专利名称：一种外控式单相电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外控式单向电动机，即一种用外部起动开关控制起动的单相电动机。
公知的单向交流鼠笼式感应电动机一般都是采用起动绕组及电容移相来起动的，电机主要由定子绕组，铁心和转子组成，转子内部的转轴上设置有一离心开关，当起动绕组完成起动任务后必须脱离电源，此时切断起动绕组电源的传统方法是由设在电动机转轴上的离心开关来完成，但由于该离心开关的工作时间只有零点几秒到几秒钟，其余时间始终是被电动机托着旋转，毫无其它作用，一是造成能源的浪费，二是增大电动机的体积，三是由于离心开关受电动机震动的影响，极易损坏，其损坏绝大多数还导致定子绕组的损坏，既整个电动机的损坏，损失惨重，并且其维修困难，制造中的技术条件要求高，观察和预防其故障困难，直接影响到电动机的使用寿命。
本实用新型的目的是提供一种外控式单相电动机，用外部起动开关控制电动机的起动，它不仅节省能源，减少电动机的体积，而且能大大提高电动机的使用寿命。
本实用新型一种外控式单相电动机，在机壳中，转轴设在转子内，转子穿入定子内圆，转轴两端设有轴承，轴承紧配合镶嵌在端盖的内圆上，定子包括定子绕组和定子铁心紧配合镶嵌在机壳内圆上，机壳顶部设有起动电容器和接线盒，在电动机的外部另设一起动开关，用电源导线将电动机和外部控制起动开关连接在一起，取代原电动机内部设置的离心开关。
本实用新型一种外控式单相电动机，用外部起动开关控制单相电动机的起动和控制电源的通断，外部起动开关均有骨架及外壳，自成独立的整体，可以是机械手动控制式的，即由两个按键控制的两组瞬动式电接点，两组电接点通过机械联系，实现同步闭合，不同步分断，这其中又分为并列手动控制式和纵列手动控制两种。也可以是机械自动控制式的，即由搬钮开关或旋钮开关通过机械联系与自动延时开关相结合来实现两组电接点同步闭合，不同步分断。还可以是电子自动控制式的，即由一个手动主令开关与电子自动延时电路控制一只双向晶闸管相结合实现同步闭合与导通，不同步分断和截止，或完全由电子电路控制两只双向晶闸管实现同步导通，不同步截止，或与该电子电路功能相同的电力电子模块。
本实用新型一种外控式单相电动机，尤其适用于单相交流鼠笼式感应电动机，用外部分体式独立起动开关取代电动机内部的离心开关，电动机不仅节省能源，而且轴向体积可以缩小15～20％，可大幅度地降低电动机的制造成本，不再受离心开关故障后果的威胁，大大地延长了电动机的使用寿命。对外部独立开关而言，由于不再受电动机震动的影响，大大地延长了开关本身的使用寿命，其使用、维护、修理、观察、更换都非常方便，并且制造容易，成本低廉，具有广泛的实用性。
图1是本实用新型单相电动机构示意图。
图2-1是本实用新型的外部起动开关结构主视图；图2-2是本实用新型的外部起动开关结构左视图；图2-3是本实用新型的外部起动开关结构俯视图；图2-4是本实用新型的外部起动开关结构立体图；图2-5是本实用新型的外部起动开关使用接线图；图2-6是本实用新型的外部起动开关使用接线图。
图3-1是本实用新型的外部起动开关结构主视图；图3-2是本实用新型的外部起动开关结构左视图；图3-3是本实用新型的外部起动开关结构俯视图；图3-4是本实用新型的外部起动开关结构立体图。
图4-1是本实用新型的外部起动开关结构主视图；图4-2是本实用新型的外部起动开关结构俯视图；图4-3是本实用新型的外部起动开关结构左视图；图4-4是本实用新型的外部起动开关使用接线图。
图5-1是本实用新型的外部起动开关结构主视图；图5-2是本实用新型的外部起动开关结构左视图；图5-3是本实用新型的外部起动开关结构俯视图。
