專利名稱：非對(duì)稱定子磁極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種非對(duì)稱定子磁極的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于定子的磁極面與轉(zhuǎn)子之間為一個(gè)非對(duì)稱的幾何形狀，以便使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
一般工廠里使用的蔽極式與電容分相式電動(dòng)機(jī)是由定子與轉(zhuǎn)子兩部分組成，其中定子結(jié)構(gòu)(如

圖1所示)具有兩個(gè)繞組；即主繞組M和輔助繞組N(即為啟動(dòng)繞組)，此兩繞組之軸在空間相距90°電機(jī)角，就如同二相電動(dòng)機(jī)的繞組；因輔助繞組具有比主繞組更高的R/X(即對(duì)電阻對(duì)抗之此)比值，故鋪助繞組電流Ia的時(shí)相將超前于主繞組電流Im。因此，“定子磁場(chǎng)”首先在輔助繞組的軸上到達(dá)最大值，隔一些時(shí)后才在主繞組的軸上到達(dá)最大值；又在輔助繞組N電路上串聯(lián)一個(gè)或兩個(gè)電容器C，以增加啟動(dòng)特性。如此單相電動(dòng)機(jī)經(jīng)兩繞組后的即分裂成不平衡的兩相電流，也就是說(shuō)，此電動(dòng)機(jī)為一個(gè)不平衡的二相電動(dòng)機(jī)，由此產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)便能自動(dòng)啟動(dòng)而動(dòng)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速升高約至同步轉(zhuǎn)速的75％時(shí)，因離心開(kāi)關(guān)D動(dòng)作而自動(dòng)將輔助繞組N從電源切離，而只讓主繞組擔(dān)任運(yùn)轉(zhuǎn)工作。上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是(1)因轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)，輔助繞組消耗能量較大，(2)分相式結(jié)構(gòu)因有輔助繞組、電容器及離心開(kāi)關(guān)，其成本較高。
另一種現(xiàn)在使用的定子結(jié)構(gòu)磁極、除了主繞組外并將極面分開(kāi)為兩半，其中一半套以短路銅環(huán)(又稱蔽極線圈)。在此蔽極線圈內(nèi)的感應(yīng)電流使此蔽極部分的磁通比主磁通滯后，即主磁通和蔽極磁通在空間上有小于90°的相差。因此，能使轉(zhuǎn)子向蔽極方向自動(dòng)啟動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。這種構(gòu)造的缺點(diǎn)是因蔽極銅圈消耗電能太多，以及產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有欠缺而效率低。
本實(shí)用新型的目的要提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱定子磁極，其只需主繞組而無(wú)分相用的輔助繞組與電容器；且其定子的極面與轉(zhuǎn)子間為一個(gè)非對(duì)稱的幾何形狀，可使轉(zhuǎn)子直接產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，而不須輔助繞組與電容器來(lái)作啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包含有一個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子，其特征在于在定子結(jié)構(gòu)上設(shè)有一個(gè)主繞組，且其定子的極面設(shè)計(jì)成一個(gè)可產(chǎn)生不平衡磁力場(chǎng)的非對(duì)稱幾何形狀。當(dāng)電流加至定子繞組即可產(chǎn)生推斥磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子隨推斥磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。上述定子的非對(duì)稱幾何形狀可為尖尾形、鈍尾形。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是其定子繞組僅設(shè)有一個(gè)主繞組，就可承擔(dān)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，不需分相用的輔助繞組與電各器，故結(jié)構(gòu)電路簡(jiǎn)化，可改善功效因素及整體能量消耗，且又可達(dá)到相同的轉(zhuǎn)矩。本實(shí)用新型的定子極面為非對(duì)稱的幾何形狀，其定子極面的尖尾形可為二件式，可利用手動(dòng)或電磁閥操縱左、右移動(dòng)方向來(lái)操作電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，本實(shí)用新型可應(yīng)用于高低轉(zhuǎn)矩的不同電機(jī)中，使單相二極、四極式電動(dòng)機(jī)(散熱扇、排風(fēng)機(jī)、家用電扇)的效率提升至40％以上，即耗電100W，輸出動(dòng)能40W以上，節(jié)省電源又降低成本。
