专利名称：单相感应电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，并且特别地，涉及一种单相感应电动机，这种单相感应电动机通过在该感应电动机的主体中安装磁单元来减少所消耗的电能和所产生的噪音。
背景技术：
一般地，感应电动机是一种使用交流电而不用整流器的电动机，并且其转子和定子中的一个与电源连接而另一个通过感应进行运作。
图1是示出了传统技术中的单相感应电动机的内部的纵剖面图，图2是图1中沿A-A线的剖面图。
参看图1和图2，传统的单相感应电动机包括作为壳体的电动机主体1；沿主体1的内圆周表面设置的定子2；可旋转地设置于定子2的中心部位的交流电鼠笼式转子3；以及转子3所围绕旋转的旋转轴4。其中，转子3被构造为总是与定子2保持恒定的间距。
在旋转轴4和电动机主体1之间安装有旋转轴轴承4a，这样旋转轴4的转动就不会受到电动机主体1的影响。
定子2由多个层压硅钢片制成，并且在其内圆周表面具有多个线圈缠绕突起5。多个开槽6等间距地形成于线圈缠绕突起5之间，并且线圈7被缠绕于所述的每个线圈缠绕突起5之上。
转子3同样也由多个层压硅钢片制成，并且在其层压硅钢片中等间距地设置有导体条孔8。由铝材料制成的导体条9被插入到导体条孔8中，并且端环10与导体条9的上端部分和下端部分连接。
下面将阐述传统感应电动机的运作过程。
给线圈10供电，则线圈10中的电流产生旋转磁场，并且在导体条9中产生感应电流。
通过产生的旋转磁场和感应电流间的相互作用，在转子3上产生旋转力矩，并且该旋转力矩通过旋转轴4输出。
然而，在传统的感应电动机中，用于产生旋转磁场的电流和从转子产生的感应电流都由连接于外部电源的线圈来提供。在这时，由于从定子线圈产生一次铜损、再从转子的导体条产生二次铜损，因而电流的损失增加并导致电动机的效率下降。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种单相感应电动机，该电动机可以通过减少电流损失来提高电动机效率并且可以减少所产生的噪音。
为实现这些和其他的一些优点，并且根据本发明的目的，如此文中所概括和所大致描述的，提供一种感应电动机，其包括安装于电动机主体内圆周表面的定子，定子上缠绕有多个线圈；可旋转地安装于定子中心部位的转子，并且该转子的中心具有旋转轴；以及带有空气间隙、可自由旋转地安装于定子和转子之间的磁单元。
作为一个实施例，磁单元包括设置于定子和转子之间的环形磁铁；与环形磁铁的一端连接的支撑件，用于支撑环形磁铁；以及压入配合于支撑件中心处的轴承，从而该轴承可旋转地连接于旋转轴的外圆周表面。
作为另一个实施例，磁单元包括设置于定子与转子之间的后磁轭；与后磁轭的外圆周表面连接的多个磁铁；连接于后磁轭的一端以支撑后磁轭的支撑件；以及压入配合于支撑件中心处的轴承，从而该轴承可旋转地连接于旋转轴的外圆周表面。
作为再一实施例，磁单元包括设置于定子与转子之间的模件；安装于模件中的磁铁；连接于模件的一端以支撑模件的支撑件；以及压入配合于支撑件中心处的轴承，从而该轴承可旋转地连接于旋转轴的外圆周表面。
下面将结合附图具体描述本发明，以使前面所述的以及其它一些本发明所具备的目的、特征、方面和优点变得更加明晰。
有助于进一步理解本发明、并且加入于本说明书中作为本说明书一部分的附图，不仅图示了本发明的一些实施例并且与文字描述一起用于阐述本发明的原理。
在这些附图中
图1是示出了传统技术中的单相感应电动机内部的纵剖面图。
图2是沿图1中A-A`线的剖面图。
图3是示出了根据本发明的单相感应电动机内部的纵剖面图。
图4是沿图3中B-B`线的剖面图。
图5是示出了根据本发明的单相感应电动机磁单元的部分切除透视图。
图6是示出了根据本发明的单相感应电动机磁单元的另一实施例的纵剖面图。
图7是沿图6中B-B`线的剖面图。
图8是示出了图6的磁单元的部分切除透视图。
图9是示出了与图6中磁单元的后磁轭厚度相对应的耗电量与转子每分钟的转数间关系的曲线图。
图10是示出了根据本发明的单相感应电动机磁单元的再一实施例的纵剖面图。
图11是沿图10中B-B`线的剖面图。
图12是示出了图10的磁单元的部分切除透视图。
具体实施例方式
现在将对本发明的一些优选实施例进行具体阐述，它们的例子图示于附图中。
图3是示出了根据本发明的单相感应电动机内部的纵剖面图。图4是沿图3中B-B`线的剖面图。图5是示出了根据本发明的单相感应电动机磁单元的部分切除透视图。
根据图3到5，根据本发明的单相感应电动机包括作为壳体的电动机主体110；沿主体110的内圆周表面设置的定子120；可旋转地设置于定子120的中心部位的转子130；以及转子130所围绕旋转的旋转轴131。其中，转子130被构造为总是与定子120保持恒定的间距。
