本发明专利技术提供一种单相电容运转电机多倍电量移相方法及其电路结构，通过在单相电容运转电机中增设不做有效功的电磁能量储备绕组与副相绕组并联，利用控制绕组进行二次移相解决电磁能量储备绕组加载电压的电相位匹配问题，同时相匹配的增大运转电容器的容量配置，用二次移相至电磁能量储备绕组的无效功电流，在副绕组做功时转而变成副绕组的有效功电流载入，进而达到增强单相电容运转电机启动扭矩、提高电机运转效率的效果；采用本发明专利技术方法改进后的单相电容运转电机，其结构简单，产品制造成本低，相对于直接加载一组铁芯的单相电容运转电机而言更为轻便。
Single-phase capacitor running motor multi power phase shifting method and circuit structure thereof
The invention provides a single-phase capacitor running motor power multiple phase shifting method and circuit structure, the single-phase capacitor running motor electromagnetic energy reserve winding is do not work with the subsidiary winding in parallel, using the electric phase matching problem of control winding two phase to solve electromagnetic energy storage by winding load voltage, capacitance increases the capacity allocation at the same time, the two phase with invalid reactive current to the electromagnetic energy reserve windings, effective power current turn into the secondary winding in the secondary winding working load, and enhance the single-phase capacitor running motor starting torque and improve the operation efficiency of the motor; the method of the present invention improved single-phase capacitor running motor, which has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, compared with the single-phase capacitor loaded directly a set of core running motor It's more light.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电容运转电机
，尤其涉及一种单相电容运转电机多倍电量移 相方法，以及通过该方法获得的单相电容运转电机多倍电量移相的电路结构。
技术介绍
现有单相电容运转电机的电容移相方法，是运转电容器C串联副绕组L后，再接入 主电源；由于运转电容器针对副绕组的容量配置，是按照副绕组能够驱动的饱和磁通量大 小而决定，将载入副绕组的电压超前90°，副相绕组L两端只是副电压加载，副绕组没有供 电电源；副相绕组L做功直接消耗铁芯磁体中副相的电磁能量，没有外来电流补充能量。 这样，副相载荷绕组L每个电波在铁芯磁体中能量的做功距离，只有其磁场中心到边缘的 直线距离，相当于绕组绕圆半径R的距离；而电机工作是做旋转运动，电机工作中每个电波 时期需要做功的距离是以绕组绕圆的半径R为半径，旋转90°弧长的距离；也就是2JIR/4， 如此，电机副相绕组能够提供的做功能量只有所需消耗能量的R+2 π R/4 = 63. 7% ；然而， 副相做功时，实际是将空载时的无功电流，按照负载大小的63. 7%转变成有效功电流。由 此，无论副相的负载多或少，副相做功的能量都只有需要载入能量的63. 7%运行。导致电机 启动扭矩成倍下降，电机输出功率严重不足，电机效率也因副相电源供电不足而大幅下降。我国专利“单相电机Δ . Y形绕组布线方法及其电路”(专利号为200710079565. 3) 中公开了一种具有Δ Y形绕组电路的单相电容运转电机，其副相同样只有电压载入，没有 副相电源供电；所以同样存在上述的电磁能储备有限而导致启动扭矩不足、电机运转效率 下降的问题。要实现主、副绕组平衡载荷，副相绕组的有效功电流载入至少需要增加36. 3% ；要 实现单相电容运转电机的启动扭矩与电容启动电机相当，副相绕组的有效功电流提供至少 需要增加两倍。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于通过在单相电容运转电机中增 设不做有效功的电磁能量储备绕组与副相绕组并联，利用控制绕组进行二次移相解决电磁 能量储备绕组加载电压的电相位匹配问题，同时相匹配的增大运转电容器的容量配置，用 二次移相至电磁能量储备绕组的无效功电流，在副绕组做功时转而变成副绕组的有效功电 流载入，进而达到增强单相电容运转电机启动扭矩、提高电机运转效率的效果。