专利名称：混合感应电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合感应电机(hybrid induction motor)(以下简称‘HIM’)，更为详细的说是，涉及一种可提高效率的单相混合感应电机。
背景技术：
一般来说，单相感应电机的定子中缠绕有空间上相隔90°的主线圈和副线圈，上述主线圈中直接接通有电源电压，而上述副线圈中则通过电容器(condenser)和开关接通电源电压。这是因为，只在主线圈中接通电压的情况下转子将不会进行启动，因此，上述副线圈将在定子中产生椭圆形旋转磁系，并使转子进行启动。
作为上述单相感应电机可以罩极线圈型单相感应电机为例。在上述罩极线圈型单相感应电机中，定子上将产生旋转磁系，并使转子进行启动及旋转。其中，上述定子上缠绕有一个相位(phase)的定子线圈，同时与上述定子线圈相隔既定的角度缠绕有罩极线圈，并起到另一相位的作用。
当在上述定子中只缠绕有定子线圈的情况下，上述定子上将产生交替磁系，而使转子不进行启动。因此，在上述定子中缠绕罩极线圈并产生椭圆形的旋转磁系，上述转子则通过上述椭圆形的旋转磁系以一定方向进行启动及旋转。
当然，在三相感应电机的情况下，定子上只缠绕有主线圈时也将产生旋转磁系，因此无需在定子中缠绕上述罩极线圈或副线圈。
此外，最近推出混合感应电机(以下简称‘HIM’)，上述HIM相比以往的感应电机具有较高的效率，并可产生均匀的驱动力。在上述HIM中，转子将通过定子中产生的磁束和永久磁铁产生的磁束进行旋转，并具有较高的效率。即，通过定子中产生的磁束和永久磁铁产生的磁束共同对转子的旋转力产生影响的感应电机即称为HIM。
图1是现有技术中的罩极线圈型HIM(shading coil type hybrid inductionmotor)的侧剖面图；图2是图1中的A-A’部分的剖面图。
如图1及图2所示，现有技术中的罩极线圈型HIM 1由定子10、转子20、永久磁铁转子30、旋转轴40及托架(bracket)50构成。
上述定子10的内部呈中空状态，其包含有沿着上述定子10的内周面相隔既定的角度，并向半径方向内侧凸出的多个轮齿(teeth)11；缠绕于上述各轮齿11，并在接通1次电流时具有N极或S极的定子线圈12。
并且，上述定子10中还包含有罩极线圈14，上述罩极线圈14与上述定子线圈12空间上相隔既定的角度，并缠绕于上述轮齿11的旋转方向上形成的槽13中，可在接通2次电流时产生椭圆形的旋转磁系。
上述转子20一般使用鼠笼式转子(squirrel cage rotor)，图1及图2中提示出上述鼠笼式转子的示意图。
上述转子20一般通过层积形成有多个插槽21的钢板构成，其中，上述多个插槽21从中心沿着既定半径的外周相隔既定的角度形成。此外，上述转子20中包含有插入于上述转子铁芯的插槽21内的棒形状的导体条(bar)22，上述棒形状的导体条22一般使用铜棒或者铝棒。
并且，上述鼠笼式转子铁芯的两端部通过终端环23进行连接，上述结构一般通过铝压铸(die-casting)操作实现，并构成基于上述导体条的电路性短路。
此外，上述转子20的中心部上形成有轴孔24，上述轴孔24中压入有用于将上述转子20的旋转力传递给外部的旋转轴40，从而使上述转子20和上述旋转轴40一体进行旋转。
上述永久磁铁转子30中包含有在上述定子和上述转子之间相隔既定的距离可旋转设置的永久磁铁31；用于将上述永久磁铁可旋转支撑于上述旋转轴的永久磁铁框架32。其中，上述永久磁铁框架32在旋转中心形成有轴承安装部33，可在上述轴承安装部33中压入滚珠轴承(ball bearing)34，并使上述永久磁铁转子30相对于上述旋转轴40可旋转支撑。并且，上述永久磁铁31和永久磁铁框架32可通过粘结剂相互进行结合。
