.
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Vorzugsweise beträgt ein Außendurchmesser des Läufers 50%–70% einer Breite des Ständerkerns.
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Vorzugsweise hat der Ständerkern einen ersten Kernbereich und einen zweiten Kernbereich. Die beiden einander gegenüberliegenden Polbereiche sind mit einem ersten Ende des ersten Kernbereichs und einem ersten Ende des zweiten Kernbereichs jeweils einstückig ausgebildet, und ein zweites Ende des ersten Kernbereichs und ein zweites Ende des zweiten Kernbereichs sind miteinander verbunden.
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Vorzugsweise sind das zweite Ende der ersten Kernbereichs und das zweite Ende des zweiten Kernbereichs durch ein magnetisch leitendes Verbindungsstück miteinander verbunden.
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Vorzugsweise sind in dem zweiten Ende des ersten Kernbereichs und in dem zweiten Ende des zweiten Kernbereichs jeweils zwei Schwalbenschwanznuten definiert. Zwei einander entgegengesetzte Enden des magnetischen leitenden Verbindungsstücks sind jeweils mit Schwalbenschwanzzapfen ausgebildet, die mit den Schwalbenschwanznuten ineinandergreifen.
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Vorzugsweise hat der Läufer eine Drehwelle, einen Läuferhauptkörper, der rund um die Drehwelle befestigt ist, und eine in dem Läuferhauptkörper aufgenommene Puffervorrichtung. Der Läuferhauptkörper und die Drehwelle bilden eine Gleitpassung miteinander. Zwei Enden der Puffervorrichtung sind jeweils mit der Drehwelle und mit dem Läuferhauptkörper verbunden, um Drehzahlen zwischen dem Läuferhauptkörper und der Drehwelle mit einer Zeitverzögerung zu synchronisieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Vorrichtung angegeben, die den einphasigen Motor gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen enthält.
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Vorzugsweise ist die elektrische Vorrichtung ein Lüftungsgebläse. Das Lüftungsgebläse hat ein Laufrad, und das Laufrad ist an einer Drehwelle des Läufers des einphasigen Motors montiert.
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Vorzugsweise ist die elektrische Vorrichtung eine Ablaufpumpe oder eine Umwälzpumpe.
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Im Vergleich zu dem Stand der Technik hat jeder Polbereich des einphasigen Motors gemäß vorliegender Erfindung den kurzen Polschuh und den langen Polschuh auf zwei Seiten des Polbereichs, wodurch für verschiedene Anlaufmöglichkeiten entlang der Uhrzeigerrichtung und entlang der Gegenuhrzeigerrichtung gesorgt wird. Der kurze Polschuh jedes Polbereichs und der lange Polschuh des anderen Polbereichs sind einander benachbart und definieren zwischen sich die Schlitzöffnung, wodurch sich die Induktivität reduzieren lässt und das Anlaufvermögen des Motors in einer Richtung gestärkt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein Lüftungsgebläse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine Motoranordnung des Lüftungsgebläses von 1;
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3 zeigt eine Isolierhalterung eines einphasigen Motors von 2;
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4 ist eine Ansicht eines Ständerkerns des einphasigen Motors von 2;
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5 ist eine Ansicht des Ständerkerns und eines Läufers des einphasigen Motors von 2;
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6 ist eine auseinandergezogene Darstellung des Ständerkerns von 4;
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7 zeigt einen Läufer des einphasigen Motors von 2;
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8 und 9 sind auseinandergezogene Darstellungen des Läufers von 7;
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10 zeigt eine elektrische Vorrichtung, in welcher das Lüftungsgebläse von 1 verwendet wird;
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11 zeigt eine Umwälzpumpe, die den einphasigen Motor von 2 verwendet;
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12 zeigt eine Ablaufpumpe, die den einphasigen Motor von 2 verwendet.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es wird auf 1 Bezug genommen. Ein erfindungsgemäßes Lüftungsgebläse 500 hat ein Laufrad 300 und eine Motoranordnung 600. Die Motoranordnung 600 umfasst einen einphasigen Motor 100 und eine Treiberschaltung. Das Laufrad 300 hat einen Befestigungsbereich 301, der an einem Ende einer Drehwelle 31 des einphasigen Motors 100 befestigt ist, so dass das Laufrad 300 durch die Drehwelle 31 drehend angetrieben wird. In dieser Ausführungsform ist der einphasige Motor 100 ein einphasiger Wechselstrom-Synchronmotor. Im Vergleich zu dem traditionellen Spaltpolmotor ist der erfindungsgemäße Motor kompakt gebaut, lässt sich bequem reparieren und einfach austauschen. Die Treiberschaltung enthält eine Leiterplatte 200, die an dem einphasigen Motor 100 montiert ist. In dieser Ausführungsform ist das Laufrad 300 ein Zentrifugallaufrad und hat einen Außendurchmesser, der deutlich größer ist als die Größe des einphasigen Motors 100.
