[其他]单相变极调速电机

说明书

本实用新型是提供一种单相变极调速电机。

目前，工业上单相电机应用很广，其中二极单相电机约占95％，四极单相电机约占5％。这些单相电机在使用中仅有20％可利用额定转速工作，80％都要变速后使用。且绝大多数是以降压调速为主，及电机绕组中抽头法，可控硅无级变速器，增加电阻、减少电流等变速方式，总之，这些变速方法都是以减小输入功率实现变速，变速后的输出功率随转速降低倍数的平方减小，很难适应负载要求。

电机的变极调速，可克服上述调速方式的缺限，但因单相电机中相少、相带宽，且需要有一个起动付绕组，绕组本身变化很困难，使单相电机变极调速一直未能实现。

本实用新型的目的就是为了设计提供一种新型的可实现变极（2－4极）调速的单相电机。

本实用新型是这样实现的：在该单相电机中除定子主绕组外，设置了两个付绕组，并通过切换装置使三个绕组相连后再与外接电源相连，作二极电机工作时，一个付绕组通过切换装置开路，另一个付绕组通过离心开关作为起动绕组配合主绕组起动工作，当作四极电极工作时，一个付绕组通过切换装置与主绕组串联，另一个付绕组通过离心开关作为起动绕组配合新串联成的主绕组工作。

图1.单相变极调速电机剖面图。

图2.转子端面图。

图3.定子及定子绕组示意图。

图4.定子主绕组展开图。

图5.定子付绕组展开图。

图6.定子次付绕组展开图。

图7.切换电路图。

图8.二极时电机线路图。

图9.四极时电机线路图。

下面结合附图，详细描述该实用新型的具体结构及工作状态。

该实用新型包括机壳（1）、风扇（2）、定子（3）、转子（4）、电机轴（5）、切换装置（6）包括离心开关（7）、切换开关（8）、（9）、（10）、（11）、（12）、（13）；定子（3）内侧均匀分布24个槽口（14），转子（4）外侧均匀分布18个槽口（15）；其中定子（3）的绕组分为三组，即主绕组（16）、付绕组（17）、次付绕组（18），每个绕组自己各部分串联后通过切换装置（7）与外接工作电源相接；主绕组（16）分为按1－12槽和13－24槽的两组对称的同心式串联绕组；付绕组（17）分为按7－18槽和19－6槽的两组对称的同心式串联绕组，且12－13槽和24－1槽间不排付绕组（17）的导体；次付绕组（18）分为按1－6槽和7－12槽和13－18槽和19－24槽的四组对称的同心式串联绕组，这四个部分相串联；当在同一槽中有三种绕组的导体时，主绕组（16）的导体排在底层，付绕组（17）的导体排在中层，次付绕组（18）的导体排在上层。为使该电机能在二极和四极情况下正常运转，定子（3）、转子（4）尺寸及各绕组导体的尺寸按二极或四极时各指标的较大值设计。

当该单相电机作为二极电机运转时，将切换装置（6）的各切换开关（8）－（13）均打向A方，此时次付绕组（18）开路，付绕组（17）通过离心开关（7）与主绕组（16）并联接，付绕组（17）作为起动绕组，电机起动运转到一定转速时（低于额定转速）离心开关（7）动作，切断付绕组（17）回路，使其开路，离心开关（7）待停机后，又自动闭合，为下次起动作好准备，这时，主绕组（16）作为工作绕组使电机为二极电机运转。

当该单相电机作为四极电机运转时，将切换装置（6）的各切换开关（8）－（13）均打向B方，此时主绕组（16）和付绕组（17）串联，次付绕组（18）通过离心开关（7）后与主绕组（16）和付绕组（17）的串联绕组并联，次付绕组（18）作为起动绕组，电机起动运转到一定转速（低于额定转速）时，离心开关（7）动作，切断次付绕组（18）回路，使其开路，离心开关（7）待停机后，又重新自动闭合，为下次起动作好准备，此时，主绕组（16）和付绕组（17）的串联绕组作为工作绕组，使电机作为四极电机运转。四极时电机的额定转速为二极运转时转速的一半。