RU2468490C1 - Single-phase electric motor - Google Patents

Single-phase electric motor Download PDF

Info

Publication number
RU2468490C1
RU2468490C1 RU2011138793/07A RU2011138793A RU2468490C1 RU 2468490 C1 RU2468490 C1 RU 2468490C1 RU 2011138793/07 A RU2011138793/07 A RU 2011138793/07A RU 2011138793 A RU2011138793 A RU 2011138793A RU 2468490 C1 RU2468490 C1 RU 2468490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
poles
phase
electric motor
stator
pole
Prior art date
Application number
RU2011138793/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Ильич Качин
Олег Сергеевич Качин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2011138793/07A priority Critical patent/RU2468490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2468490C1 publication Critical patent/RU2468490C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in single-phase electric motor containing rotor and stator with the main and auxiliary poles with pole tips and windings offset relative to each other through the half of pole division of the system, along the axes of poles of the main phase and in stator yoke adjacent to them and in pole tips there made are non-magnetic through gaps; stator yoke is one and the same for both systems of poles, and poles of auxiliary phase and stator yoke and pole tips, which are adjacent to them, are one-piece. According to the invention, non-magnetic gaps of poles of the main phase, stator yoke adjacent to them and pole tips are made with formation of saturation bridges in the area or poles of the main phase, or stator yoke adjacent to them, or pole tips, or simultaneously in the area of stator yoke and pole tips.
EFFECT: simpler manufacturing procedure of single-phase asynchronous motor with auxiliary winding and increased starting torque.
5 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании электрических машин, в частности однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой.The invention relates to electrical engineering and can be used to create electrical machines, in particular single-phase asynchronous motors with a starting winding.

Известна конструкция однофазного асинхронного электродвигателя с повышенным пусковым моментом, в котором короткозамкнутый ротор выполнен длиннее в сравнении с магнитопроводом статора с рабочей обмоткой, и в зоне, выступающей относительно статора, ротор охвачен двумя магнитопроводами, каждый из которых имеет С-образную форму и полюсные наконечники (Абрамов А.Д., Куделько А.Р. Однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом // Электричество, 1990, №12, стр.67-69). Данная конструкция предполагает увеличение габаритов и массы изделия в сравнении с традиционным однофазным электродвигателем с вспомогательной обмоткой, а также усложняет технологию его изготовления.A known design of a single-phase asynchronous electric motor with an increased starting torque, in which the squirrel-cage rotor is made longer in comparison with the stator magnetic circuit with a working winding, and in the region protruding from the stator, the rotor is surrounded by two magnetic circuits, each of which has a C-shape and pole tips ( Abramov A.D., Kudelko A.R. Single-phase asynchronous electric motor with increased starting torque // Electricity, 1990, No. 12, p. 67-69). This design involves an increase in the dimensions and mass of the product in comparison with the traditional single-phase electric motor with an auxiliary winding, and also complicates the technology of its manufacture.

Известна конструкция статора однофазного асинхронного электродвигателя, содержащего сердечник с явно выраженными полюсами, в расточке которого размещена втулка из массивного ферромагнитного материала, состоящая по длине из нескольких частей, а в каждой части втулки в промежутке между соседними полюсами выполнены мостики насыщения, сдвинутые относительно друг друга по окружности в пределах указанного промежутка, а между рядом расположенными мостиками насыщения соседних частей втулки выполнены немагнитные промежутки (Патент РФ №1410203, Н02К 17/04, 1/14, опубл. 1988.07.15). Рассмотренная конструкция статора обеспечивает увеличение пускового момента до 8%, что, однако, в ряде случаев может оказаться недостаточным для обеспечения надежного пуска однофазного электродвигателя. Данная конструкция значительно усложняет технологию и повышает трудоемкость его изготовления.A known design of the stator of a single-phase asynchronous motor containing a core with distinct poles, in the bore of which is placed a sleeve of massive ferromagnetic material, consisting of several parts along the length, and saturation bridges are made in each part of the sleeve between the adjacent poles, shifted relative to each other circles within the specified gap, and between adjacent saturation bridges of adjacent parts of the sleeve non-magnetic gaps are made (RF Patent No. 141020 3, Н02К 17/04, 1/14, publ. 1988.07.15). The considered design of the stator provides an increase in starting torque up to 8%, which, however, in some cases may be insufficient to ensure reliable start-up of a single-phase electric motor. This design significantly complicates the technology and increases the complexity of its manufacture.