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Es wird auf 2 Bezug genommen. Der einphasige Motor 100 der Motoranordnung 600 hat einen Ständer 20 und einen Läufer 30, der sich relativ zu dem Ständer 20 drehen kann. Der Ständer 20 hat einen Ständerkern 21 und eine Isolierhalterung 22, die an dem Ständerkern 21 montiert ist, sowie eine Wicklung 23, die um die Isolierhalterung 22 herumgeführt ist. In dieser Ausführungsform ist die Leiterplatte 200 der Wicklung 23 benachbart an der Isolierhalterung 22 befestigt. Die Leiterplatte 200 ist bevorzugt an einer dem Laufrad 300 abgewandten Seiten der Isolierhalterung 22 befestigt. Dadurch kann der einphasige Motor 100 kompakt und kleiner gebaut sein. Hinzu kommt, dass während des Betriebs des Laufrads 300 an einem zentralen Bereich des Laufrads 300 ein Niederdruckbereich gebildet wird, der bewirkt, dass Außenluft zu diesem Niederdruckbereich strömt, wobei der einphasige Motor 100, die Leiterplatte 200 und die Wicklung 23 in diesem Niederdruckbereich liegen. Aus diesem Grund ist zwischen der Leiterplatte 200 und dem Laufrad 300 ein Strömungskanal vorhanden, der Luft hindurchströmen lässt. Dieser Luftstrom kann über die Leiterplatte 200 streichen und die Leiterplatte direkt kühlen. Die Lebensdauer der Leiterplatte 200 wird dadurch verlängert. Da der Außendurchmesser des Laufrads 300 deutlich größer ist als die Größe des einphasigen Motors 100, kann die Leiterplatte 200 ausreichend gekühlt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Laufrad 300 ein Axiallaufrad sein.
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Der Ständer 20 hat ferner eine erste Stützhalterung 24 und eine zweite Stützhalterung 25, die jeweils an zwei axialen Seiten des Ständerkerns 21 montiert sind. Der Ständerkern 21 besteht aus einem magnetisch leitenden Material. Die erste Stützhalterung 24 und die zweite Stützhalterung 25 sind zum Stützen der Drehwelle 31 des Läufers 30 ausgebildet. Die erste Stützhalterung 24 und die zweite Stützhalterung 25 sind durch einen axialen Verbindungsmechanismus 26 derart miteinander verbunden, dass der Ständerkern 21 zwischen der ersten und zweiten Stützhalterung 24, 25 aufgenommen wird. In dieser Ausführungsform sind die erste Stützhalterung 24 und die zweite Stützhalterung 25 jeweils einstückig ausgebildet und damit herstellungsfreundlich. Lagersitze sind in der ersten Stützhalterung 24 und in der zweiten Stützhalterung 25 vorgesehen und dienen jeweils zum Befestigen von Lagern 24a, 25a (7). Die beiden Lager 24a, 25a stützen die Drehwelle 31, so dass sich die Drehwelle 31 relativ zu dem Ständer 20 drehen kann.
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Der Verbindungsmechanismus 26 umfasst eine Schraube 261, eine zugehörige Schraubenmutter 262 und eine Positionierungshülse 263. Die erste Stützhalterung 24 und die zweite Stützhalterung 25 definieren Durchgriffsöffnungen für den Durchgriff der Schaube 261. Die Positionierungshülse 263 ist rund um die Schraube 261 befestigt und zwischen der ersten Stützhalterung 24 und der zweiten Stützhalterung 25 angeordnet, um die erste Stützhalterung 24 und die zweite Stützhalterung 25 axial zu positionieren und um die Erscheinung zu verbessern.