图6-1是本实用新型的外部起动开关结构原理示意图；图6-2是本实用新型的外部起动开关结构常态时两旋钮位置图；图6-3是本实用新型的外部起动开关结构运转时两旋钮位置图；图6-4是本实用新型的外部起动开关外形结构立体图。
图7-1是本实用新型的外部起动开关的电原理图；图7-2是本实用新型的外部起动开关结构外形图。
图8是本实用新型的外部起动开关的电原理图。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明本实用新型一种外控式单相电动机，图1所示，在机壳9中，转轴1设在转子5内，转子5穿入定子内圆，转轴两端设有轴承8，轴承8紧配合镶嵌在端盖2的内圆上，定子包括定子绕组3和定子铁心4，紧配合镶嵌在机壳9的内圆上，机壳顶部设有起动电容器6和接线盒7，在电动机的外部另设一起动开关，用电源导线将电动机和外部控制起动开关连接在一起，取代原电动机内部设置的离心开关。电动机外部控制起动开关除起动电动机外，还控制电源的通断。起动开关均有骨架及外壳，自成独立的整体，可以是机械手动控制式的，也可以是机械自动控制式的，还可以是电子自动控制式的，分别描述如下实施例1并列机械手动控制起动开关如图2-1、2-2、2-3、2-4所示，在外壳及骨架1中设置两支按键撑杆并各带有瞬动机构，由瞬动机构控制电接点11、12，瞬动机构上方并列设有起动按键2和停止按键3，它们分别与各自的按键撑杆相连，按键下设有起动按键复位弹簧21和停止按键复位弹簧17，起动按键2的突出部分5伸入停止按键3的空缺部分4内，并在其中上、下滑动，按键3的键杆上设有自锁卡销8，卡销8是一个∏形金属钩，它的上端套在复位弹簧17内并置于骨架的孔中，下端透过骨架上的弧形孔9，置于该键杆上的定向循环往复的限位槽18内，这样可使按键3每被按动一次便会或上或下变换一次位置，按键3处于上端位置时，接点处于分断状态；按键3处于下端位置时，接点处于闭合状态。瞬动机构由瞬动滑板15、瞬动弹簧16和动接点滑动撑块13组成。当按下起动按键2时，带动停止(运转)按键3也动作，使两组瞬动机构同时上弹，两组电接点同时闭合；当放松按键2时，由于按键3空缺部分的上半部有余量，使按键2能顺利复位，其定接点24和动接点23分断，而按键3自锁，其定接点11和动接点12仍保持闭合；若使该组接点分断，再按一下按键3，自锁卡销8自动脱扣，该键自动复位，其定接点11和动接点12分断，从而完成对电动机的起动、运转和停止三步动作的控制。动接点12、23下设有压力弹簧19，外壳及骨架1上设有组装孔6，安装孔7，接线孔10，接线螺钉14和组装螺钉22。两组电接点在线路中的接法如图2-5、2-6所示，1是起动电接点，2是运转电接点，3是起动电容器，4是电动机起动绕组，5是电动机运转绕组，M是被控电动机。
实施例2纵列机械手动控制起动开关如图3-1、3-2、3-3、3-4所示，在外壳及骨架1中设置两段按键撑杆并各带有瞬动机构，瞬动机构上方纵列设有起动按键2，并列设有停止按键11，按键下设有起动按键复位弹簧4和停止按键复位弹簧12，起动按键2上设有防脱卡销3，起动按键杆上段与键钮为一体，并有较细的延长部分，下段为方形空心管状，套于上段的延长部分上，两段按键杆同轴并各控制两组瞬动机构，每段各通过瞬动机构控制两组电接点6、7，上段是起动电接点，下段是运转电接点，下段设有卡槽15和卡销16，卡销端部设有卡销弹簧17。瞬动机构由瞬动滑板13，瞬动弹簧5和动接点滑动撑块21组成。由于两段按键杆在一同心轴上，所以按动起动按键2时，两组瞬动机构会同时上弹，所有电接点闭合；当放松起动按键2时，上段按键杆自动复位，其接点分断，而下段由于卡槽15被卡销16卡住而锁定，其接点仍然保持闭合；欲使下段一组接点分断，按一下停止按键11，其键杆14下段将卡销16从卡槽15中退出，下段按键杆18在复位弹簧20的作用下复位，该组接点分断。外壳及骨架1上，设有接线孔8、接线螺钉9、组装孔10、安装孔22。两组电接点在线路中的接法与图2-5、2-6相同。