Известна конструкция однофазного асинхронного электродвигателя (Патент РФ №2010410, МПК Н02К 17/04, опубл. 30.03.1994), содержащего статор с разъемным магнитопроводом, состоящим из ярма и полюсов в виде крестовины, в перемычках между полюсами которой имеются мостики насыщения, расположенные несимметрично относительно оси каждого полюса, обмотку возбуждения и ротор. Мостики насыщения в электродвигателе указанной конструкции предназначены для уменьшения величины магнитного потока, замыкающегося по магнитным перемычкам между полюсами, минуя воздушный зазор между статором и ротором, а также для улучшения формы распределения магнитного поля в воздушном зазоре. Таким образом, мостики насыщения в рассмотренной конструкции электродвигателя выполняют другую задачу и не влияют на ослабление магнитного потока ротора, который свободно может замыкаться по ярму 1. К недостаткам рассматриваемой конструкции следует отнести невысокий пусковой момент, сложность конструкции и повышенную трудоемкость его изготовления.A known design of a single-phase asynchronous electric motor (RF Patent No. 20100410, IPC Н02К 17/04, publ. 30.03.1994) containing a stator with a detachable magnetic circuit, consisting of a yoke and poles in the form of a cross, in the jumpers between the poles of which there are saturation bridges located asymmetrically relative to the axis of each pole, field winding and rotor. Saturation bridges in an electric motor of this design are designed to reduce the magnitude of the magnetic flux closing along the magnetic jumpers between the poles, bypassing the air gap between the stator and the rotor, as well as to improve the shape of the distribution of the magnetic field in the air gap. Thus, the saturation bridges in the considered design of the electric motor perform a different task and do not affect the attenuation of the magnetic flux of the rotor, which can freely be closed by yoke 1. The disadvantages of this design include the low starting torque, the complexity of the design and the increased complexity of its manufacture.

Известен также однофазный электродвигатель, выбранный в качестве прототипа (Патент РФ №2421865, МПК Н02К 17/08, опубл. 20.06.2011), содержащий ротор и статор с ярмом и двумя системами явно выраженных полюсов с полюсными наконечниками и с обмотками, смещенными по отношению друг к другу на половину полюсного деления системы, причем обмотки, размещенные на полюсах одной системы, образуют основную фазу, а на полюсах другой системы - вспомогательную фазу. По осям полюсов основной фазы и в прилегающем к ним ярме статора и полюсных наконечниках выполнены сквозные немагнитные зазоры. Ярмо выполнено единым для обеих систем полюсов, а полюсы вспомогательной фазы и прилегающие к ним ярмо статора и полюсные наконечники выполнены цельными.Also known is a single-phase electric motor selected as a prototype (RF Patent No. 2421865, IPC Н02К 17/08, publ. 06/20/2011), containing a rotor and a stator with a yoke and two systems of distinct poles with pole tips and with windings offset in relation to each other by half the pole division of the system, and the windings placed at the poles of one system form the main phase, and at the poles of another system - the auxiliary phase. Through axes of the poles of the main phase and in the adjacent stator yoke and pole tips are made through non-magnetic gaps. The yoke is the same for both pole systems, and the poles of the auxiliary phase and the adjacent stator yokes and pole tips are made integral.

Недостатком рассматриваемого устройства является сложная технология и повышенная трудоемкость его изготовления.The disadvantage of this device is the complex technology and the increased complexity of its manufacture.

Задачей изобретения является упрощение технологии изготовления однофазного асинхронного электродвигателя с вспомогательной обмоткой.The objective of the invention is to simplify the manufacturing technology of a single-phase asynchronous electric motor with an auxiliary winding.

