专利名称：具有共用绕组的单相感应电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有共用绕组的单相感应电动机，特别涉及到具有共用线圈组的 4/6极电容起动电动机。
技术背景目前，绝大多数的单相感应电动机，特别是电容起动电动机广泛应用在洗衣机、干 衣机中，它们主要是应用独立的4极、6极主绕组，以及一个副绕组(如4极副绕组)用于起 动。现有技术中，大量的4/6极电容起动电动机的4极主绕组和6极主绕组单独卷绕在不 同的定子铁芯齿槽中，这就存在如下问题1)4极主绕组和6极主绕组分别绕卷在不同的定 子铁芯齿槽中，4极主绕组和6极主绕组互不相干，绕组的金属材料使用量大，使电动机用 料成本很高，耗能较大，不能满足当今世界对于节能减排的需求。
发明内容本实用新型的目的是提供具有共用绕组的单相感应电动机，它设计有4/6极共用 线圈组，实现了 4/6极绕组互补，绕组金属耗材量少，降低了绕组用料成本，提高了绕组材 料利用率，从而提高了电动机的工作效率。本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。具有共用绕组的单相感应电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕卷在 定子铁芯上的定子绕组，定子绕组包括4极主绕组、6极主绕组和4极副绕组，4极主绕组包 括第一至第四扎线圈，6极主绕组包括第五至第十扎线圈，4极主绕组的其中一扎线圈与6 极主绕组其中一扎线圈串联或者并联起来作为电动机在4极运行或者6极运行时的相互共 用线圈组。上述共用线圈组中各有部分线圈绕组共同绕卷在定子铁芯的相同齿槽中。当电动机作4极正、反向起动运转时，其工作绕组包括第一路工作绕组和第二路 工作绕组，第一路工作绕组与第二路工作绕组并联，第一路工作绕组包括4极副绕组，第二 路工作绕组包括第一至第三扎线圈和共用线圈组；当电动机作6极正、反向运转时，其工作 绕组都包括第三路工作绕组，第三路工作绕组包括第五至第九扎线圈和共用线圈组。上述所述的4极主绕组与6极主绕组之间的切换控制工作是通过联动开关联动控 制完成的。上述所述的4极副绕组串接有启动电容和开关器件，通过控制该开关器件的通断 来参与完成电动机的起动工作。该单相感应电动机具有36个齿槽，上述所述绕卷有共用线圈组的部分绕组的相 同齿槽分别是第29槽、第30槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽。主绕组的第一扎线圈绕卷在第1槽、第2槽、第3槽、第4槽、第6槽、第7槽、第8 槽、第9槽中，第二扎线圈绕卷在第10槽、第11槽、第12槽、第13槽、第15槽、第16槽、第 17槽、第18槽中，第三扎线圈绕卷在第19槽、第20槽、第21槽、第22槽、第24槽、第25槽、第26槽、第27槽中，第四扎线圈绕卷在第28槽、第29槽、第30槽、第31槽、第33槽、 第34槽、第35槽、第36槽中。主绕组的第五扎线圈绕卷在第36槽、第1槽、第3槽、第4槽中，第六扎线圈绕卷 在第5槽、第6槽、第7槽、第9槽、第10槽、第11槽中，第七扎线圈绕卷在第12槽、第13 槽、第15槽、第16槽中，第八扎线圈绕卷在第17槽、第18槽、第19槽、第21槽、第22槽、 第23槽中，第九扎线圈绕卷在第24槽、第25槽、第27槽、第28槽中，第十扎线圈绕卷在第 29槽、第30槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽中。本实用新型的有益效果是1)电动机设计有4/6极共用线圈组，实现了 4/6极绕 组间互补，绕组金属耗材量少，降低了绕组用料成本，提高了绕组材料利用率，提高了电动 机的工作效率，且耗能较低，满足了节能减排的需求；2)电动机作4极正、反向运转操作都 利用了 4极副绕组来参与完成，进一步提高了绕组材料的利用效率，降低了材料成本；3)整 个切换控制电路结构简单，成本较低，可控性强，易于实现。另外，本实用新型也提供具有共用绕组的6/8极单相感应电动机，它设计有6/8极 共用线圈组，实现了 6/8极绕组互补，绕组金属耗材量少，降低了绕组用料成本，提高了绕 组材料利用率，从而提高了电动机的工作效率。其技术方案如下具有共用绕组的单相感应电动机，包括定子和转子，定子包括定 子铁芯和绕卷在定子铁芯上的定子绕组，定子绕组包括6极主绕组、8极主绕组和副绕组 L0，6极主绕组包括第一至第六扎线圈，8极主绕组包括第七至第十四扎线圈，6极主绕组的 其中一扎线圈与8极主绕组其中一扎线圈串联或者并联起来作为电动机在6极运行或者8 极运行时的相互共用线圈组，并且该共用线圈组中各有部分线圈绕组共同绕卷在定子铁芯 的相同齿槽中。
