ЭЛЕКТРОМОТОР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК H02K11/00 H02K15/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится к электромотору и способу его изготовления, в котором используется термовыключатель.

Уровень техники

Для электромоторов перегрев обмоток, выполненных из медного провода, вследствие перегрузки мотора, например, из-за блокировки ротора или из-за работы с превышающими нагрузками, означает опасность возгорания, и поэтому требуется применение предохранительных элементов, таких как термовыключатели. Термовыключатели могут остановить работу мотора отключением подачи электропитания в том случае, если температура мотора превысит предельно допустимое значение. Термовыключатели соединяются последовательно с обмотками мотора и располагаются на моторе так, чтобы определять температуру обмоток.

На электромоторе 1, содержащем U-образный статор 2 и полярные обмотки 5 на каждой из ветвей U-образного статора 2, в соответствии с хорошо известной технологией обмотки 5 непрерывно намотаны вокруг двух катушечных каркасов 7, соответственно, с использованием проволоки, подаваемой от одного источника. Последовательное подключение термовыключателя 8 в цепь, образованную обмотками 5 и контактами 3, осуществляется так, что один конец обмотки 5 и один конец термовыключателя 8 соединены посредством соединителя 4, другой конец термовыключателя 8 соединен с одним из контактов 3, обеспечивающим соединение с источником питания, а другой конец обмотки 5 соединен с другим контактом 3 (Фиг.5). В частности, когда при серийном производстве термовыключатель 8 добавляется к уже изготовленному электромотору 1, то увеличивается время технологического процесса.

В патенте US 6326879 раскрыто устройство, в котором термовыключатель используется в синхронном однофазном электромоторе, причем соединения термовыключателя проходят через внутреннюю поверхность концевого фланца катушечного каркаса, вокруг которого намотаны моторные обмотки, при этом термовыключатель включен последовательно с контактами, соединенными с входными гнездами на фланце и используемыми для установления внешнего электрического соединения мотора.

Краткое изложение существа изобретения

Технической задачей настоящего изобретения является создание электромотора и способа его изготовления, в которых используется средство для монтажа термовыключателей, обеспечивающее безопасность, поскольку оно определяет перегрев из-за перегрузки, причем монтаж осуществляется за короткое время при изготовлении.

Краткое описание чертежей

Электромотор, обеспечивающий решение поставленной задачи, согласно настоящему изобретению, показан на соответствующих чертежах, на которых:

Фиг.1 изображает общий вид электромотора согласно изобретению;

Фиг.2 - общий вид катушечного каркаса согласно изобретению;

Фиг.3 - общий вид статора согласно изобретению;

Фиг.4 - общий вид статора с катушечным каркасом;

Фиг.5 - схему электромотора с термовыключателем, типичного для существующего уровня техники;

Фиг.6 - схему электромотора с термовыключателем, расположенным на полярной обмотке, согласно изобретению;

Фиг.7 - схему электромотора с концами обмотки и концами термовыключателя, соединенными посредством соединителей, расположенных на обмоточном каркасе, согласно изобретению;

Фиг.8 - схему электромотора с термовыключателем, расположенным между полярными обмотками, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Электромотор 1 (Фиг.1), используемый в откачивающих насосах таких бытовых устройств, как стиральные и посудомоечные машины, содержит статор 2, предпочтительно U-образный, два контакта 3 подачи питания для электрического соединения с сетью, более одного соединителя 4 для соединений проводящих компонентов, обмотку 5 из изолированного медного провода, диаметр и число витков которой определены в соответствии с требуемой мощностью и числом оборотов в минуту, один или несколько обмоточных каркасов 7, предпочтительно выполненных из пластмассы, вокруг которых намотана обмотка 5 и которые включают в себя более одного ограничителя 6 обмотки, позволяющих установить на статоре 2 обмотку 5 с обеспечением изоляции, и термовыключатель 8, отключающий питание в случае перегрева в результате перегрузки электромотора 1 при блокировке ротора.

Обмотка 5 содержит первую полярную обмотку 9, имеющую начальный конец (L1) и оконечный конец (А1), закрепленные на одной из ветвей статора 2, и намотанную вокруг обмоточного каркаса 7, и вторую полярную обмотку 10, имеющую начальный конец (L2) и оконечный конец (А2), закрепленные на другой ветви статора 2, и намотанную вокруг обмоточного каркаса 7.

