排水泵移相启动永磁电动机制造技术

本发明专利技术是一种排水泵移相启动永磁电动机，其涉及一种电动机，包括定子部件、电机转子部件。定子部件的辅助绕组与主绕组共同作用产生定子旋转磁场。电机转子部件的磁滞环与定子旋转磁场相互作用产生的启动转矩更大，当磁滞环把电机转子部件牵入同步转速时，转子永磁体与定子旋转磁场相互作用产生同步转矩的电机效率更高。所述电动机的电动机气隙是均匀的，所述电动机利用电容移相作用产生的启动转矩大，采用闭口槽定子铁芯消除了电机齿槽转矩，在显著提高电机启动转矩的前提下降低电机输入功率，能够提高洗衣机排水泵效率。所述电动机定子磁极极弧宽度大，进一步提高该电机效率。

Phase starting permanent magnet motor for drainage pump

The present invention is a phase starting permanent magnet motor of a drainage pump, which relates to an electric motor, which includes a stator part and a motor rotor part. The stator rotating magnetic field is produced by the joint action of the auxiliary winding of the stator parts and the main winding. The starting torque of motor rotor components is greater than that of the stator rotating magnetic field. When the hysteresis loop pulls the motor rotor parts into the synchronous speed, the rotor permanent magnet and the stator rotating magnetic field interact to produce the synchronous torque motor, and the efficiency is higher. The motor air gap of the motor is uniform, the starting torque generated by the motor phase shifting capacitor effect, with closed slots of stator core eliminates cogging torque, reduce the input power of the motor in the motor starting torque is significantly improved under the premise, can improve the efficiency of drainage pump of washing machine. The stator pole arc width of the motor is large, and the efficiency of the motor is further improved.

【技术实现步骤摘要】
排水泵移相启动永磁电动机
本专利技术是一种排水泵移相启动永磁电动机，其涉及一种电动机，特别是涉及一种应用于洗衣机排水泵的移相启动永磁电动机。
技术介绍
普通洗衣机排水泵电动机多数采用40W的永磁电机，中国轻工行业标准《QB/T4273-2011洗衣机排水泵技术要求》中，小于50W的永磁电机排水泵的效率为7%。洗衣机排水泵效率偏低的原因除去排水泵结构因素之外，主要是洗衣机排水泵电动机的效率偏低。普通洗衣机排水泵永磁电机效率偏低的原因之一是阶梯气隙结构产生的启动转矩较小。普通洗衣机排水泵永磁电机采用一个U形定子铁芯，U形定子铁芯上安装有两个绕组线圈，两个绕组线圈串联形成单相定子绕组。U形定子铁芯有两个铁芯磁极，每一个铁芯磁极径向内表面分为两段，这两段铁芯磁极径向内表面与转子永磁体径向外表面之间的气隙长度不相等，形成阶梯气隙，阶梯气隙使静止时定子绕组产生的磁场轴线与转子永磁体磁场轴线之间存在一个夹角，洗衣机排水泵通电后产生启动转矩。该永磁电机启动转矩较小，难以在满负载下启动，需要离合器使其空载启动。授权公告号CN2916195Y，专利技术名称“一种离心式排水泵”展示了此类洗衣机排水泵及其离合器的结构。由于此类离合器使洗衣机排水泵仅在永磁电机转子旋转不足一圈的时间内空载启动，启动转矩增加十分有限。普通洗衣机排水泵永磁电机效率偏低的原因之二是U形定子铁芯与转子永磁体之间的齿槽转矩较大。普通洗衣机排水泵永磁电机U形定子铁芯的两个铁芯磁极之间是宽度较大的空气槽，转子永磁体磁场分别穿过铁芯磁极或空气槽时的磁阻相差较大，产生齿槽转矩，齿槽转矩迫使转子永磁体磁极停留在定子铁芯磁极处，普通洗衣机排水泵永磁电机启动时必须克服齿槽转矩。