图1是本实用新型的第一种绕组结构控制电路图。图2是图1对应的线圈绕组绕线接线示意图。图3是本实用新型的第二种绕组结构控制电路图。图4是图3对应的线圈绕组绕线接线示意图。图5是本实用新型的第三种绕组结构控制电路图。图6是本实用新型的第四种绕组结构控制电路图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。实施例1具有共用绕组的单相感应电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕卷在 定子铁芯上的定子绕组，如图1所示，定子绕组包括4极主绕组、6极主绕组和4极副绕组 L0，4极主绕组包括四扎线圈Li、L2、L3、L4，6极主绕组包括六扎线圈L5、L6、L7、L8、L9、 L10，该单相感应电动机是电容起动电动机，4极副绕组LO依次串接启动电容CO、离心开关 Kl后，两端分别接到交流电源的1、3接线端口，在启动电容CO、离心开关Kl之间引出抽头 W1，在4极副绕组LO的另一端引出抽头W2 ；线圈L1、L2、L3、L4依次连接在一起后串接一离心开关K2，两端分别接到交流电源的1、3接线端口 ；线圈L5、L6、L7、L8、L9、LlO依次连接 在一起后串接一离心开关K3，两端也分别接到交流电源的1、3接线端口 ；在线圈Ll处引出 抽头U1，U1连接离心开关K2的其中一触点，K2的另一触点接到交流电源的接线端口 1 ；在 线圈L5处引出抽头VI，Vl连接离心开关K3的其中一触点，K3的另一触点也接到交流电源 的接线端口 1 ；在线圈L3、L4的连接处引出一抽头U2，在线圈L9、L10的连接处引出一抽头 V2，在线圈L4的另一端引出抽头U3，在线圈LlO的另一端引出抽头V3，U2与V2电连接，U3 与V3电连接，使线圈L4和LlO并联在一起，U3还与交流电源的接线端口 3形成电连接 ’离 心开关K2、K3组成联动开关，4极主绕组与6极主绕组之间的切换控制工作正是通过该联 动开关联动控制完成的。如图1所示，4极主绕组的线圈L4与6极主绕组的线圈LlO并联起来作为电动机 在4极运行或者6极运行时的共用线圈组。该共用线圈组有部分共同绕卷在定子铁芯的相 同齿槽中，在同极主绕组工作时，它们有相同的电流方向。由图2可知，该电动机的定子铁 芯具有36个齿槽，绕卷有该共用线圈组的部分绕组的相同齿槽分别是第29槽、第30槽、第 31槽、第33槽、第34槽、第35槽。另外，4极主绕组中的线圈Ll绕卷在第1槽、第2槽、 第3槽、第4槽、第6槽、第7槽、第8槽、第9槽中，线圈L2绕卷在第10槽、第11槽、第12 槽、第13槽、第15槽、第16槽、第17槽、第18槽中，线圈L3绕卷在第19槽、第20槽、第21 槽、第22槽、第24槽、第25槽、第26槽、第27槽中，线圈L4绕卷在第28槽、第29槽、第30 槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽、第36槽中；6极主绕组中的线圈L5绕卷在第36 槽、第1槽、第3槽、第4槽中，线圈L6绕卷在第5槽、第6槽、第7槽、第9槽、第10槽、第 11槽中，线圈L7绕卷在第12槽、第13槽、第15槽、第16槽中，线圈L8绕卷在第17槽、第 18槽、第19槽、第21槽、第22槽、第23槽中，线圈L9绕卷在第24槽、第25槽、第27槽、第 28槽中，线圈LlO绕卷在第29槽、第30槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽中；4极主 绕组从齿槽4中引出绕组抽头U1，U1接通接线端口 1 ；齿槽9中的线圈绕组与齿槽15中的 线圈绕组电连接；齿槽10中的线圈绕组与齿槽22中的线圈绕组电连接；齿槽27中的线圈 绕组与齿槽33中的线圈绕组电连接，并引出共同抽头U2 ；从齿槽28中的线圈绕组引出抽 头U3，U3接通接线端口 3 ;6极主绕组从齿槽1中引出绕组抽头VI，Vl接通接线端口 1 ；齿 槽4中的线圈绕组与齿槽9中的线圈绕组电连接；齿槽5中的线圈绕组与齿槽13中的线圈 绕组电连接；齿槽16中的线圈绕组与齿槽21中的线圈绕组电连接；齿槽17中的线圈绕组 与齿槽25中的线圈绕组电连接；齿槽28中的线圈绕组与齿槽33中的线圈绕组电连接，并 引出共同抽头V2，V2与U2电连接；从齿槽29中的线圈绕组引出抽头V3，V3与U3电连接， 一并接通接线端口 3。