Термовыключатель 8 содержит два конца (Т1, Т2) для последовательного соединения между полярными обмотками 9, 10 и для установления электрического соединения посредством закрепления на оконечном конце (А1) первой полярной обмотки 9 и на начальном конце (L2) второй полярной обмотки 10 с помощью соединителей 4.

Начальный конец (L1) первой полярной обмотки 9 соединен с контактом 3, тогда как оконечный конец (А2) второй полярной обмотки 10 соединен с другим контактом 3. Таким образом, образуется следующее последовательное соединение: контакт 3 - L1 - первая полярная обмотка 9 - А1 - соединитель 4 - Т1 - термовыключатель 8 - Т2 - соединитель 4 - (L2) - вторая полярная обмотка 10 - А2 - контакт 3.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения при изготовлении электромотора 1 первая и вторая полярные обмотки 9, 10 наматываются вокруг двух обмоточных каркасов 7 раздельно, предпочтительно одновременно, посредством двух обмоточных проволок, подаваемых от двух раздельных источников проволоки. При этом способе достигается сокращение времени технологического процесса приблизительно на 50% по сравнению с производственной методикой, при которой первая и вторая полярные обмотки 9, 10 наматываются вокруг обмоточных каркасов 7 одна после другой, посредством проволоки, подаваемой от одного источника проволоки.

Поскольку первая и вторая полярные обмотки 9, 10 наматываются раздельно, то имеется возможность получить необходимую длину оконечного конца (А1) первой полярной обмотки 9 и начального конца (L2) второй полярной обмотки 10 и обеспечить возможность выбора местоположения термовыключателя 8 на электромоторе 1 для определения температуры.

Термовыключатель 8 предпочтительно располагается на первой и/или второй полярной обмотке (9, 10), и один из температурных концов (Т1) соединяется с оконечным концом (А1) первой полярной обмотки 9, тогда как другой температурный конец (Т2) соединяется с начальным концом (L2) второй полярной обмотки 10, при этом концы Т1-А1 и Т2-L2 соединяются один с другим посредством соединителей 4, а участки упомянутых соединителей, контактирующие с полярными обмотками 9, 10, изолированы (Фиг.6).

В том варианте реализации, который составляет предмет настоящего изобретения, электроэнергия подается от источника питания через контакты 3 и электрический ток может проходить через обмотку 5 последовательно через контакт 3 - L1 - первую полярную обмотку 9 - А1 - соединитель 4 - Т1 - термовыключатель 8 - Т2 - соединитель 4 - L2 - вторую полярную обмотку 10 - А2 - контакт 3 цепи, причем статор 2 приводит во вращение ротор посредством генерируемого магнитного поля, и работа электромотора 1 возможна до тех пор, пока температура обмотки 5 не станет слишком велика.

Когда откачивающий насос, работающий с электромотором 1, оказывается каким-то образом перегруженным, или ротор оказывается заблокированным, температура обмотки 5 начинает возрастать, поскольку электрический ток продолжает течь по цепи. Термовыключатель 8, способный определять повышение температуры и соединенный последовательно с цепью, отключает электрический ток, размыкая упомянутую цепь, и прекращает работу электромотора 1. Когда температура обмотки 5 возвращается к своему нормальному значению, термовыключатель 8 обеспечивает протекание электрического тока путем замыкания цепи и работу электромотора 1.

В другом варианте реализации настоящего изобретения температурные концы (Т1, Т2) и оконечный и начальный концы (A1, L2) первой и второй полярных обмоток 9, 10 соответственно соединены между собой посредством соединителя 4, расположенного на ограничителе 6 обмотки. Тем самым соединители 4 развязаны с обмоткой 5, и поскольку ограничители 6 обмотки изготовлены из изолирующего материала, то нет необходимости изолировать соединители 4 и, более того, обеспечивается предохранение упомянутых соединителей 4 от повреждения в результате перегрева (Фиг.7).

В другом варианте реализации настоящего изобретения термовыключатель 8 запрессован в положении между первой и второй полярными обмотками 9, 10, чем достигается более эффективная реакция на нагревание электромотора (Фиг.8).

