專利名稱：單相分相三相電動機的制作方法
現(xiàn)有單相異步電動機，定子磁勢中存在負序損耗和負序轉(zhuǎn)矩的制動作用，使得合成轉(zhuǎn)矩比三相異步電動機的小;效率、功率因數(shù)、過載能力都比三相電動機差;單位功率的體積大、重量大、成本高，同一機座號輸出功率比三相異步電動機的低1/4-1/2(參閱《電機工程手冊》第4卷，第22-4-8頁及表22.2-1)。
“磁阻同步電動機……在同體積下，三相磁阻同步電動機比單相磁阻同步電動機出力高1/3-2/3?！?《電機工程手冊》第4卷，第22-27頁)單相電動機的主要優(yōu)點是單相電源供電。
本發(fā)明的目的在現(xiàn)有單相、三相電動機技術基礎上，取長補短，綜合吸取它們的優(yōu)點，創(chuàng)造一種能克服上述缺點的單相分相三相電動機，屬于單相分相電機技術領域，用來取代有上述缺點的單相電動機。
本發(fā)明的創(chuàng)造性特點1、總的共有特點單相分相三相電動機，是單相電容分相電動機，和罩極分相電動機的組合，是單相電動機和三相電動機的綜合，如附圖
所示，定子上有主相繞組1，其1/3-1/2上加自行閉路的罩極副相繞組3為罩極副相，未罩部分為主相，和有適當電容量的電容副相繞組5為電容副相，定子繞組由單相交流電源供電，一主二副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場。
2、定子主相繞組未罩部分的主相，被罩部分的罩極副相，和電容副相各相的相軸在空間最好是互差120°電角度-空間對稱分布，定子繞組接單相交流電源，主副三相繞組電容、罩極分相產(chǎn)生三個脈振磁通最好是對稱分布，合成磁場為園形旋轉(zhuǎn)磁場。類似A、B、C、三相對稱繞組接三相對稱電源產(chǎn)生三個脈振磁通合成的園形旋轉(zhuǎn)磁場。
3、根據(jù)電冰箱、空調(diào)機等電動機需要，罩極閉路繞組(各罩極下匝數(shù)串聯(lián))中可以串一適合的熱敏電阻，起動初期溫度低，熱敏電阻阻值很小，罩極閉路繞組相當于短路，正常運行時熱敏電阻溫度高于居里點阻值很大，罩極閉路繞組相當于斷開。即熱敏電阻自動控制罩極閉路繞組各種阻值的工作狀態(tài)。具有改善電動機起動性能(三相對稱起動)，運行性能(兩相對稱運行)，提高效率，過熱保護，省電節(jié)能等作用。
4、主副三相繞組為隱極分布繞組時，最好分別作成正弦繞組，會使諧波分量及其危害大為削弱，磁勢波形趨向正弦。
5、有適當電容量的電容副相繞組，可以是串一適當電容器的繞組;也可以是繞組和電容器組合成一體的電容副相繞組。
6、單相分相三相電動機只是三相定子結(jié)構(gòu)主副三相繞組特殊，與現(xiàn)有單相、三相、異相、同步電動機的不同，但轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有單相、三相、異步、同步電動機是相同的。當轉(zhuǎn)子是異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，即為單相分相三相異步電動機;當轉(zhuǎn)子為同步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，即為單相分相三相同步電動機;當轉(zhuǎn)子是異步電動機同步化的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，即為單相分相三相同步化異步電動機。
7、可以用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的單相、三相、異步、同步電動機派生，除定子繞組需要改制外，其余結(jié)構(gòu)零部件都是相同而通用的。
8、可以用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的無整流器脈沖直流電動機派生，而且可以制成單相分相三相電動機與無整流器脈沖直流電動機相互通用的交直流兩用電動機。
本發(fā)明的實施方案及制造方法1、最好用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的異步電動機派生，只需將定子繞組改為如上創(chuàng)造性特點所述的主相繞組，罩極副相繞組，和有適當電容量的電容副相繞組，定子繞組接單相交流電源，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場，即派生為單相分相三相異步電動機。除定子繞組需要改制外，其余結(jié)構(gòu)零部件都是相同而通用的。由于單相、三相異步電動機類型、系列、品種、規(guī)格很多，因此，根據(jù)原異步電動機類型、系列、品種、規(guī)格，可派生出鼠籠式、繞線式、內(nèi)轉(zhuǎn)子式、外轉(zhuǎn)子式、實心轉(zhuǎn)子式、非磁性薄壁空心杯式等等多種單相分相三相異步電動機。