本实施例中绕组结构控制电路的具体工作原理是结合图1，当Wl与接线端口 2 联接，W2与接线端口 3联接，电动机作正向起动，闭合离心开关K1、K2，断开离心开关K3，由 4极副绕组L0、启动电容CO、离心开关Kl组成的工作回路与由离心开关K2、线圈L1、L2、L3 以及共用线圈组L4、LlO组成的工作回路并联在一起，两端分别接到交流电源的接线端口 4、3完成正向起动；电动机起动后离心开关K1、K2断开，4极主绕组工作回路两端分别接到 交流电源的接线端口 4、3进行高速运转。当Wl与接线端口 3联接，W2与接线端口 2联接， 电动机作反向起动，闭合离心开关Κ1、Κ2，断开离心开关Κ3，接通4极主绕组工作回路，保持 电流方向不变，利用4极副绕组LO来参与完成反向运转操作；起动完成后，断开离心开关KU K2，4极主绕组工作回路两端分别接到交流电源的接线端口 4、3进行高速运转；当电动 机要作6极低速正、反向运转时，闭合离心开关K3，断开离心开关K1、K2，由4极工作状态直 接切换到6极工作状态，由离心开关Κ3、线圈L5、L6、L7、L8、L9以及共用线圈组L4、LlO组 成的工作回路两端接到交流电源的接线端口 1、3完成低速运转操作。实施例2具有共用绕组的单相感应电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕卷在 定子铁芯上的定子绕组，如图3所示，定子绕组包括4极主绕组、6极主绕组和4极副绕组 L0，4极主绕组包括四扎线圈Li、L2、L3、L4，6极主绕组包括六扎线圈L5、L6、L7、L8、L9、 L10，该单相感应电动机是电容起动电动机，副绕组LO依次串接启动电容C 0、离心开关Kl 后，两端分别接到交流电源的1、3接线端口，在启动电容CO、离心开关Kl之间引出抽头W1， 在4极副绕组LO的另一端引出抽头W2 ；线圈Li、L2、L3、L4依次连接在一起后串接一离心 开关K2，两端分别接到交流电源的1、3接线端口 ；线圈L5、L6、L7、L8、L9、L10依次连接在一 起后串接一离心开关K3，两端也分别接到交流电源的1、3接线端口 ；在线圈Ll处引出抽头 Ul, Ul连接离心开关K2的其中一触点，K2的另一触点接到交流电源的接线端口 1 ；在线圈 L5处引出抽头VI，Vl连接离心开关K3的其中一触点，K3的另一触点也接到交流电源的接 线端口 1 ；线圈L3 —端依次串接线圈L1、L2、离心开关K2，另一端引出绕组抽头U2，线圈L4 一端引出抽头U3，另一端引出抽头U4，在线圈L9、LlO的连接处引出一抽头V2，在线圈LlO 的另一端引出抽头V3，U2与V2电连接，U3与V3电连接；使线圈L4和LlO串联在一起，U4 还与交流电源的接线端口 3形成电连接；离心开关K2、K3组成联动开关，4极主绕组与6极 主绕组之间的切换控制工作正是通过该联动开关联动控制完成的。如图3所示，4极主绕组的线圈L4与6极主绕组的线圈LlO串联起来作为电动机 在4极运行或者6极运行时的共用线圈组。该共用线圈组有部分共同绕卷在定子铁芯的相 同齿槽中，在同极主绕组工作时，它们有相同的电流方向。由图4可知，该电动机的定子铁 芯具有36个齿槽，绕卷有该共用线圈组的部分绕组的相同齿槽分别是第29槽、第30槽、第 31槽、第33槽、第34槽、第35槽。