一种单相电容运转异步电动机，包括主绕组M和副绕组A，其特征在于：主绕组M与副绕组A在空间相隔90°电角度，主绕组或副绕组之一与电容C并联，再与余下的绕组串联之后串接于单相电源，主、副绕组同时投入运行；所述的主绕组M在原有单相电容运转异步电动机设计制造的基础上减少20-40%的线圈匝数；所述的副绕组A在原有单相电容运转异步电动机设计制造的基础上减少20-50%的线圈匝数；所述的电容C的容值在原有单相电容运转异步电动机使用电容容值的基础上增加2.5-4倍。本发明专利技术使得生产制造电源电压为380伏或更高电压下的单相高功率电容运转异步电动机成为可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种单相交流异步电动机,具体的是一种单相电容运转异步电动机。
技术介绍
目前生产使用的单相电容运转异步电动机的工作电路如图I，主绕组M与副绕组A在空间相隔90°电角度，副绕组A串接一个工作电容C后，再与主绕组M并接于单相电源，且副绕组A长期参与运行，其实质上构成两相电动机，电动机的电流相量，参看《单相异步电动机原理计算与试验》，郭五昌编著，河北科学技术出版社1984年12月第一版，第8页。电容运转电动机的功率因数、效率以及过载能力、节材均比其它种类的单相电动机高，在家用电器中应用最为普遍。该技术与本专利技术相关的特点是主、副绕组工作于并联状态，必然要求主、副绕组各自有足够多的匝数以产生足够的阻抗及磁势，同时由于副绕组有高于电源电压的工作电压，因此副绕组要求有更多的匝数，也就是要有更小的电磁线直径以及较小容量的电容器，以避免副绕组超压造成电机的工作电流超过额定电流。例如D02-7112型 电容运转电动机，其参数为额定功率250W，额定电流1=1. 73A，实测空载电流I. 35A左右，定子铁芯外径110毫米，内径58毫米，长度50毫米，效率69%，功率因数O. 95，主绕组是直径O. 50毫米的电磁铜线，总匝数542，平均匝长296. 2毫米。副绕组是直径O. 45毫米的电磁铜线，总匝数764，平均匝长296. 2毫米。配置电容器容量8 μ F/450V,堵转电流10Α，在满载输入电流为1.73Α时，电容两端的电压为342V，副绕组两端的电压为251V，超过电源电压10%。当电动机的绕组匝数减少，特别是副绕组的绕组匝数减少时，251V的绕组电压将使绕组的电流增加并导致电机的工作电流超过额定电流。对比D02-7112型电容运转电动机的C02-7122型电容起动电动机，其参数为额定功率250W，额定电流1=2. 40Α，定子铁芯外径110毫米，内径58毫米，长度62毫米，效率64%，功率因数O. 74，主绕组是直径O. 63毫米的电磁铜线，总匝数470，平均匝长320. 4毫米。副绕组是直径O. 47毫米的电磁铜线，总匝数480，平均匝长340. 6毫米，堵转电流15Α。参看《电机常用技术数据速查手册》，孙克军主编，中国电力出版社2009年6月第I版。由参数的对比知道电容起动电动机由于副绕组的匝数较少，将使电动机的工作电流大大超过额定电流，因此电动机的副绕组仅仅能工作数秒就必须切断电源，退出电动机的运转，同时电容运转电动机的匝数较多，电磁线径较小，直流电阻较大，导致电动机的铜耗较大，电动机的体积成本也较大。根据以上分析得出结论目前的单相电容运转异步电动机有体积大、耗材多、电耗高、温升高、效率低、制造复杂等缺点。
技术实现思路
针对上述的电动机电路工作方式存在的不足，本专利技术提出一种单相电容运转异步电动机，其采用不同的工作电路，在现有的单相电容运转异步电动机的生产制造、工作方式下，通过改变电机的主、副绕组的工作电路，减少主、副绕组的匝数并重新配置，适当增加电容器的容量，增加电动机电磁线的电流密度，进而减少定子铁芯的体积重量，以达到节能、省材、减少电动机的制造工时及成本，提高电动机的电压、电流、过载能力的目的。本专利技术使得生产制造电源电压为380伏或更高电压下的单相高功率电容运转异步电动机成为可能。本专利技术通过以下技术方案实现一种单相电容运转异步电动机，包括主绕组M和副绕组A，其特征在于主绕组M与副绕组A在空间相隔90°电角度，主绕组或副绕组之一与电容C并联，再与余下的绕组串联之后串接于单相电源，主、副绕组同时投入运行。其实质上也是构成两相电动机，电动机的工作电路如图2。所述的主绕组是在原有单相电容运转异步电动机设计制造的基础上减少20-40%的线圈匝数。