[发明专利]分层绕线变极变速移相启动电动机定子

权利要求书

1.一种分层绕线变极变速移相启动电动机定子，其特征在于所述电动机定子包括定子铁芯部件、定子磁轭(7)；定子铁芯部件包括环型线圈骨架(1)、定子铁芯(2)、内线圈(3)、外线圈(4)、线槽绝缘条二(5)、线槽绝缘条一(6)；若干个内线圈(3)、外线圈(4)、线槽绝缘条二(5)、线槽绝缘条一(6)安装在定子铁芯(2)上，两个环型线圈骨架(1)分别安装在定子铁芯(2)轴向两端，定子磁轭(7)安装在定子铁芯(2)径向外侧；

所述电动机定子的内线圈(3)数量是低转速时定子磁极的数量，外线圈(4)数量是低转速时定子磁极数量的两倍；所述电动机定子的定子铁芯(2)包括若干个铁芯磁极组，每一个铁芯磁极组径向内侧有相邻的铁芯内磁极极身一(34)、铁芯内磁极极身二(15)，每一个铁芯磁极组径向外侧有相邻的铁芯外磁极极身一(33)、铁芯外磁极极身二(16)，相邻两个铁芯磁极组之间各有一个绕线槽口二(12)，内线圈(3)的电磁线穿过绕线槽口二(12)把内线圈(3)缠绕在铁芯内磁极极身一(34)和铁芯内磁极极身二(15)周围的过程中，缠绕线圈的操作空间在定子铁芯(2)的径向外侧；每一个铁芯磁极组径向中间各有一个绕线槽口一(20)，外线圈(4)的电磁线穿过绕线槽口二(12)和绕线槽口一(20)把外线圈(4)缠绕在铁芯外磁极极身一(33)或者铁芯外磁极极身二(16)周围的过程中，缠绕线圈的操作空间在定子铁芯(2)的径向外侧；

定子磁轭(7)呈环形，定子磁轭(7)径向内侧均布有若干个榫槽(8)；

定子铁芯(2)径向内侧是转子气隙内腔(22)，转子气隙内腔(22)径向外侧均布有若干个空气槽一(21)和空气槽二(10)，若干个空气槽一(21)和空气槽二(10)一一间隔排列，相邻空气槽一(21)和空气槽二(10)之间分别有一个铁芯内磁极极身一(34)或者铁芯内磁极极身二(15)，每一个空气槽一(21)或空气槽二(10)径向内侧与转子气隙内腔(22)之间是隔磁磁桥(9)；在同一个铁芯磁极组中，以空气槽一(21)为中轴线，空气槽一(21)两侧分别是铁芯内磁极极身一(34)、铁芯内磁极极身二(15)，相邻两个铁芯磁极组以空气槽二(10)为分界线，铁芯内磁极极身一(34)与空气槽二(10)之间是三角形的内定位凸台(11)，铁芯内磁极极身二(15)与空气槽二(10)之间是三角形的内定位凸台(11)，相邻两个铁芯磁极组的内定位凸台(11)在空气槽二(10)径向外侧连接在一起形成隔磁磁桥(9)；铁芯内磁极极身一(34)径向外侧依次是外定位凸台一(19)、铁芯外磁极极身一(33)、铁芯榫头(17)；铁芯内磁极极身二(15)径向外侧依次是外定位凸台二(14)、铁芯外磁极极身二(16)、铁芯榫头(17)；外定位凸台一(19)、外定位凸台二(14)呈三角形；在同一个铁芯磁极组中，外定位凸台一(19)和外定位凸台二(14)在空气槽一(21)径向外侧连接在一起形成隔磁磁桥(9)；在铁芯内磁极极身一(34)的外侧，以及内定位凸台(11)与外定位凸台一(19)之间形成铁芯内线槽(13)，在铁芯内磁极极身二(15)的外侧，以及内定位凸台(11)与外定位凸台二(14)之间形成铁芯内线槽(13)；在铁芯外磁极极身一(33)的两侧，以及外定位凸台一(19)与铁芯榫头(17)之间形成铁芯外线槽(18)，在铁芯外磁极极身二(16)的两侧，以及外定位凸台二(14)与铁芯榫头(17)之间形成铁芯外线槽(18)；在同一个铁芯磁极组中，相邻两个铁芯榫头(17)之间形成绕线槽口一(20)；相邻两个铁芯磁极组的铁芯榫头(17)之间形成绕线槽口二(12)；

环型线圈骨架(1)轴向截面轮廓与定子铁芯(2)轴向截面轮廓相同；环型线圈骨架(1)径向内侧是骨架中心孔(23)，骨架中心孔(23)径向外侧均布有若干个内极身骨架板(24)，相邻两个内极身骨架板(24)之间是三角形的骨架内定位凸台(30)，每一个内极身骨架板(24)径向外侧是三角形的骨架外定位凸台(28)，骨架外定位凸台(28)径向外侧有两个外极身骨架板(25)，每一个外极身骨架板(25)径向外侧是榫头骨架板(26)；环型线圈骨架(1)径向外侧均布有若干个骨架磁极组，每一个骨架磁极组分别包括一个内极身骨架板(24)、骨架外定位凸台(28)和两个外极身骨架板(25)、榫头骨架板(26)；相邻两个骨架磁极组以骨架内定位凸台(30)为分界线；在同一个骨架磁极组中，相邻两个榫头骨架板(26)之间形成绕线槽口一(20)；相邻两个骨架磁极组的榫头骨架板(26)之间形成绕线槽口二(12)；环型线圈骨架(1)的内极身骨架板(24)圆周方向两侧是骨架内线槽(31)，外极身骨架板(25)圆周方向两侧是骨架外线槽(32)；环型线圈骨架(1)一个轴向端面是平面，环型线圈骨架(1)另一个轴向端面上均布有若干个外线槽隔板(27)和内线槽隔板(29)，每两个外线槽隔板(27)分别位于一个外极身骨架板(25)径向外侧的榫头骨架板(26)轴向端面，和同一个外极身骨架板(25)径向内侧的骨架外定位凸台(28)轴向端面；每两个内线槽隔板(29)分别位于一个内极身骨架板(24)径向外侧的骨架外定位凸台(28)轴向端面，和同一个内极身骨架板(24)径向内侧的骨架内定位凸台(30)轴向端面；