另外，4极主绕组中的线圈Ll绕卷在第1槽、第2槽、 第3槽、第4槽、第6槽、第7槽、第8槽、第9槽中，线圈L2绕卷在第10槽、第11槽、第12 槽、第13槽、第15槽、第16槽、第17槽、第18槽中，线圈L3绕卷在第19槽、第20槽、第21 槽、第22槽、第24槽、第25槽、第26槽、第27槽中，线圈L4绕卷在第28槽、第29槽、第30 槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽、第36槽中；6极主绕组中的线圈L5绕卷在第36 槽、第1槽、第3槽、第4槽中，线圈L6绕卷在第5槽、第6槽、第7槽、第9槽、第10槽、第 11槽中，线圈L7绕卷在第12槽、第13槽、第15槽、第16槽中，线圈L8绕卷在第17槽、第 18槽、第19槽、第21槽、第22槽、第23槽中，线圈L9绕卷在第24槽、第25槽、第27槽、 第28槽中，线圈LlO绕卷在第29槽、第30槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽中；4极 主绕组从齿槽4中引出绕组抽头U1，U1接通接线端口 1 ；齿槽9中的线圈绕组与齿槽15中 的线圈绕组电连接；齿槽10中的线圈绕组与齿槽22中的线圈绕组电连接；从齿槽27中的 线圈绕组引出抽头U2 ；从齿槽28中的线圈绕组引出抽头U4，U4接通接线端口 3 ；从齿槽33 中的线圈绕组引出抽头U3 ；6极主绕组从齿槽1中引出绕组抽头V1，V1接通接线端口 1 ；齿 槽4中的线圈绕组与齿槽9中的线圈绕组电连接；齿槽5中的线圈绕组与齿槽13中的线圈 绕组电连接；齿槽16中的线圈绕组与齿槽21中的线圈绕组电连接；齿槽17中的线圈绕组
6与齿槽25中的线圈绕组电连接；齿槽28中的线圈绕组与齿槽33中的线圈绕组电连接，并 引出共同抽头V2，V2与U2电连接；从齿槽29中的线圈绕组引出抽头V3，V3与U3电连接。本实施例中绕组结构控制电路的具体工作原理是结合图1，当Wl与接线端口 2 联接，W2与接线端口 3联接，电动机作正向起动，闭合离心开关K1、K2，断开离心开关K3，由 4极副绕组L0、启动电容CO、离心开关Kl组成的工作回路与由离心开关K2、线圈L1、L2、L3 以及共用线圈组L4、LlO组成的工作回路并联在一起，两端分别接到交流电源的接线端口 4、3完成正向起动；电动机起动后离心开关K1、K2断开，4极主绕组工作回路两端分别接到 交流电源的接线端口 4、3进行高速运转。当Wl与接线端口 3联接，W2与接线端口 2联接， 电动机作反向起动，闭合离心开关Κ1、Κ2，断开离心开关Κ3，接通4极主绕组工作回路，保持 电流方向不变，利用4极副绕组LO来参与完成反向运转操作；起动完成后，断开离心开关 KU Κ2，4极主绕组工作回路两端分别接到交流电源的接线端口 4、3进行高速运转；当电动 机要作6极低速正、反向运转时，闭合离心开关Κ3，断开离心开关Κ1、Κ2，由4极工作状态直 接切换到6极工作状态，由离心开关Κ3、线圈L5、L6、L7、L8、L9以及共用线圈组L4、LlO组 成的工作回路两端接到交流电源的接线端口 1、3完成低速运转操作。实施例3具有共用绕组的单相感应电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕卷在 定子铁芯上的定子绕组，如图5、图6所示，定子绕组包括6极主绕组、8极主绕组和副绕组 L0，6极主绕组包括六扎线圈Li、L2、L3、L4、L5、L6，8极主绕组包括八扎线圈L7、L8、L9、 L10、L11、L12、L13、L14，该单相感应电动机是电容起动电动机，副绕组LO串接启动电容CO、 离心开关Kl后，两端接入交流电源；6极主绕组的线圈L6与8极主绕组的线圈L14串联或 者并联在一起作为电动机在6极运行或者8极运行时的共用线圈组。该共用线圈组有部分 共同绕卷在定子铁芯的相同齿槽中，在同极主绕组工作时，它们有相同的电流方向。其中线 圈Li、L2、L3、L4、L5依次连接在一起后，其一端串接离心开关K2，另一端串接该共用线圈 组，两端接入交流电源；线圈L7、L8、L9、L10、Lll、L12、L13依次连接在一起后，其一端串接 离心开关K3，另一端串接该共用线圈组，两端接入交流电源。本实施例中绕组结构控制电路的具体工作原理与实施例1和实施例2中讲述的绕 组结构控制电路的具体工作原理是类同的。