Поставленная задача достигается тем, что однофазный электродвигатель так же, как в прототипе, содержит ротор и статор с ярмом и двумя системами явно выраженных полюсов с полюсными наконечниками и с обмотками, смещенными по отношению друг к другу на половину полюсного деления системы, причем обмотки, размещенные на полюсах одной системы, образуют основную фазу, а на полюсах другой системы - вспомогательную фазу, а по осям полюсов основной фазы и в прилегающем к ним ярме статора и полюсных наконечниках выполнены сквозные немагнитные зазоры, причем ярмо статора выполнено единым для обеих систем полюсов, а полюсы вспомогательной фазы и прилегающие к ним ярмо статора и полюсные наконечники выполнены цельными.The task is achieved in that the single-phase motor, as in the prototype, contains a rotor and a stator with a yoke and two systems of distinct poles with pole tips and with windings offset relative to each other by half the pole division of the system, and the windings placed at the poles of one system, form the main phase, and at the poles of another system - the auxiliary phase, and through the axes of the poles of the main phase and in the adjacent stator yoke and pole tips, through non-magnetic gaps are made, moreover, the stator yoke is made uniform for both pole systems, and the poles of the auxiliary phase and the adjacent stator yokes and pole tips are made integral.

Согласно изобретению немагнитные зазоры полюсов основной фазы, прилегающего к ним ярма статора и полюсных наконечников выполнены с образованием мостиков насыщения в области или полюсов основной фазы, или прилегающего к ним ярма статора, или полюсных наконечников, или одновременно в области ярма статора и полюсных наконечников.According to the invention, non-magnetic gaps of the poles of the main phase, the adjacent stator yoke and pole pieces are formed with the formation of saturation bridges in the region or poles of the main phase, or the adjacent stator yoke, or pole pieces, or simultaneously in the region of the stator yoke and pole pieces.

Технология изготовления предлагаемой конструкции электродвигателя значительно проще, чем у прототипа, так как ярмо статора, основные и вспомогательные полюсы, а также полюсные наконечники выполнены цельными, в результате чего не требуются дополнительные операции по взаимному позиционированию частей статора при сборке электродвигателя.The manufacturing technology of the proposed design of the electric motor is much simpler than that of the prototype, since the stator yoke, the main and auxiliary poles, as well as the pole lugs are made integral, as a result of which additional operations on the relative positioning of the stator parts when assembling the electric motor are not required.

Выполнение немагнитных зазоров в полюсных наконечниках основных полюсов и в прилегающем к ним ярме статора с образованием мостиков насыщения в заявленной конструкции электродвигателя практически не влияет на величину основного магнитного потока Фо (фиг.1), создаваемого системой основных полюсов, и на электромагнитные параметры основной фазы статора вследствие выполнения полюсов вспомогательной фазы и прилегающих к ним ярму статора и полюсных наконечников цельными.The implementation of non-magnetic gaps in the pole tips of the main poles and in the adjacent stator yoke with the formation of saturation bridges in the claimed design of the electric motor practically does not affect the magnitude of the main magnetic flux Ф о (Fig. 1) created by the system of main poles, and the electromagnetic parameters of the main phase stator due to the implementation of the poles of the auxiliary phase and the adjacent yoke of the stator and pole pieces are integral.

Таким образом, уменьшение индуктивности ротора в режимах пуска в конструкции однофазного электродвигателя с вспомогательной обмоткой на фиг.1 сопровождается снижением величины индуктивного сопротивления фазы ротора и, соответственно, повышением пускового момента электродвигателя, поскольку момент критический и скольжение критическое при этом возрастают (Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1986, с.196).Thus, a decrease in the rotor inductance during start-up in the design of a single-phase electric motor with an auxiliary winding in Fig. 1 is accompanied by a decrease in the inductive resistance of the rotor phase and, accordingly, an increase in the starting torque of the electric motor, since the critical moment and slip critical increase (Moskalenko V.V. Automated Electric Drive, Moscow: Energoatomizdat, 1986, p.196).