线槽绝缘条一(6)是开口薄壁中空件，线槽绝缘条一(6)轴向截面轮廓与定子铁芯(2)同一个铁芯磁极组中间两个铁芯外线槽(18)形成的轴向截面轮廓相同；线槽绝缘条二(5)是开口薄壁中空件，线槽绝缘条二(5)轴向截面轮廓与定子铁芯(2)相邻两个铁芯磁极组之间两个铁芯外线槽(18)和两个铁芯内线槽(13)形成的轴向截面轮廓相同；

所述电动机定子在装配时，把两个环型线圈骨架(1)分别安装在定子铁芯(2)轴向两端，使环型线圈骨架(1)平面端面与定子铁芯(2)端面接触；把若干个线槽绝缘条一(6)分别安装在每一个铁芯磁极组中间两个铁芯外线槽(18)中；把若干个线槽绝缘条二(5)分别安装在相邻两个铁芯磁极组之间两个铁芯外线槽(18)和两个铁芯内线槽(13)中；在定子铁芯(2)的铁芯内线槽(13)安装的线槽绝缘条二(5)内腔，和环型线圈骨架(1)的骨架内线槽(31)、内线槽隔板(29)中缠绕内线圈(3)；在定子铁芯(2)的铁芯外线槽(18)安装的线槽绝缘条二(5)及线槽绝缘条一(6)内腔，和环型线圈骨架(1)的骨架外线槽(32)、外线槽隔板(27)中缠绕外线圈(4)；把定子磁轭(7)安装在定子铁芯(2)径向外侧，使定子铁芯(2)的若干个铁芯榫头(17)分别安装在定子磁轭(7)的榫槽(8)中。

2.根据权利要求1所述的一种分层绕线变极变速移相启动电动机定子的使用方法，其特征在于所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机时其工作过程是：

所述电动机定子应用于二极/四极变极变速单相异步电动机时，所述电动机定子径向内侧均布有若干个定子磁极，依次是内磁极一(36)、内磁极二(37)、内磁极三(38)、内磁极四(39)、内磁极五(40)、内磁极六(41)、内磁极七(42)、内磁极八(43)，上述内磁极的径向外侧均布有若干个定子磁极，依次是外磁极一(44)、外磁极二(45)、外磁极三(46)、外磁极四(47)、外磁极五(48)、外磁极六(49)、外磁极七(50)、外磁极八(51)；每一个内磁极上安装有内线圈，每一个外磁极上安装有外线圈；若干个外线圈连接在一起组成工作绕组，若干个内线圈连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器或电阻器，移相元件串联在起动绕组中；

所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机的某一时刻，电流流过工作绕组，径向内侧为N极的外线圈(52)使外磁极一(44)、外磁极二(45)径向内侧为N极，并且使内磁极一(36)、内磁极二(37)组成一个N极定子磁极，径向内侧为N极的外线圈(52)使外磁极五(48)、外磁极六(49)径向内侧为N极，并且使内磁极五(40)、内磁极六(41)组成一个N极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈(53)使外磁极三(46)、外磁极四(47)径向内侧为S极，并且使内磁极三(38)、内磁极四(39)组成一个S极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈(53)使外磁极七(50)、外磁极八(51)径向内侧为S极，并且使内磁极七(42)、内磁极八(43)组成一个S极定子磁极；

与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈(55)使内磁极一(36)、内磁极八(43)组成一个n极定子磁极，径向内侧为n极的内线圈(55)使内磁极四(39)、内磁极五(40)组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(54)使内磁极二(37)、内磁极三(38)组成一个s极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(54)使内磁极六(41)、内磁极七(42)组成一个s极定子磁极；

所述电动机定子应用于定子磁极为四极的单相异步电动机的某一时刻，电流流过工作绕组建立的四极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的四极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，工作绕组与启动绕组共同建立四极定子旋转磁场；

所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机的某一时刻，电流流过工作绕组，径向内侧为N极的外线圈(52)使外磁极四(47)、外磁极五(48)、外磁极六(49)、外磁极七(50)径向内侧为N极，并且使内磁极四(39)、内磁极五(40)、内磁极六(41)、内磁极七(42)组成一个N极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈(53)使外磁极一(44)、外磁极二(45)、外磁极三(46)、外磁极八(51)径向内侧为S极，并且使内磁极一(36)、内磁极二(37)、内磁极三(38)、内磁极八(43)组成一个S极定子磁极；

与此同时，电流流过启动绕组，径向内侧为n极的内线圈(55)使内磁极二(37)、内磁极三(38)、内磁极四(39)、内磁极五(40)组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(54)使内磁极六(41)、内磁极七(42)、内磁极八(43)、内磁极一(36)组成一个s极定子磁极；

所述电动机定子应用于定子磁极为二极的单相异步电动机的某一时刻，电流流过工作绕组建立的二极工作绕组磁场，与电流流过启动绕组建立的二极启动绕组磁场，其磁极极性一一对应，并且在空间上相差九十度电角度，工作绕组与启动绕组共同建立二极定子旋转磁场。