圖1為傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)接線圖。
圖2(A)(B)分別為本實(shí)用新型非對(duì)稱定子極面是尖尾形及鈍尾形的示意圖。
圖3為本實(shí)用新型非對(duì)稱定子極面以尖尾形為實(shí)施例的四極設(shè)計(jì)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型非對(duì)稱定子極面以鈍尾形為實(shí)施例的二極設(shè)計(jì)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型非對(duì)稱定子極面以鈍尾形為實(shí)施例的四極設(shè)計(jì)示意圖。
圖6(A)-(E)為本實(shí)用新型以鈍屬尾型為實(shí)施例時(shí)，每一個(gè)入/4磁場(chǎng)所產(chǎn)生的位置示意圖。
圖7為本實(shí)用新型非對(duì)稱定子磁極的接線圖。
參見(jiàn)圖3，一般蔽極式與電容分相式電動(dòng)機(jī)11是由定子10與轉(zhuǎn)子20內(nèi)部分所組成，其中本實(shí)用新型改進(jìn)的非對(duì)稱定子磁極是定子結(jié)構(gòu)具有一個(gè)主繞組30，且其極面設(shè)計(jì)成一個(gè)非對(duì)稱的幾何形狀，該非對(duì)稱的幾何形狀可如圖2(A)、(B)所示的尖尾表104、鈍尾形105等兩種形式，其功效是當(dāng)電流加至定子繞組后，其非對(duì)稱幾何形狀也產(chǎn)生一個(gè)不平衡的磁力場(chǎng)，即產(chǎn)生排斥磁場(chǎng)，該圖3是展示以尖尾形定子極面使用于四極式的構(gòu)造設(shè)計(jì)。圖4和圖5為鈍尾形定子極面運(yùn)用在二極式及四極式上的構(gòu)造圖。
再參閱圖6(A)-(E)，定子10每一半波所形成的磁場(chǎng)113，將推斥轉(zhuǎn)子20在前一半波115所感應(yīng)出的磁場(chǎng)，所以，定子10與轉(zhuǎn)子20產(chǎn)生的推斥力作用，將使轉(zhuǎn)子隨推斥磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。
參閱圖7，本實(shí)用新型的定子繞組僅設(shè)有一個(gè)主繞組Q，就可承擔(dān)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，沒(méi)有分相用的輔助繞組與電容器等，故結(jié)構(gòu)、電路簡(jiǎn)化，可改變功率因數(shù)及整體能量消耗、且可達(dá)到相同的轉(zhuǎn)矩。
權(quán)利要求1.一種非對(duì)稱定子磁極，包含有一個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子，其特征在于在定子結(jié)構(gòu)上設(shè)有一個(gè)主繞組，且其定子的極面設(shè)計(jì)成一個(gè)可產(chǎn)生不平衡磁力場(chǎng)的非對(duì)稱幾何形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱定子磁極，其特征在于上述定子的非對(duì)稱幾何形狀可為尖尾形、鈍尾形。
專利摘要一種非對(duì)稱定子磁極，是將定子的極面設(shè)計(jì)成一個(gè)非對(duì)稱的幾何形狀，該非對(duì)稱的幾何形狀可產(chǎn)生一個(gè)不平衡的磁力場(chǎng)，當(dāng)電源電流加至定子繞組后，就可產(chǎn)生推斥磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子隨推斥磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)可省略輔助繞組和電容器等，結(jié)構(gòu)、電路簡(jiǎn)化，并改善功率因素及整體能量消耗。
文檔編號(hào)H02K1/12GK2247890SQ9522270
公開(kāi)日1997年2月19日 申請(qǐng)日期1995年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月26日
發(fā)明者江衍煌 申請(qǐng)人:江衍煌