上述两个因素导致该永磁电机启动转矩较小，只能通过增加电机输入功率而增加电机启动转矩，从而使普通洗衣机排水泵永磁电机效率偏低。另外，普通洗衣机排水泵永磁电机U形定子铁芯的定子磁极极弧宽度较小，导致电机电磁转矩下降，进一步降低该电机效率。若有一种洗衣机排水泵电动机采用电容移相启动，并且采用闭口槽定子铁芯消除电机齿槽转矩，则可以显著提高电机启动转矩，继而降低电机输入功率，提高该洗衣机排水泵效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服普通洗衣机排水泵永磁电机效率偏低的缺点，提供一种采用电容移相启动，并且采用闭口槽定子铁芯和集中式定子绕组的，电机启动转矩大、效率高的洗衣机排水泵移相启动永磁电动机。本专利技术的实施方案如下：排水泵移相启动永磁电动机应用于洗衣机排水泵，洗衣机排水泵包括水泵部件和所述电动机。水泵部件包括外壳二、外壳一、轴套一、轴套二、密封圈、转子部件，转子部件包括电机转子部件和叶轮。轴套一、轴套二安装在外壳一的内腔，密封圈安装在外壳一的一端，外壳一的另一端有密封套筒，外壳二的一端有进水管和出水管，外壳二的另一端与外壳一有密封圈的一端采用螺钉连接在一起，在外壳二、外壳一径向内侧形成水泵内腔，转子部件安装在水泵内腔。所述电动机包括定子部件、电机转子部件。定子部件安装在外壳一的密封套筒径向外侧。定子部件包括磁轭铁芯、主绕组铁芯部件、主绕组一、主绕组二、辅助绕组铁芯部件、辅助绕组一、辅助绕组二。主绕组铁芯部件包括主绕组铁芯二、隔磁板一、主绕组铁芯一，隔磁板一安装在主绕组铁芯二与主绕组铁芯一之间，在主绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路。辅助绕组铁芯部件包括辅助绕组铁芯二、隔磁板二、辅助绕组铁芯一，隔磁板二安装在辅助绕组铁芯二与辅助绕组铁芯一之间，在辅助绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路。主绕组一、主绕组二安装在主绕组铁芯部件上，形成主绕组部件。辅助绕组一、辅助绕组二安装在辅助绕组铁芯部件上，形成辅助绕组部件。主绕组部件和辅助绕组部件安装在磁轭铁芯上。主绕组一的绕组线圈与主绕组二的绕组线圈串联或者并联形成主绕组，辅助绕组一的绕组线圈与辅助绕组二的绕组线圈串联或者并联形成辅助绕组，辅助绕组线路中串联有电容器，采用电容移相启动方式，主绕组线路两端与辅助绕组线路两端并联在一起连接交流电源。电机转子部件包括转轴、转子骨架、转子永磁体。转子永磁体安装在转子骨架上，转子骨架安装在转轴上。或者，电机转子部件包括转轴、转子骨架、转子永磁体、磁滞环。转子永磁体安装在转子骨架轴向的一端，磁滞环安装在转子骨架轴向的另一端，转子骨架安装在转轴上。转子永磁体径向外表面有两个互为异性磁极。磁滞环材质是磁滞材料。主绕组一、主绕组二、辅助绕组一、辅助绕组二的结构相同，主绕组一、主绕组二、辅助绕组一、辅助绕组二分别包括绕组骨架、绕组线圈，绕组骨架中间是骨架中心孔，绕组线圈安装在绕组骨架上。磁轭铁芯中间是定子气隙内腔，磁轭铁芯径向外侧分布四个安装槽，四个安装槽依次分别命名为安装槽一、安装槽二、安装槽三、安装槽四，每一个安装槽与定子气隙内腔之间分别有一个空气槽，四个空气槽依次分别命名为空气槽一、空气槽二、空气槽三、空气槽四，每一个空气槽与其径向外侧的安装槽之间有一个截面非常小的隔磁磁桥，每一个空气槽与其径向内侧的定子气隙内腔之间有一个截面非常小的隔磁磁桥，四个空气槽把定子气隙内腔径向外侧部分分割成四个磁极，四个磁极依次分别命名为磁极Ⅰ、磁极Ⅱ、磁极Ⅲ、磁极Ⅳ。主绕组铁芯二、隔磁板一、主绕组铁芯一的结构相同，主绕组铁芯二、隔磁板一、主绕组铁芯一呈U形，主绕组铁芯二、隔磁板一、主绕组铁芯一分别包括三段部分，主绕组铁芯二、隔磁板一、主绕组铁芯一中间是横段一，横段一两侧分别是竖段一、竖段二。隔磁板一材质是非导磁材料。主绕组铁芯二、隔磁板一、主绕组铁芯一从下向上依次叠压安装在一起，组成主绕组铁芯部件。主绕组一安装在主绕组铁芯部件的竖段一上，主绕组二安装在主绕组铁芯部件的竖段二上。辅助绕组铁芯二、隔磁板二、辅助绕组铁芯一的结构相同，辅助绕组铁芯二、隔磁板二、辅助绕组铁芯一呈U形，辅助绕组铁芯二、隔磁板二、辅助绕组铁芯一分别包括三段部分，辅助绕组铁芯二、隔磁板二、辅助绕组铁芯一中间是垂直段一，垂直段一两侧分别是水平段一、水平段二。隔磁板二材质是非导磁材料。辅助绕组铁芯二、隔磁板二、辅助绕组铁芯一从右向左依次叠压安装在一起，组成辅助绕组铁芯部件。辅助绕组一安装在辅助绕组铁芯部件的水平段一上，辅助绕组二安装在辅助绕组铁芯部件的水平段二上。定子部件在装配时，主绕组铁芯部件的竖段一的右侧端面安装在磁轭铁芯的安装槽二中，主绕组铁芯部件的竖段二的左侧端面安装在磁轭铁芯的安装槽四中，辅助绕组铁芯部件的水平段一的下侧端面安装在磁轭铁芯的安装槽三中，辅助绕组铁芯部件的水平段二的上侧端面安装在磁轭铁芯的安装槽一中。