一种电容电机定子绕组的排线结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电容电机定子绕组的排线结构，包括主绕组、副绕组和分流绕组，分流绕组包括第一分流绕组和第二分流绕组，第一分流绕组参照副绕组的电极相位向左偏移设定的角度，其电极右侧重叠在副绕组的电极右侧上，左侧分布在副绕组的电极左侧与主绕组的接壤区域，第二分流绕组参照副绕组的电极相位向右偏移设定的角度，其电极左侧重叠在副绕组的电极左侧上，第二分流绕组的电极右侧分布在副绕组的电极右侧与主绕组的接壤区域，第一分流绕组与第二分流绕组顺绕向并联后再与主绕组串联。本实用新型专利技术将主绕组的‘定位励磁’方式变成‘步进励磁’方式，并解决了副相‘假电源’供电问题，提高了电容电机的工作效率和扭矩。

【技术实现步骤摘要】
一种电容电机定子绕组的排线结构
本技术涉及电机
，具体涉及一种电容电机定子绕组的排线结构。
技术介绍
现有技术中，电容电机的排线完全是参照三相电机的‘相绕组定位’排线法在排线，定位励磁的相绕组在步进交替运行中，至少需要三相绕组才能周转；而电容电机用来周转的相绕组仅有两组，是在定子槽内嵌入的相距90°相位的主绕组和副绕组，并且，电容电机的定子铁芯上开设有多个定子槽，主绕组的两端、副绕组的两端是分布在不同的定子槽内的，工作时，单相电源用电容器进行90°相位移相后，直接供给电机定子铁芯上缠绕的主绕组和副绕组。电容电机中使用‘相绕组定位’排线法来排线，但结合其工作过程，就会产生一定的弊端。现有技术中电容电机的副绕组，其自感成分全部来自于电机载荷的磁通回路，自感电压波跟随电机负载而变化，只有将电容移相电流设定在过饱和输出状态，才能阻抗过大载入副绕组的电流，也就是“假电源供电”。另一方面，电机定子与转子之间最大磁极错位角度为15°相角，而电容电机主绕组在其电源电压中端电位之前，其励磁的最高电压为波峰电压的一半，无法对转子载荷，只能在中端(30°至60°)电位上升阶段，主绕组在不饱和励磁条件下对转子实施旋转驱动；电位进入高端电位后变化到105°阶段，主绕组才在饱和励磁条件下对转子实施旋转驱动；电位在105°以后，和中端的电位下降阶段，以及整个低端电位阶段，主绕组对转子的旋转驱动都为零。因此，现有技术中电容电机主绕组只能在一个相位上对转子进行励磁，由此使得在整个工作过程中，定子对转子在整个驱动周期中的旋转加力时间不到2/3周期；致使现有电容电机存在效率低、扭矩小等诸多问题，特别是在大扭矩启动时必须依赖启动装置，不但成本高，还容易损坏启动装置。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术要解决的技术问题是：如何提供一种电容电机定子绕组的排线结构设计方案，用以解决现有电容电机存在的相绕组不足而导致的效率低、扭矩小等问题。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种电容电机定子绕组的排线结构，包括嵌入在定子槽内的主绕组和副绕组，所述主绕组和所述副绕组相距90°相位角，所述主绕组和所述副绕组均为同心式分布绕组，还包括分流绕组，所述分流绕组分布在对应位置所述主绕组内侧的定子槽内，所述分流绕组包括第一分流绕组和第二分流绕组，所述第一分流绕组参照所述副绕组的电极相位向左偏移设定的角度，所述第一分流绕组的电极右侧重叠在所述副绕组的电极右侧上，所述第一分流绕组的电极左侧分布在所述副绕组的电极左侧与所述主绕组的接壤区域，所述第二分流绕组参照所述副绕组的电极相位向右偏移设定的角度，所述第二分流绕组的电极左侧重叠在所述副绕组的电极左侧上，所述第二分流绕组的电极右侧分布在所述副绕组的电极右侧与所述主绕组的接壤区域，所述第一分流绕组与所述第二分流绕组顺绕向并联后再与所述主绕组串联。本技术通过第一分流绕组和第二分流绕组的分布，同时，结合主绕组和副绕组排列关系，当分布在副绕组电极左侧的第一分流绕组自身的电极方向与副绕组电极方向相同，则副绕组电极右侧的第二分流绕组自身的电极方向必定与副绕组电极方向相反；这样，副绕组在励磁中，感应电压会阻止与副绕组电极方向相同的那个分流绕组的电流通过，同时加强与副绕组电极方向相反的那个分流绕组的电流通过，由此可将45°电位时期的主绕组励磁加升到饱和状态。同时当主绕组相电位为90°时，第一分流绕组和第二分流绕组的电流各等于主绕组电流的一半，这能保证主绕组在设定时间节点上能准确的在其对应的相位上实施高效励磁，使主绕组能够高效驱动转子旋转2/3周期，突破了主绕组只能在一个相位上励磁的限制。由此，本技术使用副相励磁电流干预主相分流的办法，将主相的‘定位励磁’变成步进90°的‘步进励磁’，解决了电容电机相绕组不足的问题，提高了电容电机的工作效率和扭矩。优选的，所述分流绕组的电极与所述副绕组的电极重叠的定子槽口内、以及所述副绕组的电极距区域的定子槽口处均采用导磁材料对对应位置的定子槽口进行封闭，所述导磁材料与对应位置的定子铁芯之间形成低磁阻磁通回路，其余位置的定子槽口处均采用非导磁材料对对应位置的定子槽口进行封闭。