2、最好用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的同步電動機派生，只需將定子繞組改為如上創(chuàng)造性特點所述的主相繞組，罩極副相繞組，和有適當電容量的電容副相繞組，接單相交流電源，分相產(chǎn)生三個脈振磁通的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場，即派生為單相分相三相同步電動機。除定子繞組需要改制外，其余結(jié)構(gòu)零部件都是相同而通用的。因此，根據(jù)原同步電動機類型、系列、品種、規(guī)格，可派生出永磁式、磁阻式、磁滯式、亞同步式等等多種單相分相三相同步電動機。
3、最好用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的無整流器脈沖直流電動機派生，只需將定子脈沖一次繞組改為主相繞組(罩極繞組通用，不需要改變)，直流激磁繞組改為有適當電容量的電容副相繞組，定子繞組接單相交流電源，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場，即派生為單相分相三相異步電動機。除定子繞組因額定數(shù)據(jù)不合適而需要改制外，其余結(jié)構(gòu)零部件都是相同而通用的。由此可知它與無整流器脈沖直流電動機，只是供電電源不同，電機本身可以制成相互通用，即單相分相三相電動機與無整流器脈沖直流電動機可制成相互通用的交直流兩用電動機。
4、根據(jù)用途需要專門設計制造如上創(chuàng)造性特點所述的各種單相分相三相電動機，如隱極式，凸極式、內(nèi)轉(zhuǎn)子式、外轉(zhuǎn)子式、鼠籠式、繞線式、異步電動機、同步電動機、同步化異步電動機等等。微型電機一般采用結(jié)構(gòu)簡單，省銅，價格低廉的凸極式，如附圖所示，定子繞組為集中繞組，由主相繞組1，其1/3-1/2上加自行閉路的罩極副相繞組3及罩極4，未罩部分為主極2，和有適當電容量的電容副相繞組5及電容副極6，定子繞組由單相交流電源供電，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場。由此可見，它產(chǎn)生三個脈振磁通合成旋轉(zhuǎn)磁場的技術，是單相電容分相電動機技術和罩極分相電動機技術的組合，是單相電動機技術和三相電動機技術的綜合，是產(chǎn)生新三相脈振磁通、新旋轉(zhuǎn)磁場技術，新事物-各種單相分相三相電動機，并具有積極效果和顯著進步的現(xiàn)有成熟技術創(chuàng)造性組合和綜合。而且自行閉路的罩極副相繞組中可以串一適合的熱敏電阻;有適當電容量的電容副相繞組，可以根據(jù)電動機負載與電流的關系，利用該電流去控制電容量自動調(diào)節(jié)電路，使電容量隨負載變動等新技術。
上述凸極式單相分相三相電動機的制造，只是定子結(jié)構(gòu)特殊，與其它單相、三相電動機不同，但轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與其它單相、三相電動機是相同的。當轉(zhuǎn)子制成異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，即為單相分相三相異步電動機;當轉(zhuǎn)子制成同步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，即為單相分相三相同步電動機;當轉(zhuǎn)子制成異步電動機同步化的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，即為單相分相三相同步化異步電動機等等。
本發(fā)明的積極效果1、單相分相三相異步電動機與單相異步電動機相比的優(yōu)點無單相異步電動機的負序損耗，和負序轉(zhuǎn)矩的制動作用，起動、過載轉(zhuǎn)矩大，效率高，單位功率的體積小、重量輕、成本低，為單相異步電動機的2/3-4/5，并具有省電節(jié)能，降低能耗，物耗的效果，取代單相異步電動機經(jīng)濟效益顯著。
2、單相分相三相同步電動機與單相同步電動機相比的優(yōu)點無單相電動機的負序損耗和負序轉(zhuǎn)矩，起動轉(zhuǎn)矩大，牽入、牽出同步轉(zhuǎn)矩大、效率高，單位功率的體積小，重量輕、成本低，并具有省電節(jié)能，降低能耗、物耗的效果，取代單相同步電動機經(jīng)濟效益明顯。
3、單相分相三相同步化異步電動機的優(yōu)點效率高，轉(zhuǎn)速高，功率大，單位功率的體積小、重量輕、成本低，并具有降低能耗、物耗的效果。
4、可與單相、三相異步、同步電動機結(jié)構(gòu)零部件通用及相互派生;可與無整流器脈沖直流電動機結(jié)構(gòu)零部件通用及相互派生，而且可以制成相互通用的交直流兩用電動機。符合標準化、系列化、通用化，大批量生產(chǎn)、使用的要求，便于采用新技術、新材料、新工藝、自動化生產(chǎn)，可以不斷提高經(jīng)濟效益和技術性能指標，具有廣闊而深遠的發(fā)展前景。