В сравнении с прототипом предлагаемая конструкция однофазного электродвигателя имеет существенно более простую технологию изготовления благодаря наличию мостиков насыщения в любой области ярма статора, основных полюсов или полюсных наконечников, являющихся основными существенными признаками заявленного изобретения. Благодаря наличию мостиков насыщения все части статора электродвигателя, а именно: ярмо статора, основные и вспомогательные полюсы, а также полюсные наконечники - образуют единую конструкцию и могут быть выполнены единовременно путем вырубки из листовой электротехнической стали. В прототипе ярмо статора раздельное и представляет собой две отдельные части, которые при сборке электродвигателя требуют дополнительных операций и технологической оснастки по их взаимному позиционированию. Кроме того, для прототипа обязательным является наличие корпуса, так как отдельные части ярма необходимо фиксировать в процессе производства и эксплуатации электродвигателя. В предложенной конструкции статор электродвигателя является цельным и может служить несущим элементом конструкции, то есть корпус не является обязательным элементом.Compared with the prototype, the proposed design of a single-phase electric motor has a significantly simpler manufacturing technology due to the presence of saturation bridges in any area of the stator yoke, main poles or pole tips, which are the main essential features of the claimed invention. Due to the presence of saturation bridges, all parts of the stator of the electric motor, namely: the stator yoke, the main and auxiliary poles, as well as the pole pieces - form a single structure and can be performed at the same time by cutting out of sheet electrical steel. In the prototype, the stator yoke is separate and consists of two separate parts, which, when assembling the electric motor, require additional operations and technological equipment for their mutual positioning. In addition, for the prototype, the presence of a housing is mandatory, since the individual parts of the yoke must be fixed during the production and operation of the electric motor. In the proposed design, the stator of the electric motor is integral and can serve as a structural bearing element, that is, the housing is not an obligatory element.

При выполнении немагнитных зазоров (фиг.2) в полюсных наконечниках основных полюсов, основных полюсах и в прилегающем к ним ярме статора с образованием мостиков насыщения магнитный поток ротора в режиме пуска электродвигателя (когда создаются максимальные магнитные потоки и происходит ограничение величины магнитного потока в мостиках насыщения) представляет совокупность двух магнитных потоков Фр' и Фр". Причем каждый из указанных магнитных потоков почти в два раза меньше магнитного потока Фр, поскольку они создаются уменьшенной (ориентировочно в два раза) магнитодвижущей силой ротора. Соответственно, каждый из магнитных потоков Фр' и Фр" охватывает меньшее число проводников ротора (ориентировочно в два раза) в сравнении с однофазным электродвигателем традиционной конструкции с вспомогательной обмоткой. В результате величина индуктивности ротора в конструкции однофазного электродвигателя с вспомогательной обмоткой (фиг.1-5) значительно уменьшается в режиме пуска. Одновременно с этим мостики насыщения выполняют и позиционирующую функцию, скрепляя и удерживая части ярма статора в виде цельной конструкции.When performing non-magnetic gaps (Fig. 2) in the pole tips of the main poles, the main poles and in the adjacent stator yoke with the formation of saturation bridges, the magnetic flux of the rotor in the motor start-up mode (when maximum magnetic fluxes are created and the magnetic flux in the saturation bridges is limited ) represents the set of two magnetic fluxes F r 'and F r. "Moreover, each of the magnetic fluxes almost half the magnetic flux F p, as they are reduced (op entirovochno twice), the magnetomotive force of the rotor. Accordingly, each of the magnetic fluxes F r 'and F r "embraces minimal number of rotor conductors (roughly doubled) compared to a single-phase motor of conventional design with the auxiliary winding. As a result, the magnitude of the inductance of the rotor in the design of a single-phase electric motor with an auxiliary winding (Fig.1-5) is significantly reduced in the starting mode. At the same time, saturation bridges also perform a positioning function, fastening and holding parts of the stator yoke in the form of an integral structure.

Следовательно, заявленное изобретение позволяет упростить технологию изготовления настолько, что она становится сопоставима с технологией изготовления электродвигателя традиционной конструкции, и одновременно с этим улучшает пусковые характеристики однофазного электродвигателя с вспомогательной обмоткой.Therefore, the claimed invention allows to simplify the manufacturing technology so much that it becomes comparable with the manufacturing technology of an electric motor of a traditional design, and at the same time improves the starting characteristics of a single-phase electric motor with an auxiliary winding.

На фиг.1 представлен вариант активной части однофазного электродвигателя предлагаемой конструкции с вспомогательной обмоткой, у которого мостики насыщения расположены в наконечниках основных полюсов, с отображением силовых линий магнитного поля основных полюсов.Figure 1 shows a variant of the active part of a single-phase electric motor of the proposed design with an auxiliary winding, in which saturation bridges are located at the tips of the main poles, with the magnetic field lines of the main poles being displayed.