在旋转轴131和电动机主体110之间安装有旋转轴轴承131a，这样转轴131的转动不会受到电动机主体110的影响。
定子120由多个层压硅钢片制成，并且在其内圆周表面具有多个线圈缠绕突起121。多个开槽122等间距地形成于线圈缠绕突起121之间，并且线圈123被缠绕于所述的每个线圈缠绕突起121之上。
转子130同样也由多个层压硅钢片制成，并且具有等间距地形成于层压硅钢片中的导体条孔132。由铝材料制成的导体条133通过压铸法插入到导体条孔132中，并且端环134与导体条133的上端部分和下端部分连接。
磁单元可通过旋转磁场自由旋转地安装于定子120和转子130之间。
在下文，将阐述磁单元的一个实施例。
筒状的环形磁铁141被设置于定子120和转子130之间，并且支撑件142与环形磁铁141的一端连接来支撑环形磁铁141。另外，轴承143被压入配合于支撑件142的中心处，从而可旋转地连接于旋转轴131的外圆周表面。
支撑件142是由无磁性材料制成的杯状物，并且可以在环形磁铁141的一侧整体注模成型。另外，虽然没有示出，但是支撑件142也还可以在环形磁铁141的两侧整体注模成型。支撑件142可以由与环形磁铁141相同的材料制成。
轴承143优选地为滚珠轴承类型或自润滑轴承类型。
在下文，将根据图6到8阐述磁单元的另一个实施例。
图6是示出了根据本发明的单相感应电动机磁单元的另一实施例的纵剖面图。图7是沿图6中B-B`线的剖面图。图8是示出了图6的磁单元的部分切除透视图。
除了磁单元MU以外，图6到8的各种构造与图3中的那些构造相同，因此，相同的构造不再赘述。
将根据图6到8阐述磁单元MU。首先，后磁轭241被置于定子120和转子130之间，并且多个磁铁242与后磁轭241的外圆周表面连接。
磁铁242具有一定的曲率，并且等间距地固定于后磁轭241的外圆周表面。每个磁铁242的两个相邻端都被粘接。
第一间隙S1位于定子和磁铁242之间，第二间隙S2位于转子和后磁轭241之间。
优选地，设置第一间隙S1为大约0.8m/m，第二间隙S2为大约0.4m/m，后磁轭241为大约0.4m/m。
杯形支撑件243与后磁轭241连接从而支撑后磁轭241。支撑件243可以在后磁轭241的一端整体注模成型，或者虽然没有示出，也还可以在后磁轭241的两端整体注模成型。
轴承244被压入配合于支撑件243的中心处从而可旋转地连接于旋转轴131的外圆周表面。后磁轭241可以是磁性材料也可以是无磁性材料。
图9是示出了与磁单元的后磁轭厚度相对应的耗电量与转子每分钟的转数间关系的曲线图。
在图9中，水平轴代表后磁轭的厚度，竖直轴代表耗电量和转子的每分钟的转数。
电动机的耗电量和转子的每分钟的转数彼此成反比，这样当耗电量处于低值转子每分钟的转数处于高值时，就可以设计出最优的感应电动机。
在图9的曲线图中，当后磁轭的厚度为0.2mm或更低时，电动机的耗电量升高并且转子每分钟的转数显著地降低。
另外，当后磁轭的厚度为0.6mm或更高时，磁铁的磁通量过度地从后磁轭泄漏出去。由此，与转子相关联的磁通量显著地减少，并且仅仅与定子相关联的磁通量增加，从而耗电量减少，但是直接与负载相关联的转子所输出的每分钟的转数却显著地降低。
因此，当后磁轭的厚度(t)在0.2-0.6mm之间时，可以设计得到最优的感应电动机。
在下文，将根据图10到12阐述磁单元的再一实施例。
图10是示出了根据本发明的单相感应电动机磁单元的再一实施例的纵剖面图。图11是沿图10中B-B`线的剖面图。图12是示出了图10的磁单元的部分切除透视图。
除了磁单元MU以外，图10到12的各种构造与图3中的那些构造相同，因此，相同的构造不再赘述。
将根据图10到12阐述磁单元MU。首先，模件341被安装于定子120和转子130之间，并且磁铁342被安装于模件341中。
模件341由树脂材料制成，并且在其中具有空间，磁铁342被安装于此空间之中。
杯形支撑件343与模件341的一端连接从而支撑模件341，轴承344被压入配合于支撑件343的中心处从而可旋转地连接于旋转轴131的外圆周表面。
模件341是无磁性材料，并且支撑件343可以在模件341的一侧整体注模成型，或者虽然没有示出，也还可以在模件341的两侧整体注模成型。
磁铁342由多片具有一定曲率的板组成。该磁铁可以朝圆周方向设置于模件341中，也可以以筒状设置于模件341之中。
在下文，将根据图3到5阐述根据本发明的单相感应电动机的运作。
首先，给线圈123供电，则磁单元MU由线圈123中的交流电驱动旋转。
其中，支撑件142被构造成通过由支撑件142支承而绕旋转轴131自由旋转。另外，由于环形磁铁141连接于支撑件142，因而整个磁单元MU都被旋转。
