洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機的製作方法
2023-07-26 17:51:51
專利名稱：洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，在國際專利分類表中，分類屬於H02K17/08或H02K3/28。
背景技術：
洗衣機用單相電容運轉電動機傳統上使用二相繞組，現有技術提出了使用三相繞組。三相繞組的電動機定子具有星形或三角形連接的三相繞組及其連接單相電源二極的二個輸入端子和經電容器連接所述單相電源其中一極的第3個輸入端子。三相繞組的相帶通常為π/3，小於二相繞組的相帶π/2，有利於提高繞組係數和削弱危害嚴重的三次諧波。其進一步設計是使用外方形異形槽定子衝片，以提高材料的利用率，可見於中國發明專利申請公開說明書CN85102499A《節省材料的洗衣機用電動機》和《單相異步電動機及其應用(合成電流分析方法)》(孫雲鵬，機械工業出版社1987年北京第1版)。使用外方形異形槽定子衝片和三相繞組的洗衣機用單相電容運轉電動機，比傳統電動機增加了許多設計變量，磁路和電路變得相當複雜，至今未見比較完整和準確的研究和設計方法，導致設計調整困難，難以獲得較佳的性能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提出一種洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機的電磁結構，達到技術方案簡單明了，方便設計調整，以獲得較佳的性能。
本發明解決所述技術問題的技術方案是，一種洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，額定輸出功率40～250W，額定轉差率0.12±0.03；定子鐵心衝片為方形尺寸108±1mm和4角倒有圓弧的方圓外形，24槽等齒寬均布，並以齒為對稱中心，在所述4角圓弧段各設置4個深槽，4直線段各設置2個淺槽；定子嵌線為三相4極，單層，節距為5，第1相分布於淺槽，第2相和第3相分布於深槽，第2相與第3相繞組的有效匝比為1，三相繞組的末端連結在一起，第2相和第3相繞組的始端連接電容器，第2相和第3相繞組的始端之一和第1相的始端連接單相電源；第1相與第2相的有效匝比為0.325±0.025。
該技術方案針對洗衣機用單相電容運轉電動機常見的輸入輸出要求和外方形異形槽定子衝片，巧妙地提出了涉及使用外方形異形槽定子衝片和三相繞組的洗衣機用單相電容運轉電動機的各相繞組有效匝比的適當設計範圍。經過大量計算和實驗驗證，按照該匝比的範圍，在鐵心衝片已定的情況下，設計變量可減少至3個匝數、鐵心長度和電容量，大大簡化了該電動機多變量設計和調整的工作量，因而所設計的電動機可較好地兼顧產品標準關於啟動和運行的性能要求，獲得較好的性能。
進一步設計二種槽的槽底與衝片外沿的最短距離大致相等，其達到等軛寬，使鐵心得到更充分合理的利用。所提出的該設計原則即可以傳統產品均勻槽衝片的尺寸為基礎得到異形槽的尺寸，大大簡化設計和調整的工作量。
本發明技術方案及其典型設計將在具體實施方式
中進一步說明。
以下附圖用於說明本發明的具體實施方式
。
圖1是本發明第1實施例電動機定子衝片圖；圖2是本發明第2實施例電動機定子衝片圖；圖3是本發明實施例電動機繞組展開和接線圖。
具體實施例方式
本發明實施例洗衣機用單相電容運轉電動機定子衝片如圖1或圖2所示，繞組分布和接線如圖3所示。它是在現有技術的一種符合國家行業標準JB/T3758要求的洗衣機用單相電容運轉電動機(額定電壓220V，頻率50Hz，輸出功率140W，轉速1325r/m；電容器容量12μF)的基礎上，對其定子鐵心和繞組修改設計而成。
本發明實施例電動機沿用現有技術該電動機的結構包括——見圖1，定子衝片方形尺寸B1＝108mm(開料情況會使B1設計值有±1mm差異)，4角圓弧直徑A1＝114mm，內徑D1＝70mm；24槽圓底槽，平行齒等齒寬，以齒為對稱中心均布，槽口高ho1和ho2為0.7mm，槽口寬bso1和bso2為0.7mm，槽肩斜角zs1和zs2為30° bs11和bs12為24.5mm；——鐵心長度33mm；——連接單相電源U的中性線的引出線A，跨接電容器的二引出線B和C，單相電源U的相線連接引出線B或C；——鼠籠轉子和其它機械機構。
本發明第1實施例電動機對現有技術該電動機設計調整如下——定子衝片如圖1所示，4角圓弧段上的各4個槽均改深如Z2，主要是腰高增加為hs11＝9.5mm；4直線段各2個槽均改淺如Z1，主要是腰高減少為hs12＝5.7mm；這樣處理後，各部分軛寬約為9mm，使定子鐵心得到更充分合理的利用，剛性也增加了。
——繞組按圖3嵌線為三相4極、單層和節距為5，線徑均為0.41mm；第1相4個線圈串聯依次分布於第4和第9槽，第15和第10槽，第16和第21槽，第3和第22槽，共8個淺槽，每槽導體數均為65，始端從第22槽引出，末端從第4槽引出；第2相4個線圈串聯依次分布於第24和第5槽，第23和第18槽，第12和第17槽，第11和第6槽，共8個深槽，每槽導體數均為192，始端從第6槽引出，末端從第24槽引出；第3相4個線圈串聯依次分布於第20和第1槽，第19和第14槽，第8和第13槽，第7和第2槽，共8個深槽，每槽導體數均為192，始端從第2槽引出，末端從第20槽引出；第1相的始端接引出線A，第2相的始端接引出線B，第3相繞組的始端接引出線C，三相繞組的末端連結在一起。
