一种单相电机的制作方法

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种单相电机。

背景技术：

目前单相异步电动机有两相绕组，其通用接线方式为主副绕组一端连接，接档位线，另一端分别接电容的两端。随着电动机市场竞争激烈，通常通过优化电机结构的方式来达到降低成本的目的，然而在电机结构已定情况下只能通过优化电机调速的接线方式来降低成本，而相关技术中通用的电机调速的接线方式的接法难以满足降低成本需求。

针对相关技术中单相电机调速的接线方式的接法难以满足降低成本需求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种单相电机，以解决相关技术中单相电机调速的接线方式的接法难以满足降低成本需求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种单相电机。该电机包括：主绕组，其中，主绕组包括第一分支和第二分支，第一分支的第一端与第二分支的第二端连接在目标点，第一分支和第二分支嵌线时嵌在相同的槽内；副绕组，其中，副绕组的第一端连接在目标点，副绕组的第二端连接至电容，其中，电容用于使主绕组上的电流与副绕组上的电流产生相位差。

进一步地，第一分支占主绕组总匝数的比例大于预设比例，第一分支的第二端与电容和电源线连接。

进一步地，第二分支占主绕组总匝数的比例小于预设比例，第二分支的第一端与档位线连接，其中，档位线用于调节单相电机的档位。

进一步地，该单相电机还包括：热保护器，其中，热保护器设置在与主绕组的第一端连接的电容的线路上或设置在档位线上，其中，档位线用于调节单相电机的档位。

进一步地，单相电机包括第一档位和第二档位，其中，第一档位对应的转速高于第二档位对应的转速，单相电机还包括：第二分支的第一端与第一档位对应的档位线连接。

进一步地，副绕组的第二端与第二档位对应的档位线连接。

进一步地，第一分支和第二分支的线径相同。

进一步地，主绕组包括第一主绕组和第二主绕组，第一主绕组包括第一主绕组第一分支和第一主绕组第二分支，单相电机还包括：第一主绕组第一分支的第一端与第一主绕组第二分支的第二端连接在目标点，第二主绕组的第二端与第一主绕组第二分支的第一端连接，第一主绕组第一分支、第一主绕组第二分支和第二主绕组嵌线时嵌在相同的槽内。

进一步地，单相电机包括第一档位和第二档位，其中，第一档位对应的转速高于第二档位对应的转速，单相电机还包括：第一主绕组第二分支的第一端与第一档位对应的档位线连接。

进一步地，第二主绕组与第二档位对应的档位线连接。

本发明中的单相电机包括以下组件：主绕组，其中，主绕组包括第一分支和第二分支，第一分支的第一端与第二分支的第二端连接在目标点，第一分支和第二分支嵌线时嵌在相同的槽内；副绕组，其中，副绕组的第一端连接在目标点，副绕组的第二端连接至电容，其中，电容用于使主绕组上的电流与副绕组上的电流产生相位差，解决了相关技术中单相电机调速的接线方式的接法难以满足降低成本需求的问题。通过将主绕组分为第一分支和第二分支，主绕组第一分支与副绕组并联，主绕组第二分支连接于主绕组第一分支与副绕组连接的目标值与电源一端之间，达到了降低单相电机调速接线的成本的效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例提供的单相电机绕组连接的示意图；

图2是根据本发明第二实施例提供的单相电机绕组连接的示意图；以及

图3是根据本发明第三实施例提供的单相电机绕组连接的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，以下对本发明实施例涉及的部分名词或术语进行说明：

l型调速的单相电机为在副绕组上串联中间绕组来进行高低转速的转换的电机；

t型调速的单相电机为在通过绕组总回路上串联中间绕组来进行高低转速的转换的电机；

旋转磁场，为交流电机中定子的各绕组所产生磁场叠加产生的转速与交流电频率成正比的磁场，磁场延固定方向旋转，旋转方向由电机绕组的接线方式确定。

图1是根据本发明第一实施例提供的单相电机绕组连接的示意图。如图1所示的单相电机包括：

主绕组，其中，主绕组包括第一分支和第二分支，第一分支的第一端与第二分支的第二端连接在目标点a，第一分支和第二分支嵌线时嵌在相同的槽内；副绕组，其中，副绕组的第一端连接在目标点a，副绕组的第二端连接至电容，其中，电容用于使主绕组上的电流与副绕组上的电流产生相位差。

需要说明的是，上述单相电机为电容运行单相交流异步电机。如图1所示，电容的第一端与副绕组第二段连接，电容的第二端与单相交流电源的一端(对应图1中的标记的n)连接，主绕组第二分支的第一端连接于单相交流电源的另一端。

可选地，第一分支占主绕组总匝数的比例大于预设比例，第一分支的第二端与电容和电源线连接。

需要说明的是，上述连接使主绕组和副绕组构成不可换挡调速的电容运行单相交流异步电机的定子绕组。在电机上电后，主绕组第一分支和第二分支产生的磁场与副绕组产生的磁场构成旋转磁场，使电机转动，其中主绕组第一分支产生的磁场为与绕组中的交流正弦电流频率相同的正弦变化的磁场，副绕组中产生的磁场为与绕组中的交流正弦电流频率相同，与主绕组第一分支产生的磁场存在相位差的磁场，上述相位差由电容大小决定，当电容足够大时，主绕组产生的磁场与副绕组产生的磁场相位能够达到相差90°。

