[发明专利]变极弧长度移相启动电动机定子

权利要求书

1.一种变极弧长度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(8)；定子铁芯部件包括线圈骨架一(2)、外线圈一(3)、线圈骨架二(5)、外线圈二(6)、内线圈(7)、定子铁芯(11)；线圈骨架一(2)、外线圈一(3)、线圈骨架二(5)、外线圈二(6)、内线圈(7)安装在定子铁芯(11)上，定子磁轭(8)安装在定子铁芯(11)径向外侧；所述电动机定子的外线圈一(3)、外线圈二(6)、内线圈(7)数量均是低转速时定子磁极的数量；所述电动机定子的定子铁芯(11)包括若干个铁芯磁极极身一(1)和铁芯磁极极身二(4)，每一个铁芯磁极极身一(1)上安装有一个线圈骨架一(2)，外线圈一(3)缠绕在线圈骨架一(2)上，每一个铁芯磁极极身二(4)上安装有一个线圈骨架二(5)，外线圈二(6)、内线圈(7)分别缠绕在线圈骨架二(5)上；

所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，若干个内线圈(7)连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中；在启动状态时启动绕组接通电源；部分或者全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组一，在启动状态时工作绕组一接通电源；启动绕组与工作绕组一在空间上相差九十度电角度，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；所述电动机定子应用于变极变速单相异步电动机，在运行状态时启动绕组不接通电源；全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，在运行状态时工作绕组二接通电源；工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；工作绕组二磁场的定子磁极极弧长度比工作绕组一磁场的定子磁极极弧长度大；工作绕组二串联的线圈数量比工作绕组一串联的线圈数量多，即流过工作绕组二的工作电流小于流过工作绕组一的工作电流；

定子磁轭(8)呈环形，定子磁轭(8)径向内侧均布有若干个榫槽一(13)、榫槽二(14)，若干个榫槽一(13)和榫槽二(14)一一间隔排列；

定子铁芯(11)径向内侧是转子气隙内腔(10)，转子气隙内腔(10)径向外侧均布有若干个铁芯磁极极身一(1)和铁芯磁极极身二(4)，若干个铁芯磁极极身一(1)和铁芯磁极极身二(4)一一间隔排列，铁芯磁极极身一(1)径向内侧圆周方向两端是矩形的定位凸台一(16)，铁芯磁极极身二(4)径向内侧圆周方向两端是三角形的定位凸台二(18)，相邻定位凸台一(16)与定位凸台二(18)之间是空气槽(17)，空气槽(17)径向内侧与转子气隙内腔(10)之间是隔磁磁桥(15)，相邻定位凸台一(16)与定位凸台二(18)在空气槽(17)径向外侧连接在一起形成隔磁磁桥(15)；每一个铁芯磁极极身一(1)径向外侧一端是榫头一(9)，每一个铁芯磁极极身二(4)径向外侧一端是榫头二(12)；

线圈骨架一(2)径向中间是骨架中心孔一(19)，线圈骨架一(2)外表面有一个骨架线槽一(21)，外线圈一(3)安装在骨架线槽一(21)内；线圈骨架二(5)径向中间是骨架中心孔二(20)，线圈骨架二(5)外表面分别有一个骨架线槽二(22)、骨架线槽三(23)，外线圈二(6)安装在骨架线槽二(22)内，内线圈(7)安装在骨架线槽三(23)内；

所述电动机定子在装配时，先把外线圈一(3)缠绕在线圈骨架一(2)的骨架线槽一(21)内，把外线圈二(6)缠绕在线圈骨架二(5)的骨架线槽二(22)内，把内线圈(7)缠绕在线圈骨架二(5)的骨架线槽三(23)内；再把若干个线圈骨架一(2)的骨架中心孔一(19)分别安装在定子铁芯(11)的铁芯磁极极身一(1)上，把若干个线圈骨架二(5)的骨架中心孔二(20)分别安装在定子铁芯(11)的铁芯磁极极身二(4)上，并且使内线圈(7)位于外线圈二(6)径向内侧；然后把定子磁轭(8)安装在定子铁芯(11)径向外侧，并且使定子铁芯(11)的榫头一(9)安装在定子磁轭(8)的榫槽一(13)内，使定子铁芯(11)的榫头二(12)安装在定子磁轭(8)的榫槽二(14)内。

2.根据权利要求1所述的一种变极弧长度移相启动电动机定子，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，依次是磁极一(24)、磁极二(25)、磁极三(26)、磁极四(27)、磁极五(28)、磁极六(29)、磁极七(30)、磁极八(31)，其中磁极一(24)、磁极三(26)、磁极五(28)、磁极七(30)上分别安装有一个外线圈一(3)，磁极二(25)、磁极四(27)、磁极六(29)、磁极八(31)上分别安装有一个外线圈二(6)和一个内线圈(7)；若干个内线圈(7)连接在一起组成启动绕组，移相元件采用电容器，移相元件串联在启动绕组中；

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，在启动状态时的某一时刻，磁极一(24)、磁极三(26)、磁极五(28)、磁极七(30)上安装的外线圈一(3)连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极一(24)、磁极五(28)分别组成一个N极定子磁极，径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极三(26)、磁极七(30)分别组成一个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(36)使磁极四(27)、磁极八(31)分别组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(37)使磁极二(25)、磁极六(29)分别组成一个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，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一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，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；

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，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源；磁极一(24)、磁极二(25)、磁极三(26)、磁极四(27)、磁极五(28)、磁极六(29)、磁极七(30)、磁极八(31)上安装的全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极一(24)与径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极八(31)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极五(28)与径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极四(27)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极三(26)与径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极二(25)共同组成一个S极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极七(30)与径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极六(29)共同组成一个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，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；

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，在启动状态时的某一时刻，磁极二(25)、磁极四(27)、磁极六(29)、磁极八(31)上安装的外线圈二(6)与磁极一(24)、磁极五(28)上安装的外线圈一(3)连接在一起组成工作绕组一，工作绕组一接通电源，电流流过工作绕组一，径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极四(27)、磁极六(29)与径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极五(28)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极二(25)、磁极八(31)与径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极一(24)共同组成一个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(36)使磁极二(25)、磁极四(27)共同组成一个n极定子磁极，径向内侧为s极的内线圈(37)使磁极六(29)、磁极八(31)共同组成一个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，在启动状态时的某一时刻，电流流过工作绕组一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，启动绕组与工作绕组一电流相位相差九十度，启动绕组与工作绕组一共同作用产生定子旋转磁场，定子旋转磁场作用于电动机转子产生电磁转矩；

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，在运行状态时的某一时刻，启动绕组不接通电源；磁极一(24)、磁极二(25)、磁极三(26)、磁极四(27)、磁极五(28)、磁极六(29)、磁极七(30)、磁极八(31)上安装的全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，电流流过工作绕组二，径向内侧为N极的外线圈一(32)使磁极三(26)、磁极五(28)与径向内侧为N极的外线圈二(34)使磁极四(27)、磁极六(29)共同组成一个N极定子磁极；径向内侧为S极的外线圈一(33)使磁极一(24)、磁极七(30)与径向内侧为S极的外线圈二(35)使磁极二(25)、磁极八(31)共同组成一个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，在运行状态时的某一时刻，全部外线圈一(3)和外线圈二(6)连接在一起组成工作绕组二，工作绕组二接通电源，工作绕组二产生脉动磁场，由于此时电动机转子已经达到额定转速，工作绕组二产生的脉动磁场作用于电动机转子产生电磁转矩。