实施例3气囊开关自动延时控制起动开关，如图4-1、4-2、4-3所示，在外壳3及固定支架15中设置一气囊延时自动开关5和一搬钮开关离合器9，固定支架15通过组装螺钉2固定在底板1上，离合器9由搬钮8、瞬动弹簧挡板12、瞬动弹簧13、定接点16、绝缘骨架17、柱形动接点18组成，离合器开关搬钮8的下方设有一可沿螺钉11所限定的轨道滑动的传动滑板10，传动滑板10为一金属薄板，中间有方口套在搬钮8上，并受其控制，金属传动滑板10的一端有孔，套在杠杆6的一个端头上，杠杆6的另一端压在气囊控制凸钮19上，中间的支点7为一转轴。当搬动8任意变换位置时，主令开关都会有一对接点分断。搬钮8在位置A时为常态，当把搬钮搬到位置B时，滑板10被推向左移，带动杠杆6上端左移，则其下端右移，于是延时凸钮被释放而慢慢抬起，经整定的时间后，延时开关动作，其常闭接点分断。接线螺钉20置于延时自动开关5和搬钮开关离合器9上，安装孔22设在底板1上，搬钮8和延时调解螺钉4透过外壳3顶部的孔露在外面，组装螺钉2连接外壳与底板1。使用时将搬钮开关的常开接点接入电源回路，并直通被控电动机的运转绕组；延时开关的常闭接点接在搬钮开关常开接点的负载侧与电动机起动绕组之间(见图4-4)。图4-4与图2-6的区别在于起动电接点1要用延时开关的常闭接点。图中1延时开关常闭接点；2运转电接点；3起动电容器；4电动机起动绕组；5电动机运转绕组；M被控电动机。
实施例4气体压差自动延时控制起动开关，如图5-1、5-2、5-3所示自锁开关按键1，面板2，指示灯3，自锁开关体4，杠杆转轴10，组装螺钉11，安装孔12，接线孔13，接线螺钉14，延时调解螺钉15。将一气体压差式自动延时开关5和一个接点瞬动式自锁开关4，由联板6联接在壳体7上，壳体7内设有杠杆9，杠杆9的一端压在气体压差自动延时开关的按键8上，另一端伸入到自锁开关按键1的通孔内，并受其控制，杠杆支点为一转轴10。当按下按键1时，自锁开关的接点闭合，按键因自锁而不复位，同时杠杆9的下端被压向左移，则上端右移，按键8被释放，经整定的时间后，延时开关的常闭接点分断。欲使自锁开关的接点分断，再按一下按键1即可。自锁开关的内部结构和原理与实施例1的自锁开关部分完全相同。自锁开关的常开接点接电源与电动机运转绕组回路，延时开关的常闭接点接自锁开关的负载端与电动机的起动绕组回路(见图4-4)。
实施例5机械发条自动延时控制起动开关，如图6-1、6-2、6-3、6-4所示延时(起动)旋钮1，运转(停止)旋钮2，运转接点3，运转凸轮4，发条5，摩擦片6，盖碗7，延时(起动)接点8，延时凸轮9，主轴10，棘爪11，振子12，外壳13，齿轮系14～16，棘爪孔17，弹性卡球18，起动旋钮轴套19，延时调解旋钮20，引线孔21。在外壳13内设置普通的机械发条式延时开关，其上设置两付接点3和8，接点3和8分别由两个能同步开起而不同步复位的旋钮1、2控制，延时(起动)旋钮1固定在主轴10上，运转旋钮2套装在主轴10上，并由弹性卡球18在开、闭两点定位。两旋钮的对应侧两端都有侧向的突出部分，组装后以主轴10为中心相跨，当旋动起动旋钮1时，带动运转旋钮2一起转动。常态时，两旋钮处于图6-2所示位置，工作时顺时针旋动旋钮1，则旋钮2同时动作，两组电接点同时闭合，同时发条5被旋紧上劲，旋动时靠第二轮上的棘爪孔17与棘爪11滑脱而与其后的齿轮系离开，不致使齿轮系14～16受损。放松旋钮1后，靠摩擦片6和盖碗7使与头轮滑动而将发条松开，并不影响齿轮系的转动，于是旋钮1和主轴10自动反转，此时延时开始。在延时时间内整个齿轮系转动，并靠振子12调速。当旋钮1回转至原位时，延时结束，接点8分断；当旋钮1被放松并回转时，旋钮2并不回转，接点3仍保持闭合，此时旋钮处在如图6-3所示的位置。欲使接点3分断，将旋钮2旋回原位即可。调解凸轮9起转角度即可调解延时时间。