可选地，第二分支占主绕组总匝数的比例小于预设比例，第二分支的第一端与档位线连接，其中，档位线用于调节单相电机的档位。

如图2所示，本发明提供的第二实施例中，档位线对应于相应的档位，单相交流电源的另一端连接与任一档位线连接，则电机以该档位线对应档位的相应转速运行。

可选地，该单相电机还包括：热保护器，其中，热保护器设置在与主绕组的第一端连接的电容的线路上或设置在档位线上，其中，档位线用于调节单相电机的档位。

需要说明的是，热保护器用于在电机内导线电流过大导致温度过高时断开，保护电机避免烧毁。可选的，如图2所示，热保护器还可以设置在连接单相交流电源的一端(对应图1中的标记的n)的线路上。

可选地，单相电机包括第一档位和第二档位，其中，第一档位对应的转速高于第二档位对应的转速，单相电机还包括：第二分支的第一端与第一档位对应的档位线连接。

可选地，副绕组与第二档位对应的档位线连接。

例如，如图2所示的本发明第二实施例，第一档位为h档位，即高速档位，第二档位为l档位，即低速挡位。其中，副绕组与第二档位对应的档位线连接，即副绕组与l档位连接，同时，副绕组与l档位的连接点位于副绕组上两绕组端点之间，优选的位于副绕组的中点。在电机运行时，当选择高档位，则主绕组第一分支与副绕组并联，主绕组第二分支连接于目标点a和h档位之间，主绕组第一分支产生的磁场、主绕组第二分支产生的磁场以及副绕组产生的磁场叠加成稳定的近似圆形磁场，电机高速转动，当选择低档位，主绕组第二分支断路，主绕组第一分支与副绕组的部分绕组串联，两者与副绕组剩余部分并联，上述与主绕组第一分支串联的副绕组的部分绕组增大主绕组第一分支支路的阻抗，使主绕组第一分支上的电流减小，进而其产生的磁场减小，使电机转子的转速降低，电机低速转动。

在实验中，将本发明第二实施例提供的单相电机与相关技术中l型调速单相异步电机进行对比，相关技术中l型调速单相异步电机的绕组的线径为0.37毫米，主绕组为284跨5槽，副绕组为141跨3槽，绕组总重量为326克，而本发明第三实施例提供的单相电机的绕组线径为0.37毫米，主绕组为272跨5槽，副绕组为136跨3槽，绕组总重量为222克，通过测试上述两种单相电机达到同样的功效和能效。

通过上述的实验数据表明，本发明第二实施例提供的单相电机与相关技术中l型调速单相异步电机相比，在达到同样的功效和能效的情况下，绕组所用漆包线更少，达到了降低成本的目的。

可选地，第一分支和第二分支的线径相同。

图3根据本发明第三实施例提供的单相电机绕组连接的示意图，如图3所示，主绕组包括第一主绕组和第二主绕组，第一主绕组包括第一主绕组第一分支和第一主绕组第二分支，单相电机还包括：第一主绕组第一分支的第一端与第一主绕组第二分支的第二端连接在目标点a，第二主绕组的第二端与第一主绕组第二分支的第一端连接，第一主绕组第一分支、第一主绕组第二分支和第二主绕组嵌线时嵌在相同的槽内。

可选地，单相电机包括第一档位h和第二档位l，其中，第一档位对应的转速高于第二档位对应的转速，单相电机还包括：第一主绕组第二分支的第一端与第一档位h对应的档位线连接。

可选地，第二主绕组与第二档位l对应的档位线连接。

例如，图3所示的电机运行时，当选择第一档位h，则第一主绕组第一分支与副绕组并联，第一主绕组第二分支连接于目标点a和第一档位h之间，第二主绕组断路，主绕组第一分支产生的磁场、主绕组第二分支产生的磁场以及副绕组产生的磁场叠加成稳定的近似圆形磁场，电机高速转动。当选择第二档位l，则第一主绕组第一分支与副绕组并联，第一主绕组第二分支和第二主绕组串联连接于目标点a和第一档位h之间，第二主绕组增大绕组总回路的阻抗，使绕组总回路上的电流减小，进而电机中的叠加磁场减小，使电机转子的转速降低，电机低速转动。

在实验中，将本发明第三实施例提供的单相电机与相关技术中t型调速单相异步电机进行对比，相关技术中t型调速单相异步电机中采用的绕组的线径为0.37毫米，主绕组为199跨5槽，副绕组为101跨3槽，绕组总重量为327克，而本发明第二实施例提供的单相电机中采用的绕组线径为0.37毫米，主绕组第一分支为137跨5槽，主绕组第二分支为41跨5槽，副绕组为65跨3槽，副绕组为34跨3槽，绕组总重量为235克，通过测试上述两种单相电机达到同样的功效和能效。

通过上述实验数据表明，本发明第三实施例提供的单相电机与相关技术中t型调速单相异步电机相比，在达到同样的功率和能效的情况下，绕组所用漆包线更少，达到了降低成本的目的。

本发明中的单相电机包括以下组件：主绕组，其中，主绕组包括第一分支和第二分支，第一分支的第一端与第二分支的第二端连接在目标点，第一分支和第二分支嵌线时嵌在相同的槽内；副绕组，其中，副绕组的第一端连接在目标点，副绕组的第二端连接至电容，其中，电容用于使主绕组上的电流与副绕组上的电流产生相位差，解决了相关技术中单相电机调速的接线方式的接法难以满足降低成本需求的问题，进而达到了降低单相电机调速接线的成本的效果。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。