为实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术手段一种单相电容运转电机多倍电量移相方法，所述单相电容运转电机所述包括定子铁 芯，以及分布在定子铁芯齿部的主绕组A和副绕组L，主绕组A与副绕组L距离90°相位； 其特征在于在主绕组A逆时针到副绕组L之间所分布相带的中间相位的定子铁芯轭部设置电磁能量储备绕组Ta，在主绕组A顺时针到副绕组L之间所分布相带的中间相位的定子 铁芯轭部设置电磁能量储备绕组Tb ；又在主绕组A电场区域的定子铁芯齿部分布两组用于 二次移相的控制绕组，分别为控制绕组a和控制绕组b ；将控制绕组a与电磁能量储备绕组 Ta串联形成一条支路，将控制绕组b与电磁能量储备绕组Tb按照控制绕组a与电磁能量储 备绕组Ta串联的不同绕向串联形成另一条支路，再将这两条支路一同与副绕组L并联后与 运转电容器串联，最后与主绕组A并联后接入电源；所述运转电容器的容量，按照电磁能量 储备绕组Ta、电磁能量储备绕组Tb以及副绕组L的驱动磁通量总和进行匹配配置。本技术方案中，电磁能量储备绕组Ta分布在主绕组A逆时针到副绕组L之间所分 布相带的中间相位的定子铁芯轭部，即电磁能量储备绕组Ta是一相由定子铁芯轭部为驱 动磁场位置、转子铁芯为磁场回路的电磁极相；电磁能量储备绕组Tb分布在主绕组A顺时 针到副绕组L之间所分布相带中间相位的定子铁芯轭部，即电磁能量储备绕组Tb也是一相 由定子铁芯轭部为驱动磁场位置、转子铁芯为磁场回路的电磁极相；然而，分布在定子铁芯 齿部的主绕组A、副绕组L的驱动磁场位置是转子铁芯，定子铁芯轭部只是主绕组A、副绕组 L电磁极相的磁场回路，并且电磁能量储备绕组Ta和电磁能量储备绕组Tb分别与主绕组 A、副绕组L的相位距离均为45° ；如此以来，电磁能量储备绕组Ta和电磁能量储备绕组Tb 的电磁极相根本不会对主绕组A和副绕组L的电磁极相构成任何负面影响。其次，由于电 磁能量储备绕组Ta和电磁能量储备绕组Tb的分布相位分别在副相绕组的顺时针45°相位 和逆时针45°相位，本专利技术还设置控制绕组a和控制绕组b在主绕组A电场区域的定子铁 芯齿部，分别感应分别从正、反向载入副相电压的主相电压，对运转电容器输出的副相电压 进行二次移相，从而使得电磁能量储备绕组Ta和电磁能量储备绕组Tb所加载电压的电相 位与其各自绕组的相位一致，解决了电磁能量储备绕组加载电压的电相位匹配问题。本方 案中运转电容器容量的配置方法十分简单，运转电容器的容量按照电磁能量储备绕组Ta、 电磁能量储备绕组Tb以及副绕组L的驱动磁通量总和进行匹配配置即可(运转电容器的容 量与驱动磁通量的匹配运算属于本领域的公知常识，具体的运算方式本文中就不再多加赘 述);也就是说，在没有减少原副绕组L驱动饱和磁通量的条件下，增加了电磁能量储备绕组 Ta和电磁能量储备绕组Tb的电磁极相，因此驱动磁通量总和相比于原副绕组L驱动饱和磁 通量可以增加一至两倍；并且，电磁能量储备绕组Ta和电磁能量储备绕组Tb的驱动磁场位 置都在定子铁芯轭部，不会对电机工作载入能量，是无功载入绕组，本专利技术方法只是利用电 磁能量储备绕组Ta和电磁能量储备绕组Tb与运转电容器相配置后获得的无功电流，在电 机工作时，副绕组L的负荷增大，副绕组L两端的电位降低，本来通过电磁能量储备绕组Ta 和电磁能量储备绕组Tb的无功电流转而流向副绕组L，从而成为副绕组L的有功电流载入。采用本专利技术单相电容运转电机多倍电量移相方法对现有单相电容运转电机进行 改进，至少可获得以下三种方案的电路结构其一，一种单相电容运转电机多倍电量移相的电路结构，所述单相电容运转电机所述 包括定子铁芯，以及分布在定子铁芯齿部的主绕组A和副绕组L，主绕组A与副绕组L距离 90°相位；其特征在于在主绕组A逆时针到副绕组L之间所分布相带的中间相位的定子 铁芯轭部设有开槽并分布有电磁能量储备绕组Ta，在主绕组A顺时针到副绕组L之间所分 布相带的中间相位的定子铁芯轭部设有开槽并分布有电磁能量储备绕组1 ；在主绕组A电 场区域的定子铁芯齿部分布有两组用于二次移相的控制绕组，分别为控制绕组a和控制绕组b ；所述控制绕组a与电磁能量储备绕组Ta串联形成一条支路，所述控制绕组b与电磁 能量储备绕组Tb按照控制绕组a与电磁能量储备绕组Ta串联的不同绕向串联形成另一条 支路，这两条支路一同并联在副绕组L的两端后与运转电容器串联，最后与主绕组A并联后 接入电源；所述运转电容器的容量，按照电磁能量储备绕组Ta、电磁能量储备绕组Tb以及 副绕组L的驱动磁通量总和进行匹配配置。其二，一种单相电容运转电机多倍电量移相的电路结构，所述单相电容运转电机 所述包括定子铁芯，以及分布在定子铁芯齿部的主绕组A、副绕组L、电桥副绕组Li、电桥副 绕组L2、控制绕组La和控制绕组Lb ；主绕组A与副绕组L距离90°相位，控制绕组La和控 制绕组Lb分布在主绕组A电场区域中；副绕组L、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种单相电容运转电机多倍电量移相方法，所述单相电容运转电机所述包括定子铁芯，以及分布在定子铁芯齿部的主绕组Ａ和副绕组Ｌ，主绕组Ａ与副绕组Ｌ距离９０°相位；其特征在于：在主绕组Ａ逆时针到副绕组Ｌ之间所分布相带的中间相位的定子铁芯轭部设置电磁能量储备绕组Ｔａ，在主绕组Ａ顺时针到副绕组Ｌ之间所分布相带的中间相位的定子铁芯轭部设置电磁能量储备绕组Ｔｂ；又在主绕组Ａ电场区域的定子铁芯齿部分布两组用于二次移相的控制绕组，分别为控制绕组ａ和控制绕组ｂ；将控制绕组ａ与电磁能量储备绕组Ｔａ串联形成一条支路，将控制绕组ｂ与电磁能量储备绕组Ｔｂ按照控制绕组ａ与电磁能量储备绕组Ｔａ串联的不同绕向串联形成另一条支路，再将这两条支路一同与副绕组Ｌ并联后与运转电容器串联，最后与主绕组Ａ并联后接入电源；所述运转电容器的容量，按照电磁能量储备绕组Ｔａ、电磁能量储备绕组Ｔｂ以及副绕组Ｌ的驱动磁通量总和进行匹配配置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯川，
申请(专利权)人：陈伯川，
类型：发明
国别省市：85
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