改進後的電動機保持原有性能，但節銅超過100克，且槽滿率降低，改善了嵌線工藝。
本發明第2實施例電動機與第1實施例電動機的差異主要在於——額定輸出功率150W，轉速1280r/m；——定子衝片如圖2所示，由於安裝方式的改變，4角圓弧段的直徑擴大為138mm，軛寬因而增加，減少了該部分磁壓降，有利於性能改善；——繞組線徑0.42mm，第1相每槽導體數58，第2相和第3相每槽導體數186。
本發明第3實施例電動機與第2實施例電動機的差異主要在於——輸出功率180W，轉速1345r/m，電容器容量14μF；——鐵心長度38mm；——繞組線徑0.45mm，第1相每槽導體數54，第2相和第3相每槽導體數166。
以上實施例電動機經實驗，均符合國家行業標準JB/T3758要求。
以上設計的電動機的三相繞組均按照星形連接(又稱Y連接)，當然也可以是三角形連接三相繞組的首末端按相序依次相連，第1相繞組二端跨接電容器，其中一端和第2、3相的公共端連接電源。在相同電源電壓下，三角形連接的相電壓理論上為星形連接1.76倍，各相繞組每槽導體需大致為星形連接1.76倍，線截面相應縮小為1/1.76。電容器電容量可作實驗調整。
權利要求
1.一種洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，額定輸出功率40～250W，額定轉差率0.12±0.03；定子鐵心衝片為方形尺寸108±1mm和4角倒有圓弧的方圓外形，24槽以齒為對稱中心等齒寬均布，在所述4角圓弧段各設置4個深槽(Z2)，4直線段各設置2個淺槽(Z1)；定子嵌線為三相4極，單層，節距為5，第1相分布於淺槽(Z1)，第2相和第3相分布於深槽(Z2)，第2相與第3相繞組的有效匝比為1，三相繞組的末端連結在一起，第2相和第3相繞組的始端連接電容器，第2相和第3相繞組的始端之一和第1相的始端連接單相電源；其特徵在於第1相與第2相的有效匝比為0.325±0.025。
2.按照權利要求1所述洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，其特徵在於所述淺槽和深槽的槽底與衝片外沿的最短距離大致相等。
3.按照權利要求1或權利要求2所述洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，其特徵在於——所述定子鐵心衝片方形尺寸為108mm，內徑70mm；——所述淺槽和深槽均為圓底槽，槽口高(ho1，ho2)0.7mm，槽口寬(bso1，bso2)為0.7mm，槽肩斜角(zs1，zs2)30°，上底寬(bs11，bs12)4.5mm；淺槽底寬(bs22)5.8mm，腰高(hs12)5.7mm；深槽底寬(bs21)6.8mm，腰高(hs12)9.5mm。
4.按照權利要求3所述洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，其特徵在於額定電壓220V，頻率50Hz，輸出功率140W，轉速1325r/m；電容器容量12μF；鐵心長度(L)33mm；繞組線徑0.41mm，第1相每槽導體數65，第2相和第3相每槽導體數192。
5.按照權利要求3所述洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，其特徵在於額定電壓220V，頻率50Hz，輸出功率150W，轉速1280r/m；電容器容量12μF；鐵心長度(L)33mm；繞組線徑0.42mm，第1相每槽導體數58，第2相和第3相每槽導體數186。
6.按照權利要求3所述洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，其特徵在於額定電壓220V，頻率50Hz，輸出功率180W，轉速1345r/m；電容器容量14μF；鐵心長度(L)38mm；繞組線徑0.45mm，第1相每槽導體數54，第2相和第3相每槽導體數166。
全文摘要
一種洗衣機用三相繞組單相電容運轉電動機，額定輸出功率40～250W，額定轉差率0.12±0.03；定子鐵心衝片為方形尺寸108±1mm和4角倒有圓弧的方圓外形，24槽等齒寬均布，並以齒為對稱中心，在所述4角圓弧段各設置4個深槽，4直線段各設置2個淺槽；定子嵌線為三相4極，單層，節距為5，第1相分布於淺槽，第2相和第3相分布於深槽，第2相與第3相繞組的有效匝比為1，三相繞組的末端連結在一起，第2相和第3相繞組的始端連接電容器，第2相和第3相繞組的始端之一和第1相的始端連接單相電源；其特徵是第1相與第2相的有效匝比為0.325±0.025。按照該匝比的電動機可較好地兼顧產品標準關於啟動和運行的性能要求，獲得較好的性能。
文檔編號H02K15/02GK1925282SQ20051003692
公開日2007年3月7日 申請日期2005年8月31日 優先權日2005年8月31日
發明者區長釗, 鐔丹中, 李福和, 凌良義 申請人:江門市洗衣機廠