这样，通过将分流绕组的电极与副绕组的电极重叠的定子槽口内、以及副绕组的电极距区域的定子槽口处采用导磁材料对对应位置的定子槽口进行封闭，这样在每极下的副绕组电极周围的定子铁芯中，将形成极为有限的低磁阻磁通回路，低磁阻磁通回路的磁阻比通过转子铁芯的磁阻低很多，并且低磁阻磁通回路对副绕组感应的阻抗电压不跟随转子消耗而下降，反而有一定上升；然而，转子消耗磁通是引起副绕组无法使用自感阻抗移相电流载入的根源，这样，低磁阻磁通回路对副绕组感抗电压，能够3到4倍的增加电容配置，即在主相电压的中、高端电位阶段，副绕组能靠低磁阻磁通回路产生的自感来翻倍的阻抗移相电流载入，而到了主相电压的低端电位阶段，副绕组已经进入高效励磁阶段，它完全能靠自感来阻抗翻倍的移相电流载入。在此期间，由于通过转子的磁通需更高的磁压，而低磁阻磁通回路的回路狭窄，高磁压会使狭窄回路的磁通上升到过饱和状态，使其无法妨碍副绕组增加电流输入，副绕组实现高效励磁，使得运行电容处于不饱和移相输出状态，副绕组供电就变成了真正的相电源供电，这样就可将副相的‘假电源’变成真正的相电源运行，由此定子中副绕组饱和励磁的缺口被全部覆盖，电机定子对转子的驱动，实现整个驱动周期的全程无缝链接加力；电机能摆脱对所有启动装置的依赖。同时，由于定子对转子没有旋转驱动期间，定子并没停止励磁，转子在没有增加旋转动力的情况下消耗励磁能量，按照其对比数据，即可证明本技术电机有十分耀眼的效率增长和运转扭矩增长；除它在运行中能节约大量电能以外，电机的噪音和震动更小；可从它效率增长后减少的电流输入量计算出它可节约大量绕线，而从它运转扭矩增长幅度，可以计算出它可以节约大量的铁芯片，以及它不必使用启动装置实施大扭矩启动，不但能巨幅降低制造成本，而且巨幅降低堵转电流，排除易烧电机的隐患，使电机更经久耐用。优选的，所述分流绕组与所述副绕组重叠的部分为所述分流绕组的感应电极，所述分流绕组分布在所述副绕组与所述主绕组接壤区域的部分为所述分流绕组的励磁电极，所述分流绕组的励磁电极分布在距离所述主绕组分布电极距的±50°区域，所述分流绕组的感应电极分布在距离所述主绕组分布电极距的±70°区域。这样，分流绕组的励磁电极分布在距离主绕组分布电极距的±50°区域，是为了单边延伸或者收缩主绕组励磁电极的排列长度，分流绕组的感应电极分布在距离主绕组分布电极距的±70°区域，是为了使分流绕组的电流对副绕组的励磁电极产生罩极效应。由于分流绕组是主绕组同心排列绕组的内圈，排列圈数受到限制；虽然需要的分流电压不高，但完全靠±50°区域与±70°区域的相位差在分流绕组中获取的副相电压，用来分流主相电流，还是有些不足，并且在电机负载越重时这个分流电压越弱。所以就在定子铁芯中使用导磁材料对定子槽口进行封闭，虽然在定子铁芯中增加的磁通回路及其有限，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容电机定子绕组的排线结构，包括嵌入在定子槽内的主绕组和副绕组，所述主绕组和所述副绕组相距90°相位角，其特征在于，所述主绕组和所述副绕组均为同心式分布绕组，还包括分流绕组，所述分流绕组分布在对应位置所述主绕组内侧的定子槽内，所述分流绕组包括第一分流绕组和第二分流绕组，所述第一分流绕组参照所述副绕组的电极相位向左偏移设定的角度，所述第一分流绕组的电极右侧重叠在所述副绕组的电极右侧上，所述第一分流绕组的电极左侧分布在所述副绕组的电极左侧与所述主绕组的接壤区域，所述第二分流绕组参照所述副绕组的电极相位向右偏移设定的角度，所述第二分流绕组的电极左侧重叠在所述副绕组的电极左侧上，所述第二分流绕组的电极右侧分布在所述副绕组的电极右侧与所述主绕组的接壤区域，所述第一分流绕组与所述第二分流绕组顺绕向并联后再与所述主绕组串联。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容电机定子绕组的排线结构，包括嵌入在定子槽内的主绕组和副绕组，所述主绕组和所述副绕组相距90°相位角，其特征在于，所述主绕组和所述副绕组均为同心式分布绕组，还包括分流绕组，所述分流绕组分布在对应位置所述主绕组内侧的定子槽内，所述分流绕组包括第一分流绕组和第二分流绕组，所述第一分流绕组参照所述副绕组的电极相位向左偏移设定的角度，所述第一分流绕组的电极右侧重叠在所述副绕组的电极右侧上，所述第一分流绕组的电极左侧分布在所述副绕组的电极左侧与所述主绕组的接壤区域，所述第二分流绕组参照所述副绕组的电极相位向右偏移设定的角度，所述第二分流绕组的电极左侧重叠在所述副绕组的电极左侧上，所述第二分流绕组的电极右侧分布在所述副绕组的电极右侧与所述主绕组的接壤区域，所述第一分流绕组与所述第二分流绕组顺绕向并联后再与所述主绕组串联。


2.根据权利要求1所述的电容电机定子绕组的排线结构，其特征在于，所述分流绕组的电极与所述副绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯川，饶鹏，
申请(专利权)人：陈伯川，
类型：新型
国别省市：重庆;50