权利要求具有共用绕组的单相感应电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕卷在定子铁芯上的定子绕组，定子绕组包括4极主绕组、6极主绕组和4极副绕组L0，4极主绕组包括第一至第四扎线圈(L1、L2、L3、L4)，6极主绕组包括第五至第十扎线圈(L5、L6、L7、L8、L9、L10)，其特征在于4极主绕组的其中一扎线圈(L4)与6极主绕组其中一扎线圈(L10)串联或者并联起来作为电动机在4极运行或者6极运行时的相互共用线圈组(L4、L10)。
2.根据权利要求1所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于所述共用线 圈组(L4、L10)中各有部分线圈绕组共同绕卷在定子铁芯的相同齿槽中。
3.根据权利要求2所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于当电动机作4 极正、反向起动运转时，其工作绕组包括第一路工作绕组和第二路工作绕组，第一路工作绕 组与第二路工作绕组并联，第一路工作绕组包括4极副绕组L0，第二路工作绕组包括第一 至第三扎线圈(L1、L2、L3)和共用线圈组(L4、L10)；当电动机作6极正、反向运转时，其工 作绕组都包括第三路工作绕组，第三路工作绕组包括第五至第九扎线圈(L5、L6、L7、L8、L9) 和共用线圈组(L4、L10)。
4.根据权利要求3所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于4极主绕组与 6极主绕组之间的切换控制工作是通过联动开关(K2、K3)联动控制完成的。
5.根据权利要求2或4所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于4极副绕 组LO串接有启动电容CO和开关器件Κ1，通过控制该开关器件Kl的通断来参与完成电动机 的起动工作。
6.根据权利要求5所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于该单相感应 电动机具有36个齿槽，所述绕卷有共用线圈组(L4、L10)的部分绕组的相同齿槽分别是第 29槽、第30槽、第31槽、第33槽、第34槽、第35槽。
7.根据权利要求6所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于4极主绕组的 线圈(Li)绕卷在第1槽、第2槽、第3槽、第4槽、第6槽、第7槽、第8槽、第9槽中，4极主 绕组的线圈(L2)绕卷在第10槽、第11槽、第12槽、第13槽、第15槽、第16槽、第17槽、 第18槽中，4极主绕组的线圈(L3)绕卷在第19槽、第20槽、第21槽、第22槽、第24槽、第 25槽、第26槽、第27槽中，4极主绕组的线圈(L4)绕卷在第28槽、第29槽、第30槽、第31 槽、第33槽、第34槽、第35槽、第36槽中。
8.根据权利要求6所述的具有共用绕组的单相感应电动机，其特征在于6极主绕组的 线圈L5绕卷在第36槽、第1槽、第3槽、第4槽中，线圈L6绕卷在第5槽、第6槽、第7槽、 第9槽、第10槽、第11槽中，线圈L7绕卷在第12槽、第13槽、第15槽、第16槽中，线圈L8 绕卷在第17槽、第18槽、第19槽、第21槽、第22槽、第23槽中，线圈L9绕卷在第24槽、 第25槽、第27槽、第28槽中，线圈LlO绕卷在第29槽、第30槽、第31槽、第33槽、第34 槽、第35槽中。
专利摘要本实用新型公开了具有共用绕组的单相感应电动机，其定子绕组包括4极主绕组、6极主绕组和4极副绕组L0，4极主绕组包括第一至第四扎线圈(L1、L2、L3、L4)，6极主绕组包括第五至第十扎线圈(L5、L6、L7、L8、L9、L10)，4极主绕组的其中一扎线圈(L4)与6极主绕组其中一扎线圈(L10)串联或者并联起来作为电动机在4极运行或者6极运行时的共用线圈组(L4、L10)，共用线圈组(L4、L10)中各有部分绕组共同绕卷在定子铁芯的相同齿槽中。本实用新型设计了4/6极共用线圈组，实现了4/6极绕组间互补，绕组金属耗材量少，降低了绕组用料成本，提高了绕组材料利用率，从而提高了电动机的工作效率。
文档编号H02K17/08GK201674369SQ201020102929
公开日2010年12月15日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者邓双朝 申请人:中山大洋电机制造有限公司