使用时运转接点3接电源与电动机运转绕组回路；起动接点8接电源或运转接点的负载侧与电动机起动绕组回路(见图2-5，图2-6)。
实施例6手动与电子自动延时控制起动开关的电原理如图7-1、7-2所示，由一个搬钮开关或带有瞬动和自锁机构的按键开关S与一个延时电路控制一支双向晶闸管SCK组合而成，按键开关与双向晶闸管同步闭合与导通，不同步分断和截止。当按键开关S闭合时便接通了电动机主绕组L2的电源，并且晶闸管SCK导通，电动机付绕组L1也得电，电动机开始起动。同时，电子延时电路也开始工作，经整定的时间后电路翻转，继电器K动作，其常闭触点KB断开，SCK截止，切断电动机付绕组电源，电动机进入运转阶段。欲使电动机停止运转，断开开关S即可。
在电子延时电路中由C1、V1、L及C2、C3组成降压，隐压，整流，滤波的直流电源，供给以NE555、RP、R1～R3、C4组成的定时电路。定时电路的工作原理是当电路通电时C4上端为低电位，3端输出高电平，继电器K不动作，于此同时电源正端经RP、R1对C4充电，当C4上端电位高于NE555阈值电平时，3端输出低电平，继电器K吸合，其常闭触点KB打开，SCK截止，电动机付绕组的电源被切断。当继电器常开触点KA闭合时，C4通过R2迅速放电，为下次定时作好准备，因比该延时电路有较高的定时精度和可靠性。调整电位器RP，即可调整延时时间。R3是为了延长定时时间而设，本电路中可取最低值。当在定时中途断电时，C4上的电荷可通过V2泄放。LED是定时指示发光管。电容器C是电动机的起动电容器，不属于本开关元件之例。其外观形状如图7-2。图中外壳1、延时调整孔2、搬钮3、起动状态指示灯4(即LED)、安装孔5、组装螺钉6、引线孔7。
实施例7全电子自动延时控制起动开关的电原理如图8，它与实施例6的区别仅在于主开关采用了双向晶闸管SCK1，其余电路完全相同。这种组合可使两支双向晶闸管同步导通而不同步截止，图中R1是晶闸管控制极电阻。电路的起、闭只由一个微动开关S控制一只双向晶闸管(SCK1)和由电子延时电路控制一只双向晶闸管(SCK2)组合而成，两只晶闸管能同步导通，不同步截止。电容器C是电动机的起动电容，不属本开关元件。其外观形状与图7-2大致相似，只是外部的搬钮开关改成了微动开关。
实施例8把实施例7的电路制成电力电子模块，由一个微动开关控制，就是本实施例的根本内容，其内部电路与该实施例相似，功能一致。它有两路输出，两路输出可同步导通，不同步截止。其外观形状亦与实施例7相同，即与图7-2相似。
权利要求1.一种外控式单相电动机，在机壳(9)中，转子(5)穿入定子内圆，转轴(1)两端设有轴承(8)，轴承(8)紧配合镶嵌在端盖(2)的内圆上，定子包括定子绕组(3)和定子铁心(4)，紧配合镶嵌在机壳(9)的内圆上，机壳顶部设有起动电容器(6)和接线盒(7)，其特征在于在电动机的外部另设一起动开关，用电源导线将电动机和外部控制起动开关连接在一起，取代原电动机内部设置的离心开关。
2.根据权利要求1所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关，在外壳及骨架(1)中设置两支按键撑杆并各带有瞬动机构，瞬动机构上方并列设有起动按键(2)和停止按键(3)，它们分别与各自的按键撑杆相连，按键下设有起动按键复位弹簧(21)和停止按键复位弹簧(17)，起动按键(2)的突出部分(5)伸入停止按键(3)的空缺部分(4)内，按键(3)的键杆上设有自锁卡销(8)，卡销(8)的上端套在复位弹簧(17)内，并置于骨架上的孔中，下端透过骨架上的弧形孔(9)置于该键杆上的定向循环往复的限位槽(18)内。