На фиг.2 приведен вариант выполнения активной части однофазного электродвигателя предлагаемой конструкции с вспомогательной обмоткой, у которого мостики насыщения расположены в наконечниках основных полюсов, с отображением силовых линий магнитного поля ротора.Figure 2 shows an embodiment of the active part of a single-phase electric motor of the proposed design with an auxiliary winding, in which saturation bridges are located at the tips of the main poles, with the field lines of the magnetic field of the rotor displayed.

На фиг.3 приведен вариант выполнения активной части однофазного электродвигателя предлагаемой конструкции с вспомогательной обмоткой, у которого мостики насыщения расположены в области основных полюсов, с отображением силовых линий магнитного поля основных полюсов.Figure 3 shows an embodiment of the active part of a single-phase electric motor of the proposed design with an auxiliary winding, in which saturation bridges are located in the region of the main poles, with the magnetic field lines of the main poles being displayed.

На фиг.4 приведен вариант выполнения активной части однофазного электродвигателя предлагаемой конструкции с вспомогательной обмоткой, у которого мостики насыщения расположены во внешней части ярма статора, с отображением силовых линий магнитного поля основных полюсов.Figure 4 shows an embodiment of the active part of a single-phase electric motor of the proposed design with an auxiliary winding, in which saturation bridges are located in the outer part of the stator yoke, with the magnetic field lines of the main poles being displayed.

На фиг.5. приведен вариант выполнения активной части однофазного электродвигателя предлагаемой конструкции с вспомогательной обмоткой, у которого мостики насыщения расположены в наконечниках основных полюсов и во внешней части ярма статора, с отображением силовых линий магнитного поля основных полюсов.5. an embodiment of the active part of a single-phase electric motor of the proposed design with an auxiliary winding is provided, in which saturation bridges are located at the tips of the main poles and in the outer part of the stator yoke, with the magnetic field lines of the main poles being displayed.

Предлагаемая конструкция однофазного электродвигателя (фиг.1) включает в себя ротор 1 с валом 2, статор 3 с ярмами 4, основные полюсы 5 и их полюсные наконечники 6 с основными обмотками 7, а также вспомогательные полюсы 8 и их полюсные наконечники 9 с вспомогательными обмотками 10. По осям основных полюсов 5 основной фазы и в прилегающем к ним ярме 4 статора 3 и полюсных наконечниках 6 выполнены немагнитные зазоры 11 с образованием мостиков насыщения 12, например, в области полюсных наконечников 6. В данной конструкции полюсное деление каждой из систем полюсов составляет 180 градусов, соответственно сдвиг основной и вспомогательной систем полюсов выполнен на 90 градусов относительно друг друга. Возможно выполнение предлагаемой конструкции электродвигателя с большим числом полюсов в каждой из фаз, например с четырьмя полюсами.The proposed design of a single-phase electric motor (figure 1) includes a rotor 1 with a shaft 2, a stator 3 with yokes 4, the main poles 5 and their pole tips 6 with the main windings 7, as well as auxiliary poles 8 and their pole tips 9 with auxiliary windings 10. Along the axes of the main poles 5 of the main phase and in the adjacent yoke 4 of the stator 3 and the pole pieces 6, non-magnetic gaps 11 are made with the formation of saturation bridges 12, for example, in the region of the pole pieces 6. In this design, the pole division of each of the systems the poles is 180 degrees, respectively, the shift of the main and auxiliary systems of poles is made 90 degrees relative to each other. It is possible to carry out the proposed motor design with a large number of poles in each of the phases, for example, with four poles.

Статор 3 предлагаемой конструкции электродвигателя может быть выполнен шихтованным из однотипных штампованных элементов листовой электротехнической стали, включающих ярмо 4, основные полюсы 5 с их полюсными наконечниками 6, вспомогательные полюсы 8 с их полюсными наконечниками 9 (фиг.1-5), либо составным из отдельных элементов (например в виде отдельного ярма 4 и отдельных полюсов 5, 8 с полюсными наконечниками 6, 9 и т.п.). В последнем случае расположение ярма 4 может быть смещено в аксиальном направлении относительно ротора.The stator 3 of the proposed design of the electric motor can be made of the same type of stamped elements of sheet electrical steel, including yoke 4, the main poles 5 with their pole tips 6, auxiliary poles 8 with their pole tips 9 (Figs. 1-5), or composite of individual elements (for example, in the form of a separate yoke 4 and individual poles 5, 8 with pole tips 6, 9, etc.). In the latter case, the location of the yoke 4 can be shifted in the axial direction relative to the rotor.