当磁单元MU被旋转时，产生具有强磁通量的旋转磁场，从而驱动转子130旋转。
也就是，低惯性状态的磁单元MU由定子120的旋转磁场驱动同步旋转，在这时，磁单元MU产生旋转磁场并且提供磁通量，该磁通量对转子130产生力矩。由此，定子130被驱动旋转从而以较低的耗电量增加了转子的每分钟的转数，并且以较小的噪音驱动电动机运转。
下面将阐述根据本发明的单相感应电动机的效果。
首先，自由旋转的磁单元被安装于定子和转子之间，低惯性状态的磁单元由定子产生的旋转磁场驱动自由旋转，并且磁单元再次产生具有强磁通量的旋转磁场，从而驱动转子旋转，因而提高了电动机的效率并且允许进行低噪音的驱动。
其次，为永磁铁的环形磁铁被与支撑件整体注模成型，这样磁单元的整体结构简单易造，从而就可以以低成本得到较好的效果比如可以得到高效率的运转以及低噪音的驱动。
由于本发明可以以不脱离其精神和本质特征的多种形式实施，因而应当明了，除非另有说明，上述的实施例不由前面所描述的任何细节所限制，而应当是可在所附的权利要求所限定的精神和范围内加以宽泛的解释，并且因此落入权利要求的界限和范围或其等同的界限和范围内的所有变化和修改都应当被所附的权利要求所包括。
权利要求
1.一种单相感应电动机，包括安装于电动机主体内圆周表面的定子，定子上缠绕有多个线圈；可旋转地安装于定子中心部位的转子，并且该转子的中心具有旋转轴；以及带有空气间隙、可自由旋转地安装于定子和转子之间的磁单元。
2.如权利要求1所述的单相感应电动机，其中磁单元包括设置于定子和转子之间的环形磁铁；与环形磁铁的一端连接的支撑件，用于支撑环形磁铁；以及压入配合于支撑件中心处的轴承，从而该轴承可旋转地连接于旋转轴的外圆周表面。
3.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中环形磁铁为筒状。
4.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中支撑件为无磁性材料。
5.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中支撑件在环形磁铁的一侧整体注模成型。
6.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中支撑件在环形磁铁的两侧整体注模成型。
7.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中支撑件由与环形磁铁相同的材料制成。
8.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中轴承为滚珠轴承类型。
9.如权利要求2所述的单相感应电动机，其中轴承为自润滑轴承类型。
10.如权利要求1所述的单相感应电动机，其中磁单元包括设置于定子与转子之间的后磁轭；与后磁轭的外圆周表面连接的多个磁铁；连接于后磁轭的一端以支撑后磁轭的支撑件；以及压入配合于支撑件中心处的轴承，从而该轴承可旋转地连接于旋转轴的外圆周表面。
11.如权利要求10所述的单相感应电动机，其中后磁轭为磁性材料。
12.如权利要求10所述的单相感应电动机，其中后磁轭为无磁性材料。
13.如权利要求10所述的单相感应电动机，其中支撑件在后磁轭的一侧整体注模成型。
14.如权利要求10所述的单相感应电动机，其中支撑件在后磁轭的两侧整体注模成型。
15.如权利要求10所述的单相感应电动机，其中后磁轭的厚度设置为0.2-0.6mm。
16.如权利要求1所述的单相感应电动机，其中磁单元包括设置于定子与转子之间的模件；安装于模件中的磁铁；连接于模件的一端以支撑模件的支撑件；以及压入配合于支撑件中心处的轴承，从而该轴承可旋转地连接于旋转轴的外圆周表面。
17.如权利要求16所述的单相感应电动机，其中模件为无磁性材料。
18.如权利要求16所述的单相感应电动机，其中支撑件在模件的一侧整体注模成型。
19.如权利要求16所述的单相感应电动机，其中支撑件在模件的两侧整体注模成型。
20.如权利要求16所述的单相感应电动机，其中磁铁具有一定的曲率，并且在模件中朝圆周方向设置。
21.如权利要求16所述的单相感应电动机，其中磁铁被制成筒形，从而可被设置于模件中。
全文摘要
一种单相感应电动机包括安装于电动机主体的内圆周表面的定子，定子上缠绕有多个线圈；可旋转地安装于定子中心部分的转子，并且在转子的中心具有旋转轴；以及带有空气间隙、可自由旋转地安装于定子和转子之间的磁单元。
文档编号H02K21/14GK1527466SQ20041000152
公开日2004年9月8日 申请日期2004年1月13日 优先权日2003年3月4日
发明者韩承道, 申铉定, 安埈澔 申请人:Lg电子株式会社