所述的副绕组是在原有单相电容运转异步电动机设计制造的基础上减少20-50%的线圈匝数。所述的电容的容值是在原有单相电容运转异步电动机使用电容容值的基础上增加2. 5-4倍。本专利技术提供的单相电容运转异步电动机与现有技术比较具有如下优点I、主绕组与副绕组的串联，使绕组有了更大的电感量，因此电动机能够在更高的电源电压下正常工作，电动机也就有更大的电压过载能力，而不是现有技术限定的额定电压220V、正负10%的电机电压工作范围，同时也可以生产制造高电压条件下的高容量电容运转电动机。2、由于电动机是依靠绕组与电容器并联产生振荡并与余下的绕组形成相位差的，振荡的结果是与电容器并联的绕组的电流及磁势得到了增强。在对本专利技术提供的新型电动机的试验中，采用本专利技术提供的工作电路而未改变电动机绕组匝数空载时，从与电容器并联绕组中流过的电流是从电源输入电机电流，也就是从后串联绕组中流过的电流的3倍以上。例如前述的D02-7112型电容运转电动机，配置25yF/400V电容器，拆下冷却风扇后，从电源向电机输入的空载电流1=0. 21A，而从与电容器并联的主绕组M中流过的电流是IM=1. 26A，电容器的电流是Ic=I. 38A，堵转电流3A左右，仅为原电机电路的3/10，电动机空载时的电流相量如图3，电流的相量角计算如下I. 382=1· 262+0. 212_2Χ I. 26X0. 21 XcosB 求出相量角 Β=121· 02 度，由I. 262=1. 382+0. 212_2Χ I. 38X0. 21 XcosA 求出相量角 Α=51. 49 度，由O. 212=1. Se2+!. 262_2Χ I. 38X1. 26XcosC 求出相量角 C=7. 49 度，相量角B是主绕组与副绕组之间的移相角度，这个值表示电机的转矩很小，因此阻抗很高，电流很小，消耗功率也很小。空载时电动机电源电压230伏、主绕组和副绕组的电压都为174伏时，电动机的电压相量如图4，电压相量角计算如下2302=1742+1742-2X 174X 174X cosB 求出相量角 Β=82· 74 度，相应的相量角A=C=48. 63 度。改变D02-7112型电容运转电动机为本专利技术的工作电路，不改变电动机的绕组匝数满载运行时，电源电流I=Ia=I. 73A,电容器的电流Ic=I. 56A，其中Ia是副绕组的电流；主绕组的电流Im=2. 07A,配置25 μ F/400V电容器，电流的相量如图5，电流相量角计算如下I. 732=2· 072+1. 562_2 X 2. 07 X I. 56 X cosB 求出相量角 Β=54. 77 度，由2. 072=1. Ta2+!. 562_2Χ I. 73X 1. 56XcosA 求出相量角 Α=77. 79 度，由I. 562=2. 072+1. 732_2 X 2. 07 X I. 73 X cosC 求出相量角 C=47. 44 度，相量角C是D02-7112型单相电容运转电动机采用本专利技术的技术，不改变电动机的绕组匝数满载运行时的移相角度。 改变D02-7112型单相电容运转电动机为本专利技术电路并减少绕组匝数后且电机空载的电流的相量如图6，电流相量角计算如下I. 262=2. 72+l. 792_2 X 2. 7 X I. 79 X cosA 求出相量角 A=22. 86 度，由2. 72=1. 262+1. 792_2 X I. 26 X I. 79 X本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单相电容运转异步电动机，包括主绕组M和副绕组A，其特征在于：主绕组M与副绕组A在空间相隔90°电角度，主绕组或副绕组之一与电容C并联，再与余下的绕组串联之后串接于单相电源，主、副绕组同时投入运行。
【技术特征摘要】
1.一种单相电容运转异步电动机，包括主绕组M和副绕组A，其特征在于主绕组M与副绕组A在空间相隔90°电角度，主绕组或副绕组之一与电容C并联，再与余下的绕组串联之后串接于单相电源，主、副绕组同时投入运行。2.根据权利要求I所述的单相电容运转异步电动机，其特征在于所述的主绕组M在原有单相电容运转异步电动机设计制造的基础...
【专利技术属性】
技术研发人员：张湘明，张乐，
申请(专利权)人：张湘明，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。