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Es wird auf 3 Bezug genommen. In dieser Ausführungsform umfasst die Isolierhalterung 22 eine erste Isolierhalterung 221 und eine zweite Isolierhalterung 226, die einstückig ausgebildet sind. Die erste Isolierhalterung 221 und die zweite Isolierhalterung 226 haben jeweils damit einstückig ausgebildete Hauptbereiche 222, 227. Seitenplatten 223a, 223b sind an zwei Enden des Hauptbereichs 222 gebildet, und Seitenplatten 228a, 228b sind an zwei Enden des Hauptbereichs 227 gebildet. Die Hauptbereiche 222, 227 sind rund um den Ständerkern 21 befestigt. Die Wicklung 23 umfasst eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung, die jeweils um die Hauptbereiche 222, 227 herumgeführt sind.
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Obere Enden der einen Seitenplatte 223a und der einen Seitenplatte 228a der ersten Isolierhalterung 221 und der zweiten Isolierhalterung 226 bilden jeweils vorspringende erste Befestigungsbereiche 224, 229. Obere Enden der anderen Seitenplatte 223b und der anderen Seitenplatte 228b der ersten Isolierhalterung 221 und der zweiten Isolierhalterung 226 bilden jeweils vorspringende zweite Befestigungsbereiche 225, 230. Die ersten Befestigungsbereiche 224, 229 und die zweiten Befestigungsbereiche 225, 230 sind für die Befestigung der Leiterplatte 200 ausgebildet.
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Der erste Befestigungsbereich 224 der ersten Isolierhalterung 221 und der erste Befestigungsbereich 229 der zweiten Isolierhalterung 226 haben jeweils Stützbereiche 224a, 229a und Verbindungselemente 224b, 229b, die jeweils an oberen Enden der Stützbereiche 224a, 229a angeordnet sind. Die Stützbereiche 224a, 229a fluchten mit den Seitenplatten 223a, 228a. Die Verbindungselemente 224b, 229b sind durch die ersten Durchtrittsöffnungen der Leiterplatte 200 hindurchgeführt, um die Leiterplatte 200 zu positionieren und fest zu verbinden. Obere Enden der Stützbereiche 224a, 229a stoßen an eine Unterseite der Leiterplatte 200, um die Leiterplatte 200 zu stützen.
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Das obere Ende des zweiten Befestigungsbereichs 225 der ersten Isolierhalterung 221 stößt an die Unterseite der Leiterplatte 200, um die Leiterplatte 200 zu stützen. Der zweite Befestigungsbereich 230 der zweiten Isolierhalterung 226 hat einen Stützbereich 233 und zweite parallele Verbindungselemente 231, 232, die an dem Stützbereich 233 angeordnet sind. Das Stützelement 233 stößt an die Unterseite der Leiterplatte 200, um die Leiterplatte 200 zu stützen. Enden der beiden Verbindungselemente 231, 232 sind jeweils mit zwei Widerhaken 234 ausgebildet. Die beiden Verbindungselemente 231, 232 sind durch die zweiten Durchgriffsöffnungen der Leiterplatte 200 hindurchgeführt, wobei die Widerhaken 234 mit einer Oberseite der Leiterplatte 200 im Eingriff sind, um die Leiterplatte 200 zu halten und zu verhindern, dass sich die Leiterplatte 200 lockert.
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Es wird auf 4 Bezug genommen. Der Ständerkern 21 hat ein allgemein U-förmiges Joch 24 und zwei Polbereiche 211, die sich von zwei einander gegenüberliegenden Seitenbereichen des Jochs 24 in Richtung zueinander erstrecken. Die erste Isolierhalterung 221 und die zweite Isolierhalterung 226 sind jeweils an den beiden einander gegenüberliegenden Seitenbereichen montiert. Jeder Polbereich 211 hat einen kurzen Polschuh 211a und einen langen Polschuh 211b, die sich von zwei Seiten des Polbereichs 211 erstrecken. Wegen der Asymmetrie der Polbereiche 211 ist das Anlaufvermögen des einphasigen Motors 100 in den entgegengesetzten Richtungen unterschiedlich, d. h. das Anlaufvermögen in der einen Richtung ist größer als das Anlaufvermögen in der anderen Richtung. Zwischen den beiden Polbereichen 211 sind der kurze Polschuh 211a jedes Polbereichs 211 und der lange Polschuh 211b des anderen Polbereichs 211 einander benachbart und definieren zwischen sich eine Schlitzöffnung 212. Solchermaßen ist eine Mitte der Schlitzöffnung 212 von einer Mittellinie einer Symmetrieachse L2 des Ständerkerns 21 entlang einer Längenrichtung des Ständerkerns 21 versetzt. Eine Linie L1, die die Mitten der beiden Schlitzöffnungen 212 verbindet, ist um einen Winkel von 0 bis 30 Grad relativ zu der Symmetrieachse L2 geneigt. Diese Konstruktion erleichtert das Vergrößern des magnetischen Widerstands zwischen den beiden Polbereichen 211, wodurch die Induktivität verringert wird und das Anlaufvermögen in einer Richtung und die Arbeitseffizienz verbessert werden. Der Leistungsfaktor wird ebenfalls vergrößert. In dieser Ausführungsform liegen die den jeweiligen Schlitzöffnungen 212 zugewandten Endflächen der kurzen Polschuhe 211a und der langen Polschuhe 211b parallel zu der Linie L1. Der lange Polschuh 211b jedes Polbereichs 211 hat einen abgeschrägten Bereich 211c, so dass eine radiale Dicke des langen Polschuhs 211b in Richtung auf die jeweilige Schlitzöffnung 212 zunehmend kleiner wird, wodurch die Induktivität verringert und das Anlaufvermögen des einphasigen Motors 100 in einer Richtung verbessert wird.