Мостики насыщения 12 могут быть выполнены в области основных полюсов 5 (фиг.3), или в области прилегающего к ним ярма 4 (фиг.4), или в области полюсных наконечников 6 (фиг.1, 2), либо одновременно в области ярма статора и полюсных наконечников (фиг.5).Saturation bridges 12 can be made in the region of the main poles 5 (Fig. 3), or in the region of the yoke 4 adjacent to them (Fig. 4), or in the region of the pole pieces 6 (Figs. 1, 2), or simultaneously in the region of the yoke stator and pole pieces (Fig. 5).

Предлагаемый однофазный электродвигатель с вспомогательной обмоткой работает следующим образом. При включении основной фазы с основными обмотками 7 и вспомогательной фазы с вспомогательными обмотками 10 (имеют большее соотношение активного и индуктивного сопротивлений либо включены последовательно с конденсатором) в сеть переменного напряжения создаются два пульсирующих магнитных потока, сдвинутых в пространстве и во времени. Суммарное магнитное поле статора 3, действующее на ротор 1, будет вращаться в пространстве и наводить в короткозамкнутой обмотке ротора 1 ЭДС, под действием которых в короткозамкнутой обмотке ротора 1 будут протекать токи и создавать магнитный поток ротора 1. При этом в режиме пуска создаются максимальные магнитные потоки и происходит ограничение величины магнитного потока ротора, протекающего в поперечном направлении относительно основных полюсов, имеющих мостики насыщения. Величина ограничения магнитного потока ротора в указанном направлении определяется параметрами мостиков насыщения 12 и может быть выбрана близкой к величине магнитного потока ротора в мостиках насыщения в номинальном режиме работы электродвигателя.The proposed single-phase electric motor with an auxiliary winding operates as follows. When you turn on the main phase with the main windings 7 and the auxiliary phase with the auxiliary windings 10 (have a higher ratio of active and inductive resistances or are connected in series with a capacitor), two pulsating magnetic fluxes are shifted in space and in time into the ac voltage network. The total magnetic field of the stator 3 acting on the rotor 1 will rotate in space and induce in the short-circuited winding of the rotor 1 EMF, under the action of which currents flow in the short-circuited winding of the rotor 1 and create a magnetic flux of the rotor 1. In this case, the maximum magnetic flows and there is a restriction of the magnitude of the magnetic flux of the rotor flowing in the transverse direction relative to the main poles having saturation bridges. The magnitude of the limitation of the magnetic flux of the rotor in the indicated direction is determined by the parameters of the saturation bridges 12 and can be chosen close to the magnitude of the magnetic flux of the rotor in the saturation bridges in the rated mode of operation of the electric motor.

Взаимодействие магнитных потоков статора 3 и ротора 1 создает вращающий момент на роторе 1. Причем наличие немагнитных зазоров 11 и мостиков насыщения 12 приводит к уменьшению индуктивного сопротивления обмотки ротора 1, что сопровождается изменениями во взаимодействии магнитных потоков статора 3 и ротора 1 и увеличением пускового момента электродвигателя. В результате пуск электродвигателя при заданной нагрузке на валу 2 осуществляется за более короткий промежуток времени либо может быть выполнен с увеличенной нагрузкой на валу 2. После выхода электродвигателя в рабочий режим вспомогательная фаза с вспомогательными обмотками 10 может быть отключена, поскольку при рабочей скорости вращения может обеспечиваться достаточный вращающий электромагнитный момент при работе лишь основной фазы с основными обмотками 7 (для электродвигателя с пусковой обмоткой). По мере выхода электродвигателя в рабочий режим влияние мостиков насыщения 12 на механические характеристики электродвигателя снижается, поскольку уменьшается уровень ограничения магнитного потока в данных элементах.The interaction of the magnetic fluxes of the stator 3 and the rotor 1 creates a torque on the rotor 1. Moreover, the presence of non-magnetic gaps 11 and saturation bridges 12 leads to a decrease in the inductance of the winding of the rotor 1, which is accompanied by changes in the interaction of the magnetic fluxes of the stator 3 and rotor 1 and an increase in the starting torque of the electric motor . As a result, the motor starts at a given load on the shaft 2 in a shorter period of time or can be performed with an increased load on the shaft 2. After the motor enters the operating mode, the auxiliary phase with auxiliary windings 10 can be turned off, since at the working speed of rotation it can be provided sufficient electromagnetic torque when operating only the main phase with the main windings 7 (for an electric motor with a starting winding). As the electric motor enters the operating mode, the influence of saturation bridges 12 on the mechanical characteristics of the electric motor decreases, since the level of restriction of the magnetic flux in these elements decreases.

