专利名称：一种自起动单相永磁同步电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种同步电机，具有地说是一种单相永磁同步电机的改 进技术。
背景技术：
现有的空调风机大多用单相电容运转异步电机，单相电容运转异步电机 成本低，但效率也低。为了提高效率，有的采用直流无刷电机，其效率高， 但成本也高。
另外，还有一种单相永磁同步电机，其转子的极对数与定子的极对数是 相同的，转子磁场与定子磁场的相互作用，使转子被电枢旋转磁场拖着以同 步转速一起旋转。永磁同步电机本身是没有起动转矩的，因而无自起动能力。 目前常用的有这几种状态， 一种是爪极永磁同步电机，适合多极低转速，小
功率，效率低的场合；另一种是定子与转子之间采用不等气隙的办法，定子 铁心凸极齿与转子间隔，每极下一边大一边小，使转子在起动时， 一个方向 电磁力比另一方向大，电机朝一个方向转动。但加大气隙对电机效率有影响， 另外气隙改变也影响定转子初始状态位置，采取这种方法起动的电机，定向 起动不能保证100%;第三种，采取异步起动办法，适合大功率，效率高的场 合，但其成本高。
因此当前市场迫切需要一种成本与单相电容运转异步电机相当，而效率 与直流无刷电机接近且具有自起动能力的单相永磁同步电机。大了单相永磁同步电机的应用范围，适用于空调室内、室外风机。
图1为本实用新型专利电机的总装图2为本实用新型专利转子的侧视图3为本实用新型专利定子铁芯的主视图4为本实用新型专利定子总成的主视图5为本实用新型专利绕组结构图6为本实用新型专利线圈接线图7为本实用新型专利轴与转子固定的主视图8为本实用新型专利轴与转子可旋转一定角度的转子的主视图9为图8中转子的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的自起动单相永磁同步电机 作进一步说明。
如附图1至9所示，本实施例中公开的单相永磁同步电机可作为空调风 机电机，它是有自起动能力的单相永磁同步电机，包括有转轴l、转子2、定 子3、端盖4及支撑转轴1的轴承5，转子2套装在转轴1上，转子2与轴1 可固定(如图7所示)或由机械装置控制在一定角度内旋转(如图8、9所示)， 定子3套装在转子2的外侧，且转子2的转轴1通过轴承(5)安装在电机端 盖4上，端盖4与电机定子3联接固定。如附图2所示，转子2是永磁体磁 极，其N、 S极沿圆周交替分布，共设有8个磁极。如附图3、 4所示，定子 3为内齿状的凸极铁心，具有16个凸极铁心齿31。定子3的每个凸极铁心齿 31上绕上线圈形成凸极，定子3的凸极数是转子2磁极数的两倍，即定子
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构新 颖、具有高性价比的自起动单相永磁同步电机。
本实用新型的技术方案为 一种自起动单相永磁同步电机，包括有转轴、 转子、定子，转子套装在转轴上，定子套装在转子的外侧，其特征在于所 述转子是永磁体磁极，其N、 S极交替分布；所述定子为内齿状的凸极铁心， 定子的每个凸极铁心齿上绕上线圈形成凸极，定子的凸极数是转子磁极数的 两倍。
所述定子的奇数凸极上正反连绕的线圈连成工作绕组，定子上偶数凸极 上正反连绕的线圈连成起动绕组，起动绕组串上电容与工作绕组并联，形成 定向运转磁场。由于工作绕组是集中绕组，减短绕组端部尺寸，更节铜线， 减小定子铜耗；转子采用永磁体，提高电机能效，达到成本同交流感应电机 相当，而效率明显提高，效能接近直流无刷电机而不用电控的效果，成本有 更大优势。
所述起动绕组所在的凸极铁心齿与转子的间隙小于工作绕组所在的凸极 铁心齿与转子的间隙，从而增大定向起动能力。
所述转子与转轴之间在非工作状态下具有一定角度的相对旋转空间；在
工作状态下，转子与转轴一体运动，保证电机起动无负载状态，快速进入同步。
所述电机与外设变频电源电连接，电机变速运行。从而该电机具有定向 变速运转的能力。
本实用新型的自起动单相永磁同步电机，其定向起动能达到100%，电机
快速进入同步，不失步，大大提高起动质量，且其成本低、效率高，从而扩的两个凸极对应转子2的一个磁极。如附图5、 6所示，将定子1上的奇数凸 极上正反连绕的线圈连成工作绕组6,定子2上偶数凸极上正反连绕的线圈 连成起动绕组7，起动绕组7串上电容与工作绕组6并联，形成定向运转磁 场。另外，起动绕组7所在的凸极铁心齿71 (如图4)与转子2间隙比工作 绕组6所在的凸极铁心齿61 (如图4)与转子2间隙要小，以增大起动定向 能力。
其中转子2上设有限位槽，从而与转轴l有一定角度的旋转空间(如图 8、 9所示)，并由机械装置控制在一定范围，起动后转子2与转轴3—体运 动，不再有相对运动，保证电机起动无负载状态，快速进入同步。当电机与 外设变频电源电连接，该电机则具有定向变速运转的能力。
权利要求1.一种自起动单相永磁同步电机，包括有转轴(1)、转子(2)、定子(3)，转子(2)套装在转轴(1)上，定子(3)套装在转子(2)的外侧，其特征在于所述转子(2)是永磁体磁极，其N、S极交替分布；所述定子(3)为内齿状的凸极铁心，定子的每个凸极铁心齿(31)上绕上线圈形成凸极，定子的凸极数是转子磁极数的两倍。
2. 根据权利要求l所述的自起动单相永磁同步电机，其特征在于所述 定子的奇数凸极上正反连绕的线圈连成工作绕组(6)，定子上偶数凸极上正 反连绕的线圈连成起动绕组(7)，起动绕组(7)串上电容与工作绕组并联， 形成定向运转磁场。
3. 根据权利要求2所述的自起动单相永磁同步电机，其特征在于所述起动绕组所在的凸极铁心齿(71)与转子的间隙小于工作绕组所在的凸极铁 心齿(61)与转子的间隙。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的自起动单相永磁同步电机，其特征 在于所述转子(2)与转轴(1)之间在非工作状态下具有一定角度的相对 旋转空间；在工作状态下，转子(2)与转轴(1) 一体运动。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的自起动单相永磁同步电机，其特征 在于所述电机与外设变频电源电连接，电机变速运行。
专利摘要本实用新型公开了一种自起动单相永磁同步电机，包括有转轴(1)、转子(2)、定子(3)，转子(2)套装在转轴(1)上，定子(3)套装在转子(2)的外侧，所述转子(2)是永磁体磁极，其N、S极交替分布；所述定子(3)为内齿状的凸极铁心，定子的每个凸极铁心齿上绕上线圈形成凸极，定子的凸极数是转子磁极数的两倍。本实用新型的自起动单相永磁同步电机，其定向起动能达到100％，电机快速进入同步，不失步，大大提高起动质量，且其成本低、效率高，从而扩大了单相永磁同步电机的应用范围，适用于空调室内、室外风机。
文档编号H02K1/14GK201374634SQ200920051298
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者廖启国, 清 彭, 王光武 申请人:美的集团有限公司