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Wie 5 zeigt, ist der Läufer 30 in einem Raum aufgenommen, der durch die kurzen Polschuhe 211a und die langen Polschuhe 211b der beiden Polbereiche 211 definiert wird. Jeder Polbereich 211 definiert eine Positionierungsnut 213, die dem Läufer 30 zugewandt ist. Die Positionierungsnut 213 ist von einer Mitte des entsprechenden Polbereichs 211 versetzt und liegt von dem entsprechenden langen Polschuh 211b entfernt. Durch diese Konfiguration wird der Längenunterschied zwischen dem langen Polschuh 211b und dem kurzen Polschuh 211a jedes Polschuhs 211 sogar noch größer, wodurch sich die Stopp-Position des Läufers 30 besser steuern lässt, dahingehend, dass die Stopp-Position des Läufers 30 von einem Totpunkt versetzt ist und der Läufer 30 aus diesem Grund in der einen Richtung besser anlaufen kann als in der anderen Richtung. Ein Boden der Positionierungsnut 213 ist bevorzugt bogenförmig, kann aber selbstverständlich auch V-förmig sein.
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Eine äußere Umfangsfläche des Läufers 30 liegt in einer axialen Draufsicht des Ständers 100 an demselben Kreisumfang. Innenflächen des kurzen Polschuhs 211a und des langen Polschuhs 211b jedes Polbereichs 211 sind nach innen vertiefte Polbogenflächen. Die Polflächen des kurzen Polschuhs 211a und des langen Polschuhs 211b liegen in einer axialen Draufsicht des Läufers 100 an demselben Kreisumfang. Die Polflächen des kurzen Polschuhs 211a und des langen Polschuhs 211b sind zur äußeren Umfangsfläche des Läufers 30 konzentrisch, d. h. die Polflächen des kurzen Polschuhs 211a und des langen Polschuhs 211b und die äußere Umfangsfläche des Läufers 30 sind sämtlich an der Mitte des Läufers 30 zentriert. Aus diesem Grund wird zwischen dem kurzen Polschuh 211a, dem langen Polschuh 211b und dem Läufer 30 ein einheitlicher Luftspalt 214 definiert, wodurch der einphasige Motor 100 gleichmäßiger und daher stabiler und zuverlässiger anlaufen kann.
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In dieser Ausführungsform hat die Schlitzöffnung 212 eine Breite (d. h. einen Abstand zwischen dem kurzen Polschuh 211a und dem langen Polschuh 211b auf einander gegenüberliegenden Seiten der Schlitzöffnung 212), die größer ist als die Dicke d3 des Luftspalts 214.
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In dieser Ausführungsform ist das Außenprofil des Ständerkerns 21 insgesamt rechteckförmig. Eine Breite des Ständerkerns 21 ist mit W angegeben, ein Außendurchmesser des Läufers 30 ist mit D angegeben, und der Außendurchmesser D des Läufers 30 beträgt 50%–70% der Breite W des Ständerkerns 21. Diese Konfiguration reduziert Größe und Kosten des einphasigen Motors 100. Dadurch wird der einphasige Motor 100 kostensparender.
