专利名称：有源移相圆磁场单相交流电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于单相交流电动机领域，它既可以是单相交流异步电动机，也可以是单相磁阻式同步电动机和单相磁滞式同步电动机。
背景技术：
现有的单相交流电动机的定子磁场，在一般情况下是椭圆磁场，只有在特殊的一个或两个工作点是圆形磁场。一旦电源电压、频率、电机的负载、转速，其中有一个参数发生改变，引起转差率改变，就又会变成椭圆磁场。椭圆磁场使电机输出的力矩减小，效率降低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高输出功率和转矩、高效率的单相交流电动机，它的定子绕组磁场，在磁路不饱和和电机稳定运行时，总是一个圆形磁场，不以电源电压、频率、电机负载、转速的改变而变成椭圆磁场。
本实用新型的目的，通过以下的技术方案实现一种单相交流电动机，它的定子绕组电路(如图1)，包括主绕组1、副绕组2、有源移相电路3和续流电路4，其特征是在它的副绕组电路中，串联有源移相电路，使副绕组电流，总是和主绕组电流相差一个固定的电角度θ，同时适当地按排主、副绕组的空间位置，使主、副绕组在空间位置上相差一个电角度，并且使θ+＝180°；或者使θ+＝0°且θ和中有一个是+90°，一个为-90°；还适当按排副绕组的串并联匝数，使主绕组磁势和副绕组磁势相等。定子气隙所形成的磁场就是一个圆形磁场。
在副绕组电路中，根据需要，可以串联续流电路4，也可以不串联续流电路。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点1、本实用新型的电机在不同的电源电压、频率和不同的电机负载、转速时，只要磁路不饱和且电机稳定运行，其定子磁场总是一个圆形磁场。因此，对相同机座号和相同极对数的电机，本实用新型电机比现有技术电机的输出转矩增大，输出功率增大，铁芯、铜线的材料利用率高，效率提高，节约能源。
2、本实用新型的单相交流电机加上单相逆变电路后，整个电机绕组包括主、副绕组都参与变频调速并实现软起动。而现有技术的单相交流电动机不能实现软起动，只能在起动后，由主绕组实现变频调速。
图1是本实用新型的原理框图；图2是有源移相电路的一种电路原理图；图3是续流电路图；图4是一种定子绕组接法的接线图；图5是单相逆变电源驱动本实用新型电机的框图。
具体实施方式
以下结合附图并通过实施例对本实用新型进一步描述实施例1、有源移相电路如图2。其中R1、D1～D4、IC1组成同步取样电路，由IC2、R2、R3、R4、C2、C3、T3、D9、D10组成锯齿波电路，此锯齿波的周期跟电源的半周期相等，锯齿波从T3的集电极输出，加到IC3的正输入端。C1、D5～D8、R6、C4、D15组成直流稳压电源电路。此工作电压经R5、KP1、R7分压后，作为基准电压加到IC3的负输入端。一旦锯齿波电压微略高于这个基准电压时，IC3输出变正，T2导通。由T1、IC4、D11～D14、R12、R13、C5组成一个电子开关。T2导通时，T1导通，a点到电源的一端变成通路，副绕组得电，如果我们整定IC3负输入端的基准电压，使T1在电源电压90°时导通，则副绕组比主绕组就移相了90°电角度，且副绕组的电压为电源电压的一半。
定子绕组的排列如图4，24槽，4级，双层绕组。其中m1m2为主绕组，正弦分布，4个极下的线圈串联。a1a2为副绕组，主、副绕组为正交排列，副绕组每个极下的线圈数和主绕组相等，也是正弦绕组。由于副绕组的电压是主绕组电压的一半，所以副绕组是2个极下的线圈串联，再两两并联，这样主、副绕组每根导线的电流相等，主、副绕组的匝数也相等，所以主、副绕组所形成的磁势相等。
单相交流异步电机机，机座号为71、定子绕组24槽，4极，定子绕组的接线图如图4。转子为鼠笼绕组，28槽，铸铝。副绕组所串联的有源移相电路如图2，有源移相电路的主回路上的T1一端接电源，一端接a点；该电路中还可以串联续流电路如图3，一端接a点，一端接b点；也可以不串联续流电路，将a、b点短接。在电源电压为220V/50Hz时，额定功率为180瓦，效率为63％，而现有技术电机型号为JZ08A-4，额定功率120瓦，效率50％。
实施例2，如图5所示，单相桥式逆变电源6的输出，直接接到有源移相圆磁场单相交流电动机7的输入端，使它的主、副绕组都参与变频调速，并使该电机实现软起动。
单相桥式逆变电源输入电压220V50Hz，输出0-60Hz，最高输出电压220V，额定输出功率300瓦，有源移相圆磁场单相交流异步电动机71号机座，额定输出功率180瓦，0～50Hz为恒转矩调速，50～60Hz为恒功率调速，可以实现软起动。
权利要求1.单相交流电动机，包括定子和转子，定子绕组包括主绕组和副绕组，其特征是在副绕组电路中，串联有源移相电路，使副绕组中的电流与主绕组中的电流相差一个固定的电角度θ，同时适当地按排主、副绕组的空间位置，使主、副绕组在空间位置上相差一个电角度，并且使θ+＝180°；或者使θ+＝0°，且θ和中有一个是90°，一个为-90°；同时适当按排副绕组的串并联匝数，使主绕组磁势和副绕组磁势相等。
2.根据权利要求1所述的单相交流电动机，其特征是在副绕组电路中，还可以根据需要串联续流电路。
专利摘要本实用新型是有源移相圆磁场单相交流电动机,属于单相交流电动机领域。本实用新型的定子磁场总是一个圆形磁场,它通过在副绕组2的电路中,串联有源移相电路3,根据需要还可以加上续流电路4,使副绕组电流总是和主绕组1的电流相位相差一个固定的电角度θ,主、副绕组在空间上相差一个固定的电角度θ,且使θ+φ=180°或者使θ和φ,一个为+90°,一个为－90°;并使主、副绕组磁势相等。因而形成圆形磁场。它取代现有技术的单相交流电动机,使转矩、功率增大,效率提高,它组成变频调速系统,使主、副绕组都参与变频调速,实现软起动。并使该系统成本降低。
文档编号H02K17/04GK2506015SQ0125986
公开日2002年8月14日 申请日期2001年8月23日 优先权日2001年8月23日
发明者唐跃细 申请人:唐跃细