В другом варианте реализации настоящего изобретения первая и вторая полярные обмотки 9, 10 наматываются одна за другой из проволоки, подаваемой от одного источника, и путем соединения начального конца (L1) первой полярной обмотки 9 и оконечного конца (А2) второй полярной обмотки 10 с контактами, и цепь оказывается завершенной без размещения термовыключателя 8. Затем разрезанием непрерывной обмоточной проволоки в точке перехода от первой полярной обмотки 9 ко второй полярной обмотке 10 обмотки 5 формируются оконечный конец (А1) первой полярной обмотки 9 и начальный конец (L2) второй полярной обмотки 10, где формируются концы (Т1, Т2), предназначенные для подключения, и температурные концы (Т1, Т2) термовыключателя 8 соединяются с концами (А1, L2), которые формируются позднее. Тем самым без необходимости изменения процесса намотки посредством простого и недорогого способа термовыключатель 8 адаптируется к электромотору 1, изготовление которого завершается.

При производстве электромотора 1, в результате того, что полярные обмотки 9, 10 наматываются независимо, или благодаря тому, что они разделены разрезанием в точке перехода, достигается легкость соединения термовыключателя 8 последовательно между полярными обмотками 9, 10, а также достигается возможность выбора местоположения термовыключателя 8 на электромоторе 1 при снижении времени, затрачиваемого на процедуру намотки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромоторах, работающих с откачивающим насосом в таких бытовых устройствах, как стиральные и посудомоечные машины. Технический результат состоит в повышении надежности и упрощении блокировки ротора для остановки электромотора при перегреве его обмотки в случае его перегрузки. Электромотор (1) содержит статор (2) и один или несколько катушечных каркасов (7). Обмотка (5) закреплена на статоре (2), намотана вокруг катушечного каркаса 7 и содержит первую полярную обмотку (9), имеющую начальный конец (L1) и оконечный конец (А1), и вторую полярную обмотку (10), имеющую начальный конец (L2) и оконечный конец (А2). Термовыключатель (8) содержит два температурных конца (T1, T2), посредством которых он соединен последовательно между полярными обмотками (9, 10), устанавливая электрическое соединение. При этом один из температурных концов (T1) соединен с оконечным концом (А1) первой полярной обмотки (9), а другой температурный конец (T2) соединен с начальным концом (L2) второй полярной обмотки 10. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Электромотор (1), содержащий статор (2) и один или несколько катушечных каркасов (7), отличающийся тем, что содержит обмотку (5), закрепленную на статоре (2), при этом обмотка (5) намотана вокруг катушечного каркаса (7) и содержит первую полярную обмотку (9), имеющую начальный конец (L1) и оконечный конец (А1), и вторую полярную обмотку (10), имеющую начальный конец (L2) и оконечный конец (А2), и термовыключатель (8), содержащий два температурных конца (T1, T2), посредством которых он соединен последовательно между полярными обмотками (9, 10), устанавливая электрическое соединение, при этом один из температурных концов (T1) соединен с оконечным концом (А1) первой полярной обмотки (9), а другой температурный конец (T2) соединен с начальным концом (L2) второй полярной обмотки 10.

2. Электромотор (1) по п.1, отличающийся тем, что катушечный каркас (7) содержит более одного соединителя 4, посредством которого осуществляется соединение между температурными концами (T1, T2) и оконечным концом (А1) первой полярной обмотки (9) и начальным концом (L2) второй полярной обмотки (10), и более одного ограничителя (6) обмотки, на котором расположены соединители 4, предназначенного для ограничения обмотки (5).

3. Электромотор (1) по п.1, отличающийся тем, что термовыключатель (8) размещен между первой и второй полярными обмотками (9, 10) путем запрессовки.

4. Способ изготовления электромотора (1) по любому из пп.1-3, заключающийся в том, что
наматывают первую и вторую полярные обмотки (9, 10) вокруг обмоточных каркасов (7) независимо с использованием обмоточных проводов, подаваемых от двух раздельных источников;
формируют начальный конец (L1) и оконечный конец (А1) для первой полярной обмотки (9) и формируют начальный конец (L2) и оконечный конец (А2) для второй полярной обмотки (10);
соединяют температурные концы (T1, T2) термовыключателя (8) с оконечным и начальным концами (А1, L2).

5. Способ изготовления электромотора (1) по любому из пп.1-3, заключающийся в том, что
наматывают первую и вторую полярные обмотки (9, 10) одна за другой непрерывно с использованием обмоточного провода, подаваемого от одного источника;
формируют оконечный конец (А1) первой полярной обмотки (9) и начальный конец (L2) второй полярной обмотки (10), предназначенные для соединения температурные концы (T1, T2) получают разрезанием непрерывного обмоточного провода в точке перехода от первой полярной обмотки (9) ко второй полярной обмотке (10) обмотки (5);
соединяют температурные концы (T1, T2) термовыключателя 8 с оконечным и начальным концами.