КОНСТРУКЦИЯ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ НА СЕРДЕЧНИКЕ СТАТОРА ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2002 года по МПК H02K19/12 H02K3/04 

Настоящее изобретение относится к двигателю, используемому для вакуумной чистки и т. п. , а более конкретно - к двигателю с усовершенствованной конструкцией обмотки возбуждения на сердечнике статора для повышения надежности двигателя.

Недавно, с целью эффективного снижения энергопотребления электронными изделиями, некоторые страны мира стандартизировали требования к электрической энергии и электрическому току электронных изделий для продажи в этих странах. Таким образом, чтобы производить электронные изделия, которые соответствовали бы инструкциям по электроэнергии и току в каждой стране, производители электронных изделий должны затратить большие усилия для снижения потребления электроэнергии и тока путем снижения гармонического элемента переменного тока (АС), протекающего под нагрузкой при приложении напряжения АС.

При производстве электронной продукции, потребляющей меньше электроэнергии и тока, в соответствии с нормами определенных стран, были внесены некоторые изменения в обычный двигатель путем использования другого материала для сердечника в двигателе или увеличения витков на якоре и на катушке возбуждения в двигателе для подавления образования гармонического элемента в АС.

Существует определенное ограничение на абсолютное снижение гармонического элемента АС путем использования другого материала для двигателя. При увеличении обмотки размер двигателя становится больше. Поэтому диаметр провода уменьшается для небольших изделий, например вакуумного очистителя. Однако при уменьшении диаметра имеется тенденция к чрезмерному повышению температуры в двигателе, что иногда приводит к короткому замыканию в обмотке.

Настоящее изобретение предназначено для решения вышеуказанных проблем, и предметом настоящего изобретения является создание двигателя, в котором образование гармонического элемента АС подавляется путем выборочного использования обмотки возбуждения.

Другой задачей настоящего изобретения является повышение надежности изделия путем усовершенствования конструкции обмотки возбуждения на сердечнике статора для предотвращения чрезмерного повышения температуры в двигателе.

В соответствии с задачей настоящего изобретения предлагается конструкция обмотки возбуждения на сердечнике статора в двигателе, имеющем статор и ротор, в которой катушка возбуждения статора содержит соединенные последовательно верхние катушки и нижние катушки, при этом первые электрические вводы образованы на одной стороне нижних катушек, а соединительный провод расположен между нижними катушками и верхними катушками и образует вторые электрические вводы для обеспечения возможности выборочной подачи электроэнергии через первые или вторые электрические вводы, когда двигатель приведен в действие, для обеспечения выбора количества витков обмотки возбуждения.

В соответствии с другой задачей настоящего изобретения, предлагается конструкция обмотки возбуждения на сердечнике статора, в которой нижние катушки намотаны первыми на сердечник статора, а верхние катушки намотаны на внешних сторонах нижних катушек для обеспечения эффективного охлаждения верхних катушек.

Для более полного понимания сущности и целей изобретения приводится описание со ссылкой на следующие чертежи.

Фиг.1 представляет собой принципиальную схему обычного двигателя.

Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе катушки обмотки возбуждения по данному изобретению.

Фиг. 3 представляет собой схему соединений, иллюстрирующую положение соединений по данному изобретению
Как показано на фиг.1, двигатель содержит сердечник 22 статора, статор 20 с обмоткой 24 возбуждения и ротор 10, приводимый во вращение электродвижущей силой, генерируемой в статоре 20. В двигателе по настоящему изобретению, как показано на фиг.2, имеется сердечник 22 статора с намотанной нижней катушкой, имеющей меньшее количество витков из двух типов катушки обмотки возбуждения (L1 и L4, 50 витков, например), и с намотанной на внешней стороне нижней катушки верхней катушкой с большим количеством витков из двух типов катушки обмотки возбуждения (L2 и L3, 100 витков, например).

Электрический ввод образован между нижними катушками (L1 и L4) и верхними катушками (L2 и L3) посредством соединительного провода. Первые электрические вводы (А1 и А2) образованы у верхних катушек (L2 и L3), тогда как вторые электрические вводы (В1 и В2) образованы у нижних катушек (L1 и L4).

Далее подробно описывается действие двигателя, выполненного по данному изобретению. Когда энергия подается к электронному изделию, содержащему двигатель, и ко вторым электрическим вводам (В1 и В2), энергия, направленная ко вторым электрическим вводам (В1 и В2), передается к соединенным последовательно нижним катушкам (L1 и L4) и верхним катушкам (L2 и L3), при этом ротор вращается на низкой скорости, так как магнитная сила, вырабатываемая в верхних катушках (L2 и L3), является слабой.

Когда энергия подается на вторые электрические вводы (В1 и В2), нижняя катушка (L1) и верхняя катушка (L2), соединены последовательно (т.е. в состоянии верхней обмотки), при этом потребление энергии становится меньше, и гармонический элемент позволяет вращать двигатель в соответствии с международным стандартом гармонического элемента при меньшем потреблении энергии.

Когда пользователь увеличивает число оборотов двигателя до наивысшего значения, регулирующее средство (не показано) соединяет первые электрические вводы (А1 и А2) для уменьшения числа витков обмотки и возбуждения для возможности передачи энергии к верхней катушке (L2). Как описано выше, когда энергия подается к первым электрическим вводам (А1 и А2), число витков обмотки возбуждения уменьшается, и потребление энергии увеличивается для вращения двигателя с наивысшей скоростью.

Так как нижние катушки (L1 и L4) намотаны на сердечник статора, чтобы образовать первые электрические вводы (А1 и А2), а верхние катушки (L2 и L3) намотаны на внешней стороне нижних катушек (L1 и L4), то чрезмерное повышение температуры в двигателе предотвращается вследствие повышения его охлаждающего эффекта.

Как описано выше, преимущество настоящего изобретения состоит в том, что гармонический элемент АС подавляется, так как обмотка возбуждения может быть использована выборочно. Кроме того, другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что чрезмерное повышение температуры в двигателе предотвращается, так как верхняя катушка намотана на наружной стороне нижней катушки.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к двигателям с усовершенствованной обмоткой возбуждения на статоре. Особенность конструкции обмотки возбуждения на сердечнике статора двигателя, имеющего статор и ротор, состоит в том, что она содержит соединенные последовательно верхние катушки и нижние катушки, при этом первые электрические вводы образованы на одной стороне нижних катушек, а соединительный провод расположен между нижними катушками и верхними катушками и образует вторые электрические вводы для обеспечения возможности выборочной подачи электроэнергии через первые или вторые электрические вводы, когда двигатель приведен в действие, для обеспечения выбора количества витков обмотки возбуждения. Технический результат от использования данного изобретения состоит в повышении надежности путем предотвращения чрезмерного повышения температуры в двигателе при одновременном обеспечении выборочного использования катушек обмотки возбуждения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Конструкция обмотки возбуждения на сердечнике статора двигателя, имеющего статор и ротор, отличающаяся тем, что обмотка возбуждения статора содержит соединенные последовательно верхние и нижние катушки, при этом первые электрические вводы образованы на одной стороне нижних катушек, а соединительный провод расположен между нижними катушками и верхними катушками и образует вторые вводы для обеспечения возможности выборочной подачи электроэнергии через первые и вторые электрические вводы, когда двигатель приведен в действие, для обеспечения выбора количества витков обмотки возбуждения. 2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что нижние катушки намотаны первыми на сердечник статора, а верхние катушки намотаны на внешних сторонах нижних катушек для обеспечения эффективного охлаждения верхних катушек.