此外，一般的HIM中包含有用于构成HIM的外观的托架50，上述托架50的内侧固定结合有上述定子10，同时上述托架50用于保护内部容纳的多个部件。
其中，上述托架50由下部托架和与上述下部托架结合的上部托架构成，并形成整个HIM的外观。此外，上述旋转轴40贯通上述上部托架及下部托架，并且上述旋转轴40相对于上述各托架，例如相对于轴承51可旋转支撑。
此外，为了提高上述HIM的装配性，并减小触电等危险系数，以提高其稳定性，最近使上述定子以单一的注射成型组件(assembly)构成。即，将使上述定子铁芯及定子线圈等一体通过团状模压材料(BMCbulk moldcompound)成型构成。其中，上述BMC成型还可与上述下部托架一体构成。
但是，在包含有现有技术中的罩极线圈型HIM的单相HIM中，为了使转子以一定的方向启动，需要在定子中缠绕定子线圈及罩极线圈，或者是在定子中缠绕主线圈及副线圈。其中，上述罩极线圈或副线圈只在上述转子启动时起到作用，并使其以一定的方向进行旋转，一旦上述转子进行旋转后，上述罩极线圈或副线圈则将不会对上述转子的旋转构成影响。
因此，需要开发出一种不使用上述罩极线圈或副线圈、电容器等不必要的结构而降低制造成本，并可防止不必要的功率浪费，从而提高效率性的HIM。
但是，在不使用上述罩极线圈或副线圈的情况下，当供给有单相常用电源时，永久磁铁在初始阶段将根据上述供给的电源的相位进行正旋转或逆旋转启动，从而导致通过转子旋转的旋转轴的旋转方向根据情况具有不同的状态。
因此，为了防止上述旋转轴的逆旋转，并提高效率性，需要开发出一种设置有作为非电路结构的结构性的转子防逆旋转装置的HIM。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种设置有结构性的防逆旋转装置的单相HIM，可防止旋转轴的逆旋转，并可提高效率性。
为了达到上述目的，本发明中的混合感应电机，其特征在于，包含有防逆旋转装置，它安装在可旋转支撑永久磁铁的永久磁铁框架的侧面，并用于防止永久磁铁转子进行逆旋转。
其中，本发明其特征在于上述防逆旋转装置为接触于上述永久磁铁框架的外周面的闩锁，上述闩锁具有上述转子进行逆旋转时阻碍其旋转的摩擦面。
并且，本发明其特征在于上述闩锁的端部由相对于上述转子的正旋转方向形成的摩擦面，以及相对于上述转子的逆旋转方向形成的垂直面非对称构成。
并且，本发明其特征在于上述闩锁的摩擦面上形成有为了提高摩擦力而皱缩(crimping)的面。
并且，本发明其特征在于上述闩锁的摩擦面上设置有缓冲装置，用于缓冲上述永久磁铁框架和上述闩锁接触时产生的冲击。
并且，本发明其特征在于上述缓冲装置为沿着上述闩锁的摩擦面设置的缓冲材料，上述缓冲材料用于缓冲产生的冲击，并提高上述摩擦面的摩擦力。
并且，本发明其特征在于上述闩锁的一端以合叶方式结合于与上述永久磁铁框架相隔一定距离的位置。
并且，本发明其特征在于上述闩锁的合叶轴上设置有用于给闩锁施加作用力的复位装置，从而使上述闩锁始终接触于永久磁铁框架的外周面。
并且，本发明其特征在于上述闩锁的复位装置为安装于上述合叶轴的扭力弹簧。
图1是现有技术中的罩极线圈型混合感应电机的侧剖面图；图2是图1中的A-A’部分的剖面图；图3是本发明中的混合感应电机的分解立体图；图4是本发明中的混合感应电机的防逆旋转装置的立体图；图5是图4中的混合感应电机正旋转启动时的防逆旋转装置的状态的平面图；图6是图4中的混合感应电机逆旋转启动时的防逆旋转装置的状态的平面图。
主要部件附图标记说明132永久磁铁框架(frame)133轴承安装部135结合凸起 160闩锁(latch)161合叶轴 162摩擦面具体实施方式
下面参照附图对本发明中的较佳实施例进行详细的说明。
为了方便进行说明，附图中与现有技术中的结构相同的部分将赋予相同的名称及相同的符号，并省去对应的详细说明。
