专利名称：交流调压式无级调速电动机的制作方法
技术领域：
本发明属于电机，解决交流电动机调速难的问题，使交流电动机无级调速变得简单而适用。调节交流电动机的输入电压，实现交流电动机的无级调速。
目前对电动机本体而言，调速性能最好的是直流电动机，其次是交流串激无级调速电动机。在结构上，前者有换向器，后者有滑环，两种电动机都有机械接触电刷，电动机结构复杂，故障率高，难以制造高压电动机，使用范围受到限制。“中国专利96110104.0鼠笼式交流调速电机”提供了一种鼠笼式变极、移相相结合的交流调速电动机，虽然调速范围宽，但是定子需转动，机械传动移相，使定子结构复杂，定子变极使外接线复杂，这些都使电动机制造和电气控制复杂化。
本发明目的在于，克服现有技术不足，设计制作一种交流调压式无级调速电动机，不需设置换向器、滑环、电刷等电气机械接触部件，转子无外引出线，仅是调节电动机的电源电压就能实现交流电动机无级调速，从而使电动机结构简单了，电气控制简单了。
本发明的技术方案是如下实现的发明1为一种单相交流调压式无级调速电动机，包括机座、定子、转子、定子绕组、转子绕组、风扇、端盖、输出轴，定子有两相绕组，每相绕组绕制在成对的磁极上，两相绕组交替的均布在定子上，一相绕组接单相电源，另一相绕组接电容器移相90°后的单相电源，即是单相变成相位差为90°的两相电源，定子为4至36极，转子为直槽双层绕线型，每个绕组短接自成回路，节距对应定子一相绕组极距，或直槽鼠笼型；发明2为一种三相交流调压式无级调速电动机，三个单相交流调压式无级调速电动机的定子绕组均布在一个定子上，三个单相电动机共用一个转子，定子绕组输入为三相电，六相绕组星形、三角形串联(或并联)连接，分成三组，每组两相输入电压相位差为90°的绕组，分别绕制在成对的磁极上，每组的两相绕组交替的均布在定子圆周的三分之一弧上，不设移相电容器，定子为12至36极，其他结构与单相交流调压式无级调速电动机相同。
本发明的工作原理是，定子两相绕组输入电压相位差为90°，在定子中产生相位差也是90°的两个磁场，根据变压器原理，两个交变磁场在转子导体中感应两相相位差也是90°的电流，因为定子两个磁场交替布置，所以两相转子电流回路恰好互相通过对方的磁场，电流与同相位和反相位的磁场作用产生电磁转矩，驱动转子转动，如同直流电动机原理产生电磁转矩一样，电动机负载一定，电动机输入电压高低决定电动机转速大小。
本发明的优点是调节电动机输入电压实现电动机无级调速；电动机各种特性接近直流电动机的特性；结构简单，制造容易，无换向器、无电刷等电气机械接触部件，降低故障率，运行更可靠；功率因数高，大容量可制造高压交流无级调速电动机。
以下结合附图及实施例，对本发明进一步描述
图1是本发明1单相交流调压式无级调速电动机的构造示意2是图一的A-A剖面3是本发明2三相交流调压式无级调速电动机的定子绕组星形三角形串联线路4是本发明2三相交流调压式无级调速电动机的定子绕组星形三角形并联线路5是本发明2三相交流调压式无级调速电动机的构造示意图由图1、2可见，本发明1的单相交流调压式无级调速电动机包括机座1、定子2、转子3、定子绕组4、转子绕组5、风扇6、端盖7、输出轴8，其定子有两相绕组WA和WB，每相绕组分别绕制在成对的磁极N、S上，两相绕组交替的均布在定子上，一相绕组接单相电源L、N，另一相绕组接电容器移相90°后的单相电源；转子为直槽绕线型或鼠笼型。加在WA绕组上的电压为UA，加在WB绕组上的电压为UB，UB导前UA90°电角度。