[实用新型]单相调压式无级调速电动机

说明书

本实用新型属于电机，特别涉及一种输入单相交流电源，进行对电源电压调节，实现无级调节转速的电动机。

目前，调速最好的是直流电动机，其次是单相串激整流子电动机，这两种电动机的结构，都设有换向器和电刷；转子是线绕型。电机结构复杂，故障率高，不能制造高压电机，使用范围受到限制。单相鼠笼型电容器电动机，结构简单，但是电容器主要用在电动机启动，电容器移相后，定子产生旋转磁场，磁场以同步转速转动，所以电机难以调速，调速范围很小，仅制造小容量电动机。

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，设计制作一种单相调压式无级调速电动机，不需设置换向器、电刷机械部件，利用变压器原理，将交流电送到电动机转子上，再给转子电流提供一个定子磁场，转子电流与定子磁场作用产生电磁转矩，驱动转子转动，通过调节电动机电源电压，实现无级调节电动机转速的目的。

本实用新型的技术方案是如下实现的：一种单相调压式无级调速电动机，包括转子、定子、机壳、端盖、输出轴，其定子有两套绕组，每套绕组分别集中绕制在成对的独立磁极上，设极靴，两套绕组空间正交均布在定子上，一套定子绕组上为单相交流电源，另一组绕组为通过电容器移相90°后的单相交流电源；转子为直槽鼠笼型。

定子绕组可以是两套4极，或两套8极，或两套12极；极身可以是凸极或隐极；当定子两套绕组参数差别较大时，以送电为主的绕组极身变窄，不设极靴，以励磁为主的绕组极身加宽，设极靴；两套绕组可以沿电动机轴线分开布置；转子可以是线绕式，线圈节距为总极数一半的极间距离，每个线圈短接自成回路。

本实用新型的工作原理是，定子绕组形成独立的磁极式，如同变压器的一次绕组，转子的导条或回路线圈，相当于降压变压器的二次绕组，利用变压器原理，送电到电动机转子上，转子导条中的感生电流与同相位或反相位的定子磁场作用，产生电磁转矩，驱动转子转动，如同直流电动机原理产生电磁转矩一样。本实用新型产生驱动转矩与异步电动机产生驱动转矩的区别在于，本实用新型由一套绕组供给转子感生电流，另一套绕组提供定子磁场，供给转子电流和提供定子磁场是两个磁场产生电磁转矩；而异步电动机，定子旋转磁场切割转子导条，在导条中感生电流与旋转磁场作用，产生电磁转矩，供给转子电流与提供定子磁场是一个磁场。

本实用新型的优点是：本实用新型是利用直流电动机原理产生电磁转矩，所以调节电动机电源电压，即可实现大范围无级调节电动机转速的目的。它的各种特性同于单相串激整流子电动机的特性，接近直流电动机的特性。结构简单，制造方便，成本较低，无需换向器、无电刷机械部件，转子采用鼠笼型或线绕型均可。电动机电源采用电容器移相取得相位差为90°的两相电源，或独立供电系统直接供给相位差为90°的两相电源均可。运行可靠，故障率低，功率因数高(Cosφ＞0.8)，调速特性好，调速范围宽(＞5∶1)，大容量电动机可做到10KV。本实用新型适用于需要调速的家用电器、电动工具、起吊设备，无轨电车、地铁机车、电机车等牵引电动机，特别适用独立电源系统，如柴油发电机车牵引电动机，不需要电容器移相，发电机可供给相位差为90°的两相电源。

以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的描述：

图1是本实用新型单相调压式无级调速电动机的构造示意图

图2是图1的A-A剖面图

图3是定子两套绕组参数差别较大时的构造示意图