Благодаря наличию мостиков насыщения технология изготовления предложенного однофазного электродвигателя с вспомогательной обмоткой значительно проще в сравнении с прототипом. Одновременно с этим сохранены высокие пусковые характеристики прототипа, позволяющие обеспечить надежный пуск электродвигателя при наличии нагрузки на валу, близкой по величине к номинальной или даже превышающей ее, а также при снижении напряжения питающей сети относительно номинального значения.Due to the presence of saturation bridges, the manufacturing technology of the proposed single-phase electric motor with an auxiliary winding is much simpler in comparison with the prototype. At the same time, the high starting characteristics of the prototype were preserved, which made it possible to ensure reliable start-up of the electric motor when the load on the shaft was close to the nominal value or even exceeding it, as well as when the supply voltage decreased relative to the nominal value.

Предлагаемый электродвигатель может найти применение в бытовой технике, например в холодильных компрессорах, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска и работающих в ряде случаев в условиях пониженного напряжения питающей сети.The proposed electric motor can find application in household appliances, for example, in refrigeration compressors having a significant load on the shaft at the time of start-up and working in some cases under conditions of low voltage of the supply network.

Claims (1)

Однофазный электродвигатель, содержащий ротор и статор с ярмом и двумя системами явно выраженных полюсов с полюсными наконечниками и с обмотками, смещенными по отношению друг к другу на половину полюсного деления системы, причем обмотки, размещенные на полюсах одной системы, образуют основную фазу, а на полюсах другой системы - вспомогательную фазу, а по осям полюсов основной фазы и в прилегающем к ним ярме статора и полюсных наконечниках выполнены немагнитные зазоры, причем ярмо статора выполнено единым для обеих систем полюсов, а полюсы вспомогательной фазы и прилегающие к ним ярмо статора и полюсные наконечники выполнены цельными, отличающийся тем, что немагнитные зазоры полюсов основной фазы, прилегающего к ним ярма статора и полюсных наконечников выполнены с образованием мостиков насыщения в области или полюсов основной фазы, или прилегающего к ним ярма статора, или полюсных наконечников, или одновременно в области ярма статора и полюсных наконечников. A single-phase electric motor containing a rotor and a stator with a yoke and two systems of distinct poles with pole tips and with windings offset relative to each other by half the pole division of the system, the windings placed at the poles of one system form the main phase, and at the poles of the other system, the auxiliary phase, and non-magnetic gaps are made along the axis of the poles of the main phase and in the adjacent stator yoke and pole tips, the stator yoke being the same for both pole systems, and the poles the auxiliary phase and the adjacent stator yoke and pole pieces are solid, characterized in that the non-magnetic gaps of the poles of the main phase, adjacent stator yoke and pole pieces are formed with the formation of saturation bridges in the region or poles of the main phase, or adjacent stator yoke or pole pieces, or simultaneously in the yoke of the stator and pole pieces.
RU2011138793/07A 2011-09-21 2011-09-21 Single-phase electric motor RU2468490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138793/07A RU2468490C1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Single-phase electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138793/07A RU2468490C1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Single-phase electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2468490C1 true RU2468490C1 (en) 2012-11-27