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Es wird auf 6 Bezug genommen. Der Ständerkern 21 ist rahmenförmig mit einer Öffnung. Der Ständerkern 21 hat einen ersten Kernbereich 215 und einen zweiten Kernbereich 216, die durch ein magnetisch leitendes Verbindungsstück 217 verbunden sind. Der Hauptbereich 222 der ersten Isolierhalterung 221 und der Hauptbereich 227 der zweiten Isolierhalterung 226 sind jeweils rund um den ersten Kernbereich 215 und den zweiten Kernbereich 216 befestigt.
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Ein erstes Ende 215a des ersten Kernbereichs 215 und ein erstes Ende 216a des zweiten Kernbereichs 216 sind jeweils mit Schwalbenschwanznuten 218a, 218b ausgebildet. Zwei einander entgegengesetzte Enden des magnetisch leitenden Verbindungsstücks 217 sind jeweils mit Schwalbenschwanzzapfen 219a, 219b ausgebildet. Die Schwalbenschwanzzapfen 219a, 219b greifen mit den Schwalbenschwanznuten 218a, 218b ineinander, so dass der erste Kernbereich 215, der zweite Kernbereich 216 und das magnetisch leitende Verbindungsstück 217 verbunden und verriegelt werden. Ein zweites Ende 215b des ersten Kernbereichs 215 und ein zweites Ende 216b des zweiten Kernbereichs 216 bilden jeweils zwei Polbereiche 211, die einander gegenüberliegen.
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In dieser Ausführungsform sind der erste Kernbereich 215 und auch der zweite Kernbereich 216 F-förmig.
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In einer alternativen Ausführungsform sind der erste Kernbereich 215 und auch der zweite Kernbereich 216 E-förmig.
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Es versteht sich, dass der ersten Kernbereich 215 und der zweite Kernbereich 216 ohne die Verwendung des magnetisch leitenden Verbindungsstücks 217 durch einen Eingriff zwischen einer Schwalbenschwanznut und einem Schwalbenschwanzzapfen an dem ersten Ende 215a des ersten Kernbereichs 215 und eines Schwalbenschwanzzapfens und einer Schwalbenschwanznut an dem ersten Ende 216a des zweiten Kernbereichs 216 auch direkt verbunden sein können.
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Es wird auf die 7 bis 9 Bezug genommen. Der Läufer 30 hat eine Drehwelle 31, einen Läuferhauptkörper 32 und eine Puffervorrichtung 35. Der Läuferhauptkörper 32 ist rund um die Drehwelle 31 befestigt. Die Drehwelle 31 ist durch zwei Lager 24a, 25a gestützt. Die beiden Lager 24a, 25a liegen außenseitig an den beiden Enden des Läuferhauptkörpers 32. Der Läufer 30 kann sich relativ zu dem Ständer 20 drehen. Der Läuferhauptkörper 32 hat eine Magnetelement-Befestigungshalterung 33 und ein Permanentmagnetelement 34. Die Magnetelement-Befestigungshalterung 33 ist ein Spritzgussteil. Das Permanentmagnetelement 34 ist an einer Außenseite der Magnetelement-Befestigungshalterung 33 montiert, und eine äußere Umfangsfläche des Permanentmagnetelements 34 liegt in einer axialen Draufsicht des Läufers an demselben Kreisumfang.
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Insbesondere weisen der Läuferhauptkörper 32 und die Drehwelle 31 eine Gleitpassung miteinander auf und erlauben dadurch einen Drehzahlunterschied zwischen sich. Die Puffervorrichtung 35 ist in dem Läuferhauptkörper 32 angeordnet und ist rund um die Drehwelle 31 befestigt. Ein Ende der Puffervorrichtung 35 ist mit dem Läuferhauptkörper 32 und das andere Ende der Puffervorrichtung 35 mit der Drehwelle 31 verbunden, um die Drehzahlen zwischen dem Läuferhauptkörper 32 und der Drehwelle 31 mit einer Zeitverzögerung zu synchronisieren, wodurch sich wirksam verhindern lässt, dass der Motor 100 entweder nicht anläuft oder abgewürgt wird. Die Puffervorrichtung 35 ist im Inneren des Läuferhauptkörpers 32 angeordnet, weshalb ein Ende der Drehwelle 31 des einphasigen Motors 100 direkt mit einer Last verbunden ist. Das Ergebnis ist eine kompaktere Bauform des Motors 100, der darüber hinaus reparaturfreundlich ist und sich problemlos austauschen lässt.
