专利名称：单相融合电动机的制作方法
技术领域：
本发明属于一种新型的单相电动机。
现有的单相电动机中具有电容运转电动机和分布隐极罩极电动机等不同类型，电容运转电动机适用于中小转差，并可正反转，分布隐极罩极电动机适用于高转差，一般只能单向，这两种电动机是独立设计的，由于这两种电机功能均有局限，无法兼顾，因而影响其应用范围。
本发明的目的是针对上述现有电机的缺陷，提出一种兼具电容运转电动机和分布隐极罩极电动机两种电机特点，能实现两种不同类型电机之间的变极调速转换，其速度范围为高、中、低转差且可正反转向的简易单相融合电动机。
本发明的目的通过以下的技术方案予以实现电动机包括带通风散热孔的前后端盖，电机前后轴承以及带冷却风扇铝端环的鼠笼转子，在电机的定子下层槽设置两套主绕组，即端头为c、d的电容运转电机主绕组(M2)和端头为a、b的分布隐极罩极电机主绕组(M1)，在定子的上层槽设置两套付绕组，即端头为g、j，并具有中间抽头h、i的电容运转付绕组(A2)和端头为k、l的skein罩极起动绕组(A1)，并具有端头为f、e的运转电容C，由下述各绕组及运转电容的连接状态的转换而改变电机的工作状态(1)电容运转状态c接到e，d接至g或h或i，j接至f，其余端头处于空档状态，即主绕组M1和skein置极起动绕组A1，不接入系统。电源从c、d端输入；(2)分布隐极罩极状态k接至l，电源从a、b端输入，其余端头处于空档状态，即主绕组M2，电容运转付绕组A2和运转电容C不接入系统。
本发明中各绕组及运转电容C的连接状态转换可以由一个三刀五掷转换开关来执行。
本发明中电容运转各绕组的有关设计参数，包括电容运转主绕组(M2)、电容运转付绕组(A2)的匝数、跨距、槽满率、串联总匝数，并联支路数及绕组的线经等，按常规的电容运转电机设计技术独立设计；分布隐极罩极电机各绕组，包括分布隐极罩极电机主绕组(M1)和skein罩极起动绕组(A1)的有关设计参数，包括匝数、跨距、槽满率、串联总匝数，并联支路数及线经则按分布隐极罩极电机的常规设计技术独立设计。
本发明将电容运转电机及分布隐极罩极两种不同类型的电机融合为一体，实现单电机作两种电机用，含电容运转及分布隐极罩极电机不同类型电机间的变极调速及可正反转，调速范围既可变极高转差调速(如4极变为2极)，又可同一极对数下抽头调速中小转差变化，而且各种运行状态通过电机本身的转换开关转换，灵活方便，可应用到需要多功能电机的电动工具(如新型无火花电动螺丝刀及冲击钻两用工具)及新型风扇灭蚊器单电机作多电机用场合。
附
图1为单相融合电动机的结构示意图；附图2为单相融合电动机用的三刀五掷转换开关及其和电机中各绕组和运转电容的接线关系图；附图3为一种实用的单相融合电动机用的转换开关结构示意图。
以下结合附图详述本发明的实施例细节
实施例一本单相融合电动机包括带通风散热孔3的前端盖1和后端盖2，电机的前轴承4和后轴承5为含油滑动轴承，鼠笼转子6带有冷却风扇铝端环7，在电机的定子8下层槽设置有端头为a、b的分布隐极电极主绕组M1和端头为c，d的电容运转电机主绕组M2，在定子的上层槽设置有端头为g、j，并具有中间抽头h，i的电容运转付绕组M2和端头为k、l的skein罩极起动绕组A1，各绕组的端头由集线9引出电机的后端盖(如图1所示)，本电机的运行状态由一个三刀五掷转换开关实现，该三刀五掷转换开关与各绕组及电机的运转电容C的接线关系如图2所示其中三刀同轴动触点1、2、3分别对应的5个定触点(五掷)为(11、12、13、14、15)、(21、22、23、24、25)、(31、32、33；34、35)。定触点11为空档，12连到c、13连到e，同时12、13、14互相连通，15连到a，d连到b再连到定触点35，再连到动触点3，动触点2连到f再连到k，定触点22，23、24互相连通再连到j，25连到l，定触点31为空档，32连到g，33连到h，34连到i，电源从动触点1、3接入。
本三刀五掷转换开关转至第一档，三个动触点1、2、3(三刀)分别转接到11、21、31都为空档，为电机停转位置，开关转置第二档，动触点1、2、3分别转接到定触点12、22、32，这时电机处于电容运转的高转速状态；开关转至第三档，动触点1、2、3分别转接到电触点13、23、33，这时电机处于电容运转的中转速状态；开关转至第四档，动触点1、2、3分别转接到定触点14、24、34，这时电机处于电容运转的低转速状态；开关转至第五档，动触点1、2、3分别接到定触点15、25、35，这时电机处于分布隐极罩极电机运转状态。
本电机各绕组设计参数及分布如下表(一)属于电容运转电动机绕组的分布槽号 主绕组(M2)付绕组(A2) 槽满率(匝数/跨距)(匝数/跨距) (％)1 625/4 0/0 17.1452 0/0 746/4 16.7523 0/0 746/4 16.7524 -625/4 0/0 17.1455 -625/4 0/0 17.1456 0/0 -745/4 16.737 0/0 -745/4 16.738 625/4 0/0 17.145串联总匝数(匝) 5000 5964并联支路数(匝) 11线经(mm)0.17 0.15总共16槽，对称分布。