图3是本发明中的HIM的分解立体图。如图所示，本发明中的HIM中包含有定子110、转子120、永久磁铁转子130、旋转轴140、托架150。
其中，本发明的HIM与以往的HIM相比，没有缠绕副线圈及罩极线圈，在上述定子110中缠绕的定子线圈(未图示)上接通单相电源时，上述永久磁铁转子130将根据上述电源的相位以任意方向启动，并进行旋转。
即，当在初始阶段上述转子120启动时，将无法预知上述旋转轴140将以哪个方向进行旋转。因此，最好设置一种装置，使上述旋转轴的旋转方向始终保持一定的方向。
为此，针对初始启动时可使旋转轴140任意进行逆旋转或正旋转的HIM中，本发明中将不使用电路或电路性结构，而是通过结构性的装置使上述旋转轴140进行正旋转。
此外，在结构性构成上述防逆旋转装置的情况下，最好还设置有缓冲装置，用于缓冲所产生的冲击。
下面参照附图4对本发明中的HIM的防逆旋转装置进行说明。
上述防逆旋转装置为接触安装于永久磁铁框架132的外周面的闩锁(latch)160，上述闩锁160中具有摩擦面162，在永久磁铁转子130进行逆旋转时，上述摩擦面162用于阻碍其进行旋转。
此外，由于上述永久磁铁转子130在刚开始逆旋转时的扭矩很小，所以最好在上述永久磁铁转子130刚开始逆旋转时防止其进行逆旋转。
上述闩锁160的一端部由相对于上述旋转轴140的正旋转方向形成的摩擦面162，以及相对于上述旋转轴140的逆旋转方向形成的垂直面非对称构成，其另一端则以合叶方式结合于合叶轴161。
上述闩锁160的摩擦面162具有较缓的斜率，在上述闩锁160面接触于上述永久磁铁框架132的外周面时，增大摩擦阻力。
即，在进行正旋转时，上述闩锁160不与上述永久磁铁框架132产生干扰，从而不会妨碍上述旋转轴140进行旋转。
但是，在进行逆旋转时，上述闩锁160的摩擦面162将接触于上述永久磁铁框架132的外周面，上述闩锁160将向上述永久磁铁框架132的旋转方向产生干扰，从而使上述永久磁铁框架132停止进行旋转，并防止上述旋转轴140进行逆旋转。
此外，上述闩锁160设置为其一端始终接触于上述永久磁铁框架132的外周面，另一端则以合叶方式结合于与上述永久磁铁框架132相隔一定距离的位置上。
并且，上述闩锁160相对于上述旋转轴140的正旋转方向倾斜设置。
即，在连接上述合叶轴161和永久磁铁框架132的中心的直线上，上述闩锁的长度比上述合叶轴161到上述永久磁铁框架132表面的距离更长，并且在上述直线上向正旋转方向倾斜设置。
因此，在上述永久磁铁转子130进行正旋转时，上述闩锁160处于正旋转方向倾斜的状态，并且不会妨碍上述永久磁铁转子130进行旋转；在上述永久磁铁转子130进行逆旋转时，上述闩锁160的摩擦面162和永久磁铁框架132的外周面之间将产生摩擦作用力，从而上述闩锁160和上述永久磁铁框架132之间将产生干扰，并使上述永久磁铁框架132无法再进行旋转。
即，由于上述闩锁160的长度比距离上述永久磁铁框架132表面的距离更长，在进行逆旋转时，上述闩锁160将旋转，并相对于上述永久磁铁框架132作用有垂直方向的作用力。
并且，为了提高上述闩锁160和上述永久磁铁框架132的外周表面之间的摩擦系数，可对上述摩擦面162进行皱缩(crimping)处理操作。
此外，为了在进行逆旋转时最大限度减少上述闩锁160和永久磁铁框架132冲撞时产生的冲击，上述摩擦面162设置成具有较缓的斜率，从而增加上述闩锁160和永久磁铁框架132接触的时间，同时增大其接触的面积，并相应的减少冲击力。
或者，上述摩擦面162上还可设置有起到缓冲作用的缓冲材料，通过设置上述缓冲材料可以增加上述摩擦面162和永久磁铁框架132的表面之间的摩擦系数。
并且，由于上述闩锁160始终接触于上述永久磁铁框架132，在进行正旋转时，上述闩锁160将在与永久磁铁框架132接触的状态下进行旋转。因此，为了减少产生的噪音及旋转阻力，上述闩锁160的端部最好进行圆角(round)处理。