Family

ID=49255018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138793/07A RU2468490C1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Single-phase electric motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2468490C1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU593284A1 (en) * 1975-05-28 1978-02-15 Ленинградская Ордена Ленина Лесотехническая Академия Им. С.М.Кирова Single-phase induction motor
US4371802A (en) * 1980-06-12 1983-02-01 Morrill Wayne J Half-pitch capacitor induction motor
SU1410203A1 (en) * 1986-12-26 1988-07-15 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро По Трансформаторам Средневолжского Производственного Объединения "Трансформатор" Stator of single-phase electric motor
RU2010410C1 (en) * 1991-06-24 1994-03-30 Борис Фадеевич Ковалев Single-phase asynchronous electric motor
RU2028024C1 (en) * 1991-08-16 1995-01-27 Евгений Иванович Ефименко Single-phase electric motor
RU2473U1 (en) * 1995-05-12 1996-07-16 Акционерное общество открытого типа "Электропривод" SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR
DE69303956T2 (en) * 1992-03-09 1997-03-06 Morrill Motors Inc Asynchronous motor
RU2088028C1 (en) * 1994-12-19 1997-08-20 Чувашский государственный университет Electric motor (options)
RU2421865C1 (en) * 2010-04-12 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Single-phase electric motor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU593284A1 (en) * 1975-05-28 1978-02-15 Ленинградская Ордена Ленина Лесотехническая Академия Им. С.М.Кирова Single-phase induction motor
US4371802A (en) * 1980-06-12 1983-02-01 Morrill Wayne J Half-pitch capacitor induction motor
SU1410203A1 (en) * 1986-12-26 1988-07-15 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро По Трансформаторам Средневолжского Производственного Объединения "Трансформатор" Stator of single-phase electric motor
RU2010410C1 (en) * 1991-06-24 1994-03-30 Борис Фадеевич Ковалев Single-phase asynchronous electric motor
RU2028024C1 (en) * 1991-08-16 1995-01-27 Евгений Иванович Ефименко Single-phase electric motor
DE69303956T2 (en) * 1992-03-09 1997-03-06 Morrill Motors Inc Asynchronous motor
RU2088028C1 (en) * 1994-12-19 1997-08-20 Чувашский государственный университет Electric motor (options)
RU2473U1 (en) * 1995-05-12 1996-07-16 Акционерное общество открытого типа "Электропривод" SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR
RU2421865C1 (en) * 2010-04-12 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Single-phase electric motor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АБРАМОВ А.Д., КУДЕЛЬКО А.Р. Однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом. Электричество, 1990, No.12, с.67-69. *
АБРАМОВ А.Д., КУДЕЛЬКО А.Р. Однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом. Электричество, 1990, №12, с.67-69. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ostovic Pole-changing permanent-magnet machines
Hua et al. Comparison of flux-switching and doubly-salient permanent magnet brushless machines
Rahman et al. Advances on single-phase line-start high efficiency interior permanent magnet motors
Chalmers Electric motor handbook
US8169109B2 (en) Electrical machine with dual radial airgaps
US12095394B2 (en) Induction machines without permanent magnets
KR20010106270A (en) Electric motor and generator
US10749385B2 (en) Dual magnetic phase material rings for AC electric machines
Li et al. Influence of adjacent teeth magnet polarities on the performance of flux reversal permanent magnet machine
Baka et al. Design and optimization of a two-pole line-start ferrite assisted synchronous reluctance motor
Zhihui et al. Static characteristics of a novel hybrid excitation doubly salient machine
EP4012904A1 (en) Bayaliev universal generator/motor
CN108306473B (en) Method for setting windings of asynchronous starting permanent magnet synchronous motor
Xu et al. Design of a novel 6/5 segmental rotor type switched reluctance motor
JP2004500789A (en) Rotor using stair skew
Ustun et al. Comparison of different line start interior permanent magnet synchronous motor types with respect to IE4 efficiency class
Xu et al. A novel 6/5 segmental rotor type switched reluctance motor: Concept, design and analysis
Sharma et al. Design of an energy efficient outer rotor ceiling fan single phase induction motor
RU2421865C1 (en) Single-phase electric motor
Lin et al. Modeling and design of super high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM)
Zhang et al. Design and performance analysis of segmental rotor type 12/8 switched reluctance motor
RU2468490C1 (en) Single-phase electric motor
Shehata Design tradeoffs between starting and steady state performances of line-started interior permanent magnet synchronous motor
Prabhu et al. Analysis of two phase switched reluctance motor with flux reversal free stator
Hieu et al. Design and control of a high speed segmental stator 4/3 switched reluctane motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130922