3.根据权利要求1所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关，在外壳及骨架(1)中设置两段按键撑杆并各带有瞬动机构，瞬动机构上方纵列设有起动按键(2)，并列设有停止按键(11)，按键下设有起动按键复位弹簧(4)和停止按键复位弹簧(12)，起动按键(2)上设有防脱卡销(3)，起动按键杆上段与键钮为一体并有较细的延长部分，下段为方形空心管状，套于上段的延长部分上，两段按键杆同轴并各控制两组瞬动机构，下段设有卡槽(15)和卡销(16)。
4.根据权利要求2、3所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的瞬动机构由瞬动滑板、瞬动弹簧和动接点滑动撑块组成。
5.根据权利要求1所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关，在外壳(3)及固定支架(15)中设置一气囊延时自动开关(5)和一搬钮开关离合器(9)，开关离合器搬钮(8)的下方设有一可沿螺钉(11)所限定的轨道滑动的传动滑板(10)，传动滑板(10)中间有方口套在搬钮(8)上，滑板(10)的一端设有孔，孔套在杠杆(6)的一个端头，杠杆(6)的另一端压在气囊控制凸钮(19)上，中间的支点为一转轴(7)。
6.根据权利要求1所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关，设置一气体压差式自动延时开关(5)和一个接点瞬动式自锁开关(4)，由联板(6)联接在壳体(7)上，壳体(7)内设有杠杆(9)，杠杆(9)的一端压在气体压差自动延时开关的按键(8)上，另一端伸入到自锁开关按键(1)的通孔内，杠杆支点为一转轴(10)。
7.根据权要求1所述的一种外控式单相电动机。其特征在于所述的起动开关，在外壳(13)内设置普通的机械发条式延时开关，其上设置两付接点(3)和(8)，接点(3)和(8)分别由两个能同步开起而不同步复位的旋钮(1)和(2)控制，延时起动旋钮(1)固定在主轴(10)上；运转旋钮(2)套装在主轴(10)上，由弹性卡球(18)在开、闭两点定位。
8.根据权要求1所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关由一个搬钮开关或带有瞬动和自锁机构的按键开关(S)与一个电子延时电路控制的一只双向晶闸管(SCK)组合而成，按键开关与双向晶闸管同步闭合与导通，不同步分断与截止。
9.根据权利要求1所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关由一个微动开关(S)控制一只双向晶闸管(SCK1)和由电子延时电路控制一只双向晶闸管(SCK2)组合而成，两只晶闸管能同步导通，不同步截止。
10.根据权利要求1、9所述的一种外控式单相电动机，其特征在于所述的起动开关是一具有两路输出的电力电子集成模块，两路输出能同步导通，不同步截止。
专利摘要一种外控式单相电动机,电动机内部不设离心开关,在电动机的外部另设一起动开关,用电源导线将电动机和外部控制起动开关连接在一起,起动开关均有骨架及外壳,自成独立的整体,可以是机械手动控制式的,也可以是机械自动控制式的,还可以是电子自动控制式的,该电动机不仅节省能源,而且轴向体积可以缩小15～20%,可大幅度地降低电动机的制造成本,外部独立开关其使用、维护、修理、观察、更换都非常方便,制造容易,成本低廉,具有广泛的实用性。
文档编号H02P1/00GK2362234SQ9724340
公开日2000年2月2日 申请日期1997年10月23日 优先权日1997年10月23日
发明者张贵福 申请人:张贵福