所述电动机在启动和运行的某一时刻，主绕组一和主绕组二磁场的主绕组磁通路径一是，磁力线从主绕组的n极出发，磁力线依次经过主绕组铁芯一的横段一、竖段一，磁力线进入磁轭铁芯的磁极Ⅱ，磁力线再经过电动机气隙、电机转子部件、电动机气隙，磁力线进入磁轭铁芯的磁极Ⅲ，磁力线进入主绕组铁芯一的竖段二，磁力线回到主绕组的s极，形成闭合回路。所述电动机在启动和运行的某一时刻，主绕组一和主绕组二磁场的主绕组磁通路径二是，磁力线从主绕组的n极出发，磁力线依次经过主绕组铁芯二的横段一、竖段一，磁力线进入磁轭铁芯的磁极Ⅰ，磁力线再经过电动机气隙、电机转子部件、电动机气隙，磁力线进入磁轭铁芯的磁极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排水泵移相启动永磁电动机，其特征在于所述电动机包括定子部件、电机转子部件(18)；定子部件安装在水泵外壳一(17)的密封套筒(48)径向外侧；定子部件包括磁轭铁芯(19)、主绕组铁芯部件、主绕组一(9)、主绕组二(1)、辅助绕组铁芯部件、辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)；主绕组铁芯部件包括主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)，隔磁板一(6)安装在主绕组铁芯二(5)与主绕组铁芯一(7)之间，在主绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路；辅助绕组铁芯部件包括辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)，隔磁板二(4)安装在辅助绕组铁芯二(3)与辅助绕组铁芯一(8)之间，在辅助绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路；主绕组一(9)、主绕组二(1)安装在主绕组铁芯部件上，形成主绕组部件；辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)安装在辅助绕组铁芯部件上，形成辅助绕组部件；主绕组部件和辅助绕组部件安装在磁轭铁芯(19)上；主绕组一(9)的绕组线圈(38)与主绕组二(1)的绕组线圈(38)串联或者并联形成主绕组，辅助绕组一(10)的绕组线圈(38)与辅助绕组二(2)的绕组线圈(38)串联或者并联形成辅助绕组，辅助绕组线路中串联有电容器，采用电容移相启动方式，主绕组线路两端与辅助绕组线路两端并联在一起连接交流电源；电机转子部件(18)安装在水泵内腔；电机转子部件(18)包括转轴(50)、转子骨架(51)、转子永磁体(20)；转子永磁体(20)安装在转子骨架(51)上，转子骨架(51)安装在转轴(50)上；或者，电机转子部件(18)包括转轴(50)、转子骨架(51)、转子永磁体(20)、磁滞环(21)；转子永磁体(20)安装在转子骨架(51)轴向的一端，磁滞环(21)安装在转子骨架(51)轴向的另一端，转子骨架(51)安装在转轴(50)上；转子永磁体(20)径向外表面有两个互为异性磁极；磁滞环(21)材质是磁滞材料；主绕组一(9)、主绕组二(1)、辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)的结构相同，主绕组一(9)、主绕组二(1)、辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)分别包括绕组骨架(37)、绕组线圈(38)，绕组骨架(37)中间是骨架中心孔(36)，绕组线圈(38)安装在绕组骨架(37)上；磁轭铁芯(19)中间是定子气隙内腔(22)，磁轭铁芯(19)径向外侧分布四个安装槽，四个安装槽依次分别命名为安装槽一(35)、安装槽二(27)、安装槽三(30)、安装槽四(33)，每一个安装槽与定子气隙内腔(22)之间分别有一个空气槽，四个空气槽依次分别命名为空气槽一(23)、空气槽二(26)、空气槽三(29)、空气槽四(32)，每一个空气槽与其径向外侧的安装槽之间有一个截面非常小的隔磁磁桥(24)，每一个空气槽与其径向内侧的定子气隙内腔(22)之间有一个截面非常小的隔磁磁桥(24)，四个空气槽把定子气隙内腔(22)径向外侧部分分割成四个磁极，四个磁极依次分别命名为磁极Ⅰ(25)、磁极Ⅱ(28)、磁极Ⅲ(31)、磁极Ⅳ(34)；主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)的结构相同，主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)呈U形，主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)分别包括三段部分，主