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Die Magnetelement-Befestigungshalterung 33 des Läuferhauptkörpers 32 hat einen hohlzylindrischen Bereich 36, eine untere Abdeckung 37, die rund um ein unteres Ende des hohlzylindrischen Bereichs 36 festgelegt ist, und einen Hülsenring 38, der an einem oberen Ende des hohlzylindrischen Bereichs 36 gebildet ist. Der hohlzylindrische Bereich 36 und der Hülsenring 38 sind ein einfach herzustellendes Spritzgussteil. Das Permanentmagnetelement 34 ist durch zwei bogenförmige Permanentmagnetelemente 34a, 34b gebildet, die an der Außenseite des hohlzylindrischen Bereichs 36 befestigt sind. Zwei Lager 32a, 32b sind jeweils in zwei Enden des hohlzylindrischen Bereichs 36 montiert. Die beiden Lager 32a, 32b bilden mit der Drehwelle 31 eine Gleitpassung, so dass sich der Läuferhauptkörper 32 relativ zu der Drehwelle 31 frei drehen kann. Die Puffervorrichtung 35 ist zwischen den beiden Lagern 32a, 32b angeordnet und kann eine axiale Verschiebung des Läuferhauptkörpers 32 verhindern.
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Der Hülsenring 38 und die untere Abdeckung 37 haben zwei einander gegenüberliegende Nuten, und die Nut 37a der unteren Abdeckung 37 liegt der Nut des Hülsenrings 38 (die in den Figuren nicht zu sehen ist) gegenüber. Zwei Enden des Permanentmagnetelements 34 befinden sich im Eingriff mit den Nuten, um das Permanentmagnetelement 34 axial zu positionieren.
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Die Puffervorrichtung 35 umfasst ein elastisches Element 351 und eine erste Verbindungsbasis 352 sowie eine zweite Verbindungsbasis 353, die mit den beiden Enden des elastischen Elements 351 verbunden sind. Die erste Verbindungsbasis 352 ist rund um die Drehwelle 31 drehbar befestigt, und die zweite Verbindungsbasis 353 ist rund um die Drehwelle 31 festgelegt. Der hohlzylindrische Bereich 36 umschließt eine äußere Umfangsseite der Puffervorrichtung 35. Die erste Verbindungsbasis 352 ist mit dem hohlzylindrischen Bereich 36 verbunden. In dieser Ausführungsform hat die erste Verbindungsbasis 352 insbesondere vier umfangsseitig angeordnete vorspringende Blöcke 352a, und eine Innenwandfläche des hohlzylindrischen Bereichs 36 enthält Nuten 36a, die mit den vorspringenden Blöcken 352a im Eingriff sind, um die erste Verbindungsbasis 352 mit dem hohlzylindrischen Bereich 36 zu verbinden.
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Der Läufer 30 hat ferner einen Begrenzungsring 39, der an der Drehwelle 31 fest angebracht ist und entfernt von der zweiten Verbindungsbasis 353 außenseitig an einem Ende des Läuferhauptkörpers 32 angeordnet ist. Auf diese Weise sind die beiden Enden des Läuferhauptkörpers 32 durch die zweite Verbindungsbasis 353 und den Begrenzungsring 39 in ihrer Position jeweils begrenzt. Während des Betriebs des einphasigen Motors 100 begrenzt der Begrenzungsring 39 den Läuferhauptkörper 32 axial und verhindert eine axiale Bewegung des Läuferhauptkörpers 32.
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In dieser Ausführungsform umfasst die Puffervorrichtung 35 ferner eine elastische Hülse 354. Die Hülse 354 ist an einer Innenseite des hohlzylindrischen Bereichs 36 angeordnet und umschließt eine äußere Umfangsseite des elastischen Elements 351. Zwei Enden der Hülse 354 sind mit der ersten Verbindungsbasis 352 und der zweiten Verbindungsbasis 353 jeweils fest verbunden. Das Material der Hülse 354 ist vorzugsweise ein weiches Material wie Gummi oder geschäumter Kunststoff, wodurch einerseits Stöße gedämpft und Geräusche verringert werden und andererseits verhindert wird, dass das elastische Element 351 direkt an den hohlzylindrischen Bereich 36 schlägt, wenn sich ein Außendurchmesser des elastischen Elements 351 vergrößert.
