[其他]繞組位置最佳的方鐵芯4極單相電機

在審

• 申請號: 101985000000104
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100104B
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發明（設計）人: 李隆年
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 盧瑞英

繞組位置最佳的方鐵芯４極單相電機，屬方鐵芯４極單相電機制造技術。方鐵芯４極單相電機定子軛部導磁截面積不是常數，橢圓磁場每極磁通量也不是常數。繞組軸線處于最佳位置時，可使橢圓磁場長軸對應的軛部最大磁通與方鐵芯最大軛部導磁截面相對應。此時，激磁電流最小，定子銅耗小可提高電機效率１％。本發明用于方鐵芯４極單相電機制造。

本發明屬方鐵芯4極單相電機制造技術領域。

在4極單相異步電動機中（單方向旋轉或可逆方向旋轉兩種），為提高鐵芯利用率多采用外輪廓為四段直線與四段圓弧組成的鐵芯沖片（如附圖所示），簡稱方形鐵芯。其每段圓弧所對應中心角為32°～50°，包括電阻分相起動，電容起動，洗衣機用單相電容運轉異步電動機。當槽形尺寸相同時，這樣電機軛部導磁截面積不是一個常數，而是沿圓周有規律的變化著。有關方鐵芯單相電機原理可見清華大學出版社出版，李隆年等著的“單相電機原理與設計”第17～18頁。這種電機軛部導磁截面積，在整個圓周上有四個最大截面區域和四個最小截面，其氣隙旋轉磁場為橢圓磁場，4極機在定子氣隙圓周上有4個長軸和4個短軸。繞組的空間軸線位置變動了，橢圓磁場長軸空間位置也相應變動，因此，電機繞組的位置，對電機的激磁電流定子銅耗諸項指標影響很大。若采用改變槽高的辦法。可使軛部導磁截面積均勻，但沖模制造困難，故生產中一般不采用。

為制造出一種低銅耗、高效率的方鐵芯4極單相電機，我們利用“時間空間向量圖”的方法，找到了繞組軸線的最佳位置范圍。對單方向旋轉之電機，此位置為離水平軸線（如附圖α＝0處），7.5°±5°的范圍。順時針旋轉電機主繞組軸線最佳位置范圍為2.5°～12.5°。逆時針旋轉時之相應位置范圍為-2.5°～-12.5°。電機繞組按以上最佳位置范圍下線時，可使橢圓磁場長軸位置所對應的最大定子軛部磁通正好通過最大定子軛部導磁截面積。因為在附圖所示沖片上可以明確看出，在四段圓弧所對應的一段中心角范圍內均為最大導磁截面積。這樣激磁磁勢最小，激磁電流、定子銅耗均比繞組處于其它位置時要小。電機效率的絕對值提高1%左右。

附圖給出了繞組軸線空間位置示意圖，標明了座標原點。繞組軸線離水平軸之角度α表示，逆時針為角度的正方向。

對可逆運行之電機主繞組軸線最佳位置角度α，應為離水平軸線22.5°±5°的范圍。此時激磁磁勢、激磁電流、定子銅耗均比繞組處于其它位置時要小，電機效率提高。