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

圖1所示)具有兩個繞組；即主繞組M和輔助繞組N(即為啟動繞組)，此兩繞組之軸在空間相距90°電機角，就如同二相電動機的繞組；因輔助繞組具有比主繞組更高的R/X(即對電阻對抗之此)比值，故鋪助繞組電流Ia的時相將超前于主繞組電流Im。因此，“定子磁場”首先在輔助繞組的軸上到達(dá)最大值，隔一些時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)一個或兩個電容器C，以增加啟動特性。如此單相電動機經(jīng)兩繞組后的即分裂成不平衡的兩相電流，也就是說，此電動機為一個不平衡的二相電動機，由此產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場，電動機便能自動啟動而動轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機啟動后，轉(zhuǎn)速升高約至同步轉(zhuǎn)速的75％時，因離心開關(guān)D動作而自動將輔助繞組N從電源切離，而只讓主繞組擔(dān)任運轉(zhuǎn)工作。上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的缺點是(1)因轉(zhuǎn)子起動時，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)子向蔽極方向自動啟動而旋轉(zhuǎn)。這種構(gòu)造的缺點是因蔽極銅圈消耗電能太多，以及產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場有欠缺而效率低。
本實用新型的目的要提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的非對稱定子磁極，其只需主繞組而無分相用的輔助繞組與電容器；且其定子的極面與轉(zhuǎn)子間為一個非對稱的幾何形狀，可使轉(zhuǎn)子直接產(chǎn)生運動，而不須輔助繞組與電容器來作啟動轉(zhuǎn)矩。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的包含有一個定子和一個轉(zhuǎn)子，其特征在于在定子結(jié)構(gòu)上設(shè)有一個主繞組，且其定子的極面設(shè)計成一個可產(chǎn)生不平衡磁力場的非對稱幾何形狀。當(dāng)電流加至定子繞組即可產(chǎn)生推斥磁場，使轉(zhuǎn)子隨推斥磁場的方向旋轉(zhuǎn)。上述定子的非對稱幾何形狀可為尖尾形、鈍尾形。
本實用新型的特點是其定子繞組僅設(shè)有一個主繞組，就可承擔(dān)啟動運轉(zhuǎn)，不需分相用的輔助繞組與電各器，故結(jié)構(gòu)電路簡化，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。本實用新型的定子極面為非對稱的幾何形狀，其定子極面的尖尾形可為二件式，可利用手動或電磁閥操縱左、右移動方向來操作電機的正反轉(zhuǎn)，本實用新型可應(yīng)用于高低轉(zhuǎn)矩的不同電機中，使單相二極、四極式電動機(散熱扇、排風(fēng)機、家用電扇)的效率提升至40％以上，即耗電100W，輸出動能40W以上，節(jié)省電源又降低成本。
圖1為傳統(tǒng)的電動機接線圖。
圖2(A)(B)分別為本實用新型非對稱定子極面是尖尾形及鈍尾形的示意圖。
圖3為本實用新型非對稱定子極面以尖尾形為實施例的四極設(shè)計示意圖。
圖4為本實用新型非對稱定子極面以鈍尾形為實施例的二極設(shè)計示意圖。
圖5為本實用新型非對稱定子極面以鈍尾形為實施例的四極設(shè)計示意圖。
圖6(A)-(E)為本實用新型以鈍屬尾型為實施例時，每一個入/4磁場所產(chǎn)生的位置示意圖。
圖7為本實用新型非對稱定子磁極的接線圖。
參見圖3，一般蔽極式與電容分相式電動機11是由定子10與轉(zhuǎn)子20內(nèi)部分所組成，其中本實用新型改進(jìn)的非對稱定子磁極是定子結(jié)構(gòu)具有一個主繞組30，且其極面設(shè)計成一個非對稱的幾何形狀，該非對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，其非對稱幾何形狀也產(chǎn)生一個不平衡的磁力場，即產(chǎn)生排斥磁場，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。圖4和圖5為鈍尾形定子極面運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113，將推斥轉(zhuǎn)子20在前一半波115所感應(yīng)出的磁場，所以，定子10與轉(zhuǎn)子20產(chǎn)生的推斥力作用，將使轉(zhuǎn)子隨推斥磁場的方向旋轉(zhuǎn)。
參閱圖7，本實用新型的定子繞組僅設(shè)有一個主繞組Q，就可承擔(dān)啟動運轉(zhuǎn)，沒有分相用的輔助繞組與電容器等，故結(jié)構(gòu)、電路簡化，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1.一種非對稱定子磁極，包含有一個定子和一個轉(zhuǎn)子，其特征在于在定子結(jié)構(gòu)上設(shè)有一個主繞組，且其定子的極面設(shè)計成一個可產(chǎn)生不平衡磁力場的非對稱幾何形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的非對稱定子磁極，其特征在于上述定子的非對稱幾何形狀可為尖尾形、鈍尾形。
專利摘要一種非對稱定子磁極，是將定子的極面設(shè)計成一個非對稱的幾何形狀，該非對稱的幾何形狀可產(chǎn)生一個不平衡的磁力場，當(dāng)電源電流加至定子繞組后，就可產(chǎn)生推斥磁場，使轉(zhuǎn)子隨推斥磁場旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)可省略輔助繞組和電容器等，結(jié)構(gòu)、電路簡化，并改善功率因素及整體能量消耗。
文檔編號H02K1/12GK2247890SQ9522270
公開日1997年2月19日 申請日期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 申請人:江衍煌