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In dieser Ausführungsform ist das elastische Element 351 eine Schraubenfeder, die rund um die Drehwelle 31 beweglich befestigt ist. Wenn der Motor 10 startet, dreht sich der Läuferhauptkörper 32 unter dem Antrieb durch die elektromagnetische Kraft des Ständers 20. Ein Ende der Drehwelle 31 ist mit einer Last direkt verbunden, so dass die Trägheit der Drehwelle 31 groß ist, und die Drehwelle 31 bildet mit dem Läuferhauptkörper 32 eine Gleitpassung. Aus diesem Grund ist die Drehzahl des Läuferhauptkörpers 32 zu diesem Zeitpunkt höher als die Drehzahl der Drehwelle 31, d. h. zwischen dem Läuferhauptkörper 32 und der Drehwelle 31 besteht eine Drehzahldifferenz. Die Schraubenfeder wird durch die Drehung des Läuferhauptkörpers 32 gezogen, so dass das Ende der Schraubenfeder, das mit der ersten Verbindungsbasis 352 verbunden ist, gespannt wird, während sich ihr Innendurchmesser allmählich verringert. Das Ergebnis ist, dass das Ende der Schraubenfeder, das mit der zweiten Verbindungsbasis 353 verbunden ist, ebenfalls nach und nach gespannt wird und die Drehzahl der Drehwelle 31 mit der Drehzahl des Läuferhauptkörpers 32 schließlich synchron ist, wodurch die Trägheit des einphasigen Motors 100, die beim Anlaufen durch die Last hervorgerufen wird, effektiv verringert wird. Wenn der Motor 100 aus dem Betriebszustand anhält, ist die Drehzahl der Drehwelle 31 wegen der großen Rotationsträgheit höher als die Drehzahl des Läuferhauptkörpers 32, d. h. zwischen dem Läuferhauptkörper 32 und der Drehwelle 31 besteht eine Drehzahldifferenz, so dass das Ende der Schraubenfeder, das mit der zweiten Verbindungsbasis 353 verbunden ist, allmählich gelockert wird, während sich sein Innendurchmesser allmählich vergrößert. Das Ergebnis ist, dass das Ende der Schraubenfeder, das mit der ersten Verbindungsbasis 352 verbunden ist, ebenfalls allmählich gelockert wird und die Drehzahl des Läuferhauptkörpers 32 mit der Drehzahl der Drehwelle 31 schließlich synchron ist, so dass die Last wirksam verringert werden kann. Während dieses Verlaufs umschließt die Hülse 354 die Schraubenfeder und verhindert, dass die Schraubenfeder infolge einer Überdehnung ihres Innendurchmessers beschädigt wird.
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Der einphasige Motor 100 gemäß vorliegender Erfindung ist kompakt gebaut und hat die Vorteile eines hohen Anlaufvermögens in einer Richtung, einer hohen Arbeitseffizienz, eines hohen Leistungsfaktors und geringer Kosten. Aus diesem Grund zeichnet sich auch das Lüftungsgebläse 500, in welchem der erfindungsgemäße einphasige Motor 100 verwendet wird, durch eine hohe Arbeitseffizienz, niedrige Kosten und eine lange Lebensdauer aus.
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Es versteht sich, dass der einphasige Motor 100 gemäß der Erfindung auch in Elektrogeräten verwendet werden kann, die erfordern, dass der einphasige Motor 100 in einer Richtung anläuft, wie zum Beispiel eine Warmluftmaschine, die Abzugspumpe 900 einer Klimaanlage oder eine Umwälzpumpe 800 (siehe die 11 bis 12).
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10 zeigt eine elektrische Vorrichtung 700, die das erfindungsgemäße Lüftungsgebläse 500 verwendet. Die elektrische Vorrichtung 700 hat ein Außengehäuse 701 und eine Befestigungshalterung 702, die in einem Innenraum des Außengehäuses 701 angeordnet ist. Das Lüftungsgebläse 500 ist an der Befestigungshalterung 702 montiert. Die elektrische Vorrichtung 700, in welcher das erfindungsgemäße Lüftungsgebläse 500 verwendet wird, zeichnet sich durch eine hohe Arbeitseffizienz aus, ist langlebig und kostengünstig. Die elektrische Vorrichtung 700 kann zum Beispiel ein Lüftungsgerät, ein Lüftungs- und Kühlgerät, ein Dunstabzug oder dergleichen sein.
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Die Erfindung wurde anhand einer oder mehrerer bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass verschiedene Modifikationen möglich sind. Der Schutzrahmen der Erfindung wird daher durch die anliegenden Ansprüche definiert.