(二)属于分布隐极罩极电动机绕组的分布槽号 主绕组(M1) 付绕组(A1)槽满率(匝数/跨距)(匝数/跨距)(％)1 0/02/5 2.7112 0/00/0 03 55/3 0/0 26.1834 88/5 0/0 41.8925 132/7 0/0 62.8386 132/7 -2/5 65.557 88/5 -2/7 44.6048 55/3 -2/7 28.894串联总匝数(匝) 110016并联支路数(匝) 1 1线经(mm)0.711.25总共16槽，对称分布。
本单相融合电机的设计性能如下(一)在电容运转状态转差率S＝0.272(n＝1092rpm)输出功率P2＝12.82W输入功率P1＝53.5W效率Eff＝0.24功率因数P.F.＝0.99转距T＝1.14kg.cm定子齿磁密Bt1＝4154gs转子齿磁密Bt2＝2608gs气隙磁密Bg＝991gs定子铜耗Pcu1＝33.9W转子铜耗Pcu2＝5.7W铁耗PFe＝0.7W主相电流Im＝0.20A付相电流Ia＝0.09A定子电流I1＝0.24A主相电密Jm＝8.73A/mm2付相电密Ja＝5.21A/mm2(二)在分布隐极罩极运转状态转差率S＝8.397869E-U2(n＝2748rpm)输出功率P2＝217.1491W输入功率P1＝601.728W
效率Eff＝0.3608758功率因数P.F＝0.8077457转距T＝7.699606kg.cm定子齿磁密Bt1＝10374.06gs转子齿磁密Bt2＝11953.64gs气隙磁密Bg＝4543.562gs定子铜耗Pcu1＝260.3491W转子铜耗Pcu2＝103.272W铁耗PFe＝18.44202W主相电流Im＝3.386412A付相电流Ia＝50.63738A定子电流I1＝3.386124A主相电密Jm＝8.553291A/mm2付相电密Jo＝41.26305A/mm2实施例二本单相融合电动机的构造及绕组技术方案与实施例一相同，而其转换电机运转状态的转换开关结构如图3所示，该转换开关具有旋转轴40和转换旋钮401，在旋转轴上同心安装两片ABS材质的开关转换圆盘402，403，在旋转轴40上安装3个可随轴同步转动的并互相绝缘的动触头41，42，43，开关转换圆盘402的正面周边固贴有定接触弧片411和412，在开关转换圆盘403的背面周边固贴有一段定接触弧片421，而在圆盘403的正面周边固贴有定接触片431、432、433，动触头41、42、43同轴转动时，其触头分别触接开关转换圆盘402的正面，圆盘403的背面以及正面的相应定接触片，转换开关各动触头和定接触片与电机中的各绕组和运转电容C的连接关系是411接到c和e，412接到a，42接到k，f和j，421接到l，43接到b和d，431接到g，432接到h，433接到i，交流电源从41和43输入。本转换开关具有5种转换状态，当动触头41与定接触片411接触时，动触头42处于空档，动触头43可与定接触片431或432或433接触，这时电机可分别处于电容运转的快、中、慢三挡运转。当动触头41与定触片412接触时，动触头42与定触片421接触，43处于空挡，这时电机处于分布隐极罩极变极高转差(反向)运转。当动触头41、42、43都处于空挡位置时，电机停转。
权利要求
1.一种单相融合电动机，包括带通风散热孔的前后端盖，电机前后含油滑动轴承以及带冷却风扇铝端环的鼠笼转子，其特征在于电机的定子下层槽设置端头为c、d的电容运转电机主绕组(M2)和端头a、b的分布隐极罩极电机主绕组(M1)，在定子上层槽设置有端头为g、j，中间抽头为h、i的电容运转付绕组(A2)和端头为k、l的skein罩极起动绕组(A1)，并具有端头为f、e的运转电容C，由下述各绕组及运转电容的连接状态转换决定电机的工作状态变化(1)电容运转状态c接至e，d接至g或h或i，j接至f，其余端头空挡游离，电源从c、d端输入；(2)分布隐极罩极状态k接至l，电源从a、b端输入，其余端头空挡游离。
2.按权利要求1所述的单相融合电动机，其特征在于各绕组及运转电容C的连接状态转换由一个三刀五掷转换开关执行。
全文摘要
一种单相融合电动机，该电机包括前后端盖，前后轴承和鼠笼式转子，其定子下层槽设置有一套电容运转电机主绕组和一套分布隐极罩极电机主绕组，在定子的上层槽设置有电容运转副绕组和skein罩极起动绕组，还具有运转电容C，通过转换开关转换各绕组端头以及运转电容C的连接状态可以使电机工作在电容运转电机或分布隐极罩极电机工作状态，使电机既可变极高转差调速，又可同一极对数下抽头调速中小转差变化，从而实现一种电机作两种电机使用。
文档编号H02K17/04GK1122529SQ9411379
公开日1996年5月15日 申请日期1994年11月3日 优先权日1994年11月3日
发明者刘微波, 梁贤光 申请人:中国科学院广州能源研究所