[发明专利]单相感应电机

说明书

技术领域

本发明涉及单相感应电机，并且具体地，涉及这样一种单相感应电机，其中可变电阻元件并联连接到能够产生磁场的主绕组或辅助绕组的一部分，在启动时，该可变电阻元件可以改变主绕组或辅助绕组的绕组数。

背景技术

一般而言，在单相感应电机之中，主线圈和副线圈在定子中以空间90°相互缠绕，并且电源电压直接施加于主线圈，并经由电容器和开关施加到副线圈。因为，尽管电压加于主线圈，但转子不是仅由主线圈来启动。所以，转子场是通过诸如副线圈这样的启动器件在定子中产生，以使得转子启动。

根据种类，将启动器件分类为分相类型、校正线圈类型、电容启动类型和排斥启动类型。

作为具有启动器件的单相感应电机一个示例，在图1和2中说明了电容启动型单相感应电机。

图1说明了普通单相感应电机的定子和转子，而图2说明了转子和定子线圈的简化电路。

当仅有主线圈12缠绕在定子10中时，在定子10中仅产生交变磁场，这样转子20不会启动。因此，副线圈14缠绕在定子10中，以产生旋转磁场，这样转子20由旋转磁场启动，并以特定方向旋转。也就是，通过旋转磁场产生启动转矩。

此处，电容器15使加于副线圈14的电流相位延迟，以通过与主线圈12的相互作用产生启动转矩。尽管副线圈14没有加电，但是转子20一旦启动之后就继续旋转，只要其负载不变。所以，在启动之后，经过特定的转数后，就不必对副线圈14加电。然而，如果负载是可变的，则因为启动转矩是必需的，所以优选的是，始终经由电容器15将电力提供给副线圈14。

在三相感应电机的情形中，尽管仅有主线圈缠绕在定子之中，但产生了旋转场，因此不必在定子中缠绕副线圈。也就是，三相感应电机不需要特别的启动器件。

单相感应电机具有价格上的优势，因为其不像无刷直流(BLDC)电机或磁阻电机一样需要反用换流器结构，并且可以由单相商用电启动。

以下将参照图1和2详细解释普通的单相感应电机。

定子10具有空心结构，并由以特定角度为间隔沿内周边放置、向内部径向凸出的多个齿11所组成，并且主线圈12缠绕在各个齿11上，在原电流施加时具有N或S极性。

此处，在齿11和主线圈12之间设置了绝缘体(未示出)，以在齿11和主线圈12之间起绝缘作用，并起到使主线圈12易于缠绕的作用。

另外，定子10包括空间上距主线圈12特定角度而缠绕的副线圈14，以在电流施加时，产生旋转磁场。副线圈14也经由绝缘体缠绕在齿11上。可以将主线圈12和副线圈14称为定子线圈或线圈。线圈12和14连接到单相电源，并且主线圈12和副线圈14相互并联连接。另外，电容器15串联连接到副线圈14。另外，尽管没有示出，但是电容器15可以经由开关选择性连接到电源。

转子20通常是鼠笼式转子。图1和2说明了鼠笼式转子。

转子20由堆叠钢片而形成，其中，在距中心特定半径位置上，沿外周边以特定角度形成多个槽21。而且，转子20包括插入在转子芯的槽21之中的条形导体22。条形导体22一般由铜或铝条构成。

另外，鼠笼式转子的两端均由端环(未示出)连接，以通过条形导体22形成电短路。一般而言，它们是压模铸造而成。也就是，条形导体22和端环通过铝压模铸造而一体地形成，并且端环分别在转子芯的上部和下部形成。

同时，在转子20的中心部分中形成轴孔24。将转子20的旋转力传递到外部的旋转轴(未示出)被压配到轴孔24之中，并与转子20一起旋转。

在如此构造的单相感应电机中，当把电力加到线圈12和14时，在条形导体22中产生感应电流，这样转子20由因此产生的感应转矩所旋转。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供这样一种单相感应电机，其可以通过增加启动时流经主绕组或辅助绕组的电流大小，来提高启动转矩。

本发明的另一目的是提供这样一种单相感应电机，其通过将具有可变电阻大小的可变电阻元件并联连接到一部分主绕组或辅助绕组，可以在不减少正常运转时的堵转转矩的情况下，提高启动时的启动转矩。

本发明的进一步目的是提供这样一种单相感应电机，其通过使用正温度系数(PTC)元件或电-正温度系数(E-PTC)元件作为可变电阻元件，在启动时，减小主绕组和辅助绕组的电阻和泄露电阻值。

技术解决方案