同时，上述闩锁160的端部最好呈光滑的面，以便最大限度减小摩擦系数。
此外，为了防止上述闩锁160进行逆旋转，在旋转轴140进行逆旋转时，上述摩擦面162和上述永久磁铁框架132的表面需要保持较好的接触状态。因此，上述闩锁160最好始终与上述永久磁铁框架132进行接触。
即，上述闩锁160中可设置有用于给闩锁施加作用力的复位装置，从而使上述闩锁始终接触于永久磁铁框架的外周面。
上述复位装置可为安装在上述合叶轴161的扭力弹簧，上述扭力弹簧将向上述闩锁160与上述永久磁铁框架132接触的方向施加作用力。
下面参照附图5和附图6，对本发明中的HIM的防逆旋转装置的操作进行说明。
首先，当接通电源时，定子110和转子120中形成旋转磁系，从而使永久磁铁转子130及永久磁铁框架132进行旋转。
此时，上述永久磁铁转子130的旋转方向可为正旋转或逆旋转，假设上述永久磁铁转子130进行正旋转时，由于上述闩锁160不会对上述永久磁铁框架132产生干扰，上述转子130将继续进行正旋转操作。
但是，当上述永久磁铁转子130进行逆旋转时，上述闩锁160的摩擦面162将接触于上述永久磁铁框架132的外周面，上述接触的外周面和摩擦面162之间将产生摩擦作用力，从而使上述永久磁铁框架132停止进行旋转。
此外，只有在上述永久磁铁转子130进行正旋转时，上述摩擦面162和永久磁铁框架132才将分离，因此，可防止上述永久磁铁转子130逆旋转，从而始终进行正旋转。
以上针对本发明中的较佳实施例进行了说明，但本发明不只局限于如上所述的实施例，在不超出本发明基本技术思想的范畴内，相关行业的技术者可对其进行多种变形及应用。
权利要求
1.一种混合感应电机，其特征在于，包括防逆旋转装置，安装在可旋转支撑永久磁铁的永久磁铁框架的侧面，并用于防止永久磁铁转子进行逆旋转。
2.根据权利要求1所述的混合感应电机，其特征在于上述防逆旋转装置为接触于上述永久磁铁框架的外周面的闩锁，上述闩锁具有上述转子进行逆旋转时阻碍其旋转的摩擦面。
3.根据权利要求2所述的混合感应电机，其特征在于上述闩锁的端部由相对于上述转子的正旋转方向形成的摩擦面，以及相对于上述转子的逆旋转方向形成的垂直面非对称构成。
4.根据权利要求2所述的混合感应电机，其特征在于上述闩锁的摩擦面上形成有为了提高摩擦力而皱缩的面。
5.根据权利要求2所述的混合感应电机，其特征在于上述闩锁的摩擦面上设置有缓冲装置，用于缓冲上述永久磁铁框架和上述闩锁接触时产生的冲击。
6.根据权利要求5所述的混合感应电机，其特征在于上述缓冲装置为沿着上述闩锁的摩擦面设置的缓冲材料，上述缓冲材料用于缓冲产生的冲击，并提高上述摩擦面的摩擦力。
7.根据权利要求2所述的混合感应电机，其特征在于上述闩锁的一端以合叶方式结合于与上述永久磁铁框架相隔一定距离的位置。
8.根据权利要求7所述的混合感应电机，其特征在于上述闩锁的合叶轴上设置有用于给闩锁施加作用力的复位装置，从而使上述闩锁始终接触于永久磁铁框架的外周面。
9.根据权利要求8所述的混合感应电机，其特征在于上述闩锁的复位装置为安装于上述合叶轴的扭力弹簧。
全文摘要
本发明涉及设置有结构性防逆旋转装置的单相混合感应电机，可通过上述装置防止旋转轴进行逆旋转，并可提高效率性。本发明中的混合感应电机，其特征在于，包含有防逆旋转装置，它安装在可旋转支撑永久磁铁的永久磁铁框架的侧面，并用于防止永久磁铁转子进行逆旋转。
文档编号H02K17/32GK1941563SQ200510015259
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者李善重 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司