WA产生的磁通φA，WB产生磁通φB，φB导前φA90°，φA在转子导体A-a中感生电流IA2滞后φA90°，φB在转子导体B-b中感生电流IB2滞后φB90°，这样IA2与φB反相位，相位差180°，IB2与φA同相位，相位差0°。设定子电流IA1、IB1图示瞬间均为正，由图1可见，定子磁场φA、φB方向为正，用右手定则判断转子导体中感生电流的方向，因为电流IA2与φB反相位，所以电流IA2应为负值，IA2应由a点进入，从A点流出。因为电流IB2与φA同相位，所以电流IB2应为正值，IB2应由B点进入，从b点流出。用左手定则判断转子导体中产生电磁力形成转矩的方向是一致的，全部使转子按顺时针方向转动。
由图3、4、5可见，本发明2的三相交流调压式无级调速电动机包括机座1、定子2、转子3、定子绕组4、转子绕组5、输出轴6，还有风扇、端盖；其定子绕组为6相三组，即WAλ与WBΔ、WBλ与WcΔ、Wcλ与WAΔ，每组两相绕组交替均布在定子上，组间空出10°至20°；每组两相输入电压相位差90°是从定子绕组星形三角形串联或并联接线中得到，图3、4中设UAλ、UBλ、Ucλ分别为星形接线WAλ相、WBλ相、WCλ相绕组的相电压，UAΔ、UBΔ、UCΔ分别为角形接线WAΔ相、WBΔ相、WCΔ相绕组的相电压，因为UAλ滞后UAΔ30°，UBΔ滞后UAΔ120°，所以UAλ导前UBΔ90°，同理UBλ导前UCΔ90°，UCλ导前UAΔ90°；产生电磁转距的过程与本发明1单相交流调压式无级调速电动机完全相同。
权利要求
1.一种三相交流调压式无级调速电动机，包括机座、定子、转子、定子绕组、转子绕组、风扇、端盖、输出轴，其特征是，定子有6相绕组，星形三角形串联连接，再分成三组，每组两相绕组输入电压相位差为90°，分别绕制在成对的磁极上，每组的两相绕组交替的均布在定子园周的三分之一弧上；转子是直槽绕线型，每槽双层绕组，每个绕组短接自成回路。
2.如权利要求1所述的三相交流调压式无级调速电动机，其特征是，定子6相绕组星形三角形并联连接，分成三组，每组两相绕组输入电压相位差为90°。
3.如权利要求1所述的三相交流调压式无级调速电动机，其特征是，转子是鼠笼型。
4.如权利要求1所述的三相交流调压式无级调速电动机，其特征是，定子绕组是6相绕制为12至36极。
5.一种单相交流调压式无级调速电动机，包括机座、定子、转子、绕组、风扇、端盖、输出轴，其特征是，定子有两相输入电压相位差为90°的绕组，分别绕制在成对的磁极上，两相绕组交替的均布在定子园周上；转子是直槽绕线型，每槽双层绕组，每个绕组短接自成回路。
6.如权利要求5所述的单相交流调压式无级调速电动机，其特征是，绕组是两相绕制为4至36极。
7.如权利要求5所述的单相交流调压式无级调速电动机，其特征是，转子是鼠笼型。
全文摘要
一种交流调压式无级调速电动机,其特征是,单相交流调压式无级调速电动机定子有两相输入电压相位差为90°的绕组,分别绕制在成对的磁极上,两相绕组交替的均布在定子圆周上;三相交流调压式无级调速电动机定子有六相绕组分成三组,每组两相输入电压相位差为90°的绕组,分别绕制在成对的磁极上,每组的两相绕组交替的均布在定子圆周的三分之一弧上;六相绕组为星形、三角形串联连接,或并联连接;电动机转子是直槽绕线型,每个绕组短接自成回路,或者是直槽鼠笼型。优点是:结构简单,制造容易,电气控制方便;功率因数高,调速性能好,可制造高压调速电动机。适用于家用电器,需要调速的生产机械。
文档编号H02K17/12GK1381940SQ0111079
公开日2002年11月27日 申请日期2001年4月24日 优先权日2001年4月24日
发明者张兰阶 申请人:张兰阶