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)中间是横段一(39)，横段一(39)两侧分别是竖段一(41)、竖段二(40)；隔磁板一(6)材质是非导磁材料；主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)从下向上依次叠压安装在一起，组成主绕组铁芯部件；主绕组一(9)安装在主绕组铁芯部件的竖段一(41)上，主绕组二(1)安装在主绕组铁芯部件的竖段二(40)上；辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)的结构相同，辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)呈U形，辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)分别包括三段部分，辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)中间是垂直段一(43)，垂直段一(43)两侧分别是水平段一(44)、水平段二(42)；隔磁板二(4)材质是非导磁材料；辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)从右向左依次叠压安装在一起，组成辅助绕组铁芯部件；辅助绕组一(10)安装在辅助绕组铁芯部件的水平段一(44)上，辅助绕组二(2)安装在辅助绕组铁芯部件的水平段二(42)上；定子部件在装配时，主绕组铁芯部件的竖段一(41)的右侧端面安装在磁轭铁芯(19)的安装槽二(27)中，主绕组铁芯部件的竖段二(40)的左侧端面安装在磁轭铁芯(19)的安装槽四(33)中，辅助绕组铁芯部件的水平段一(44)的下侧端面安装在磁轭...

【技术特征摘要】
1.一种排水泵移相启动永磁电动机，其特征在于所述电动机包括定子部件、电机转子部件(18)；定子部件安装在水泵外壳一(17)的密封套筒(48)径向外侧；定子部件包括磁轭铁芯(19)、主绕组铁芯部件、主绕组一(9)、主绕组二(1)、辅助绕组铁芯部件、辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)；主绕组铁芯部件包括主绕组铁芯二(5)、隔磁板一(6)、主绕组铁芯一(7)，隔磁板一(6)安装在主绕组铁芯二(5)与主绕组铁芯一(7)之间，在主绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路；辅助绕组铁芯部件包括辅助绕组铁芯二(3)、隔磁板二(4)、辅助绕组铁芯一(8)，隔磁板二(4)安装在辅助绕组铁芯二(3)与辅助绕组铁芯一(8)之间，在辅助绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路；主绕组一(9)、主绕组二(1)安装在主绕组铁芯部件上，形成主绕组部件；辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)安装在辅助绕组铁芯部件上，形成辅助绕组部件；主绕组部件和辅助绕组部件安装在磁轭铁芯(19)上；主绕组一(9)的绕组线圈(38)与主绕组二(1)的绕组线圈(38)串联或者并联形成主绕组，辅助绕组一(10)的绕组线圈(38)与辅助绕组二(2)的绕组线圈(38)串联或者并联形成辅助绕组，辅助绕组线路中串联有电容器，采用电容移相启动方式，主绕组线路两端与辅助绕组线路两端并联在一起连接交流电源；电机转子部件(18)安装在水泵内腔；电机转子部件(18)包括转轴(50)、转子骨架(51)、转子永磁体(20)；转子永磁体(20)安装在转子骨架(51)上，转子骨架(51)安装在转轴(50)上；或者，电机转子部件(18)包括转轴(50)、转子骨架(51)、转子永磁体(20)、磁滞环(21)；转子永磁体(20)安装在转子骨架(51)轴向的一端，磁滞环(21)安装在转子骨架(51)轴向的另一端，转子骨架(51)安装在转轴(50)上；转子永磁体(20)径向外表面有两个互为异性磁极；磁滞环(21)材质是磁滞材料；主绕组一(9)、主绕组二(1)、辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)的结构相同，主绕组一(9)、主绕组二(1)、辅助绕组一(10)、辅助绕组二(2)分别包括绕组骨架(37)、绕组线圈(38)，绕组骨架(37)中间是骨架中心孔(36)，绕组线圈(38)安装在绕组骨架(37)上；磁轭铁芯(19)中间是定子气隙内腔(22)，磁轭铁芯(19)径向外侧分布四个安装槽，四个安装槽依次分别命名为安装槽一(35)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，
申请(专利权)人：大连碧蓝节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21