權(quán)利要求
1.一種單相分相三相電動機，其特征是單相電容分相電動機，和罩極分相電動機的組合，是單相電動機和三相電動機的綜合，定子上有主相繞組(1)，其1/3-1/2上加自行閉路的罩極副相繞組(3)為罩極副相，未罩部分為主相，和有適當電容量的電容副相繞組(5)為電容副相，定子繞組由單相交流電源供電，一主二副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分相三相電動機，其特征在于主相繞組未罩部分的主相，被罩部分的罩極副相，和電容副相各相的相軸在空間最好是互差120°電角度-空間對稱分布，定子繞組接單相交流電源，主副三相繞組電容、罩極分相產(chǎn)生三個脈振磁通最好是對稱分布，合成磁場為園形旋轉(zhuǎn)磁場。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述分相三相電動機，其特征在于罩極閉路繞組中可以串一適合的熱敏電阻，自動控制罩極閉路繞組各種阻值的工作狀態(tài)。
4.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機，其特征在于轉(zhuǎn)子是異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，為單相分相三相異步電動機。
5.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機，其特征在于轉(zhuǎn)子為同步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，是單相分相三相同步電動機。
6.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機，其特征在于轉(zhuǎn)子是異步電動機同步化的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，為單相分相三相同步化異步電動機。
7.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機制造方法，其特征在于最好用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的異步電動機派生，只需將定子繞組改為主相繞組，罩極副相繞組，和有適當電容量的電容副相繞組，定子繞組接單相交流電源，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場，即派生為單相分相三相異步電動機。
8.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機制造方法，其特征在于最好用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的同步電動機派生，只需將定子繞組改為主相繞組，罩極副相繞組，和有適當電容量的電容副相繞組，接單相交流電源，分相產(chǎn)生三個脈振磁通的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場，即派生為單相分相三相同步電動機。
9.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機制造方法，其特征在于最好用與其結(jié)構(gòu)零部件通用的無整流器脈沖直流電動機派生，只需將定子脈沖一次繞組改為主相繞組(罩極繞組通用，不需要改變)，直流激磁繞組改為有適當電容量的電容副相繞組，定子繞組接單相交流電源，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場，即派生為單相分相三相異步電動機。
10.權(quán)利要求1所述單相分相三相電動機制造方法，其特征在于微型電機一般采用凸極式，定子繞組為集中繞組，有主相繞組(1)，其1/3-1/2上加自行閉路的罩極副相繞組(3)及罩極(4)，未罩部分為主極(2)，和有適當電容量的電容副相繞組(5)及電容副極(6)，定子繞組由單相交流電源供電，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為園形(接近園形)旋轉(zhuǎn)磁場。
全文摘要
本發(fā)明單相分相三相電動機是單相電容分相電動機和罩極分相電動機的組合，是單相電動機和三相電動機的綜合，定子上有主相繞組1，罩極副相繞組3，和有適當電容量的電容副相繞組5，接單相交流電源，主副三相繞組分相產(chǎn)生三個脈振磁場的合成磁場，為圓形(接近圓形)旋轉(zhuǎn)磁場。無負序損耗和負序轉(zhuǎn)矩，起動、過載轉(zhuǎn)矩大。
文檔編號H02K19/04GK1057553SQ9010302
公開日1992年1月1日 申請日期1990年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月19日
發(fā)明者張敬業(yè) 申請人:張敬業(yè)