专利名称：具有4/6极共用绕组的固定分相的电容式电动机的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及固定分相的电容器式(PSC)电动机，特别涉及一种可逆的4极/6极电动机，该电动机在4极结构和6极结构二者中具有一个共用绕组，并且只在4极结构中具有一个附加绕组。
对这个问题的一个解决方案在美国专利5,825,111“用于具有对称分布的磁动势的单相感应电动机4/6极共用绕组连接”中已作了介绍(该专利由本申请的发明人发明并转给同一受让人)，该专利的整个公开内容被结合到本申请中作为参考。在该专利中，介绍了一种4/6极PSC电动机，该电动机提供4极和6极结构完全共享的绕组和对称分布的磁动势(MMF)。然而，这种电动机在4极结构中具有一气隙磁通密度，该气隙磁通密度比6极结构中的气隙磁通密度高大约18％。此外，4极正向和反向结构具有不同的失步转矩(BDT)，因为与在通电朝正向运转的主绕组中电阻相比，在通电朝反向运转的主绕组中电阻较高。
随着对具有较低成本和较高性能的波轮式洗衣机的日益增加的需求，需要有这样一种PSC电动机，它可以在较高速度下运转以便驱动常规的洗涤循环，并且它也可以在较低速度下运转以便驱动一柔和的洗涤循环。尤其是，需要有一种可逆的双速PSC电动机，该电动机具有一高速结构和一低速结构，其中双速度结构的气隙磁通密度可以以基本上相互无关的方式改变。还需要一种产生磁动势的可逆双速PSC电动机，上述磁动势在两种速度中绕电动机的转子和定子之间的气隙对称分布。
本发明的目的是提供一种4极/6极PSC电动机，该电动机在4极结构和6极结构二者中具有共用的主绕组，并且只有在4极结构中具有一个附加绕组；提供一种能在两个不同速度下具有有效运转的电动机；和提供一种能在没有显著重新加工或重新设计情况下能够制造的电动机。
在一种形式上，本发明是一种4/6极PSC电动机，该电动机具有主绕组结构和辅助绕组结构，并具有在4极结构中通电和在6极结构中通电用于主绕组结构和辅助绕组结构的共用绕组。附加绕组只在4极结构中通电。结果，通过改变附加绕组的结构，可以改变4极结构的气隙磁通量级而基本上与6极结构的气隙磁通量级无关。
在另一种形式中，本发明是一种电动机，该电动机包括一个定子铁芯，一个与定子铁芯成旋转关系安装的转子，多个缠绕在定子铁芯上的绕组组分，和一个缠绕在定子铁芯上的附加绕组组分。各绕组组分被成形为选择性通电，以便在4N极结构(N是等于或大于1的整数)中使电动机运转，其中多个绕组组分和附加绕组组分被通电。在6N极结构中各绕组组分成形为选择性通电，以便使电动机运转，其中，只有多个绕组组分通电，附加绕组组分在6N极结构中不通电，并且附加绕组组分只在4N极结构中通电。
在另外一种形式中，本发明是一种电动机系统，该电动机系统包括一对用于连接到外部电源上的线路接线端；一个定子铁芯；一个第一绕组线圈组，该第一绕组线圈组包括四个与铁芯成磁耦合关系设置的线圈组；一个第二绕组线圈组，该第二绕组线圈组包括四个与铁芯成磁耦合关系设置的线圈组；一个第三绕组线圈组，该第三绕组线圈组包括四个与铁芯成磁耦合关系设置的线圈组；一个附加绕组线圈，该附加绕组线圈包括与铁芯成磁耦合关系设置的附加线圈组；及一个开关组件。开关组件可操作地与第一，第二，和第三绕组线圈组及附加绕组线圈连接，以便改变选定的线圈组中的电流流动方向，以提供朝一个方向的4极结构和朝另一个方向的6极结构，在上述4极结构中附加绕组线圈通电，而在上述6级结构中附加绕组线圈不通电。
本发明的其它目的和特点一部分是显而易见的，一部分将在下面指出。
图2是
图1电动机的示意电路图，图中示出了在4级(4P)结构中共用绕组和附加绕组的相互连接。
图3A是图1电动机的示意电路图，图中示出了在6级(6P)结构共用绕组和开路附加绕组的相互连接，其中当开关150的位置不变时，6极结构朝与4极结构相反的方向旋转。
图3B是图1电动机的示意电路图，图中示出了在6级(6P)结构中共用绕组和开路附加绕组的相互连接，其中当开关150的位置不变时，6极结构朝与4极结构相同的方向旋转。
图4A是根据本发明的电动机一个优选实施例的绕组分布示意图，其中当开关150的位置不变时，4极结构和6极结构朝相反方向旋转。图4A相应于图3A的示意图。
图4B是根据本发明的电动机的另一个优选实施例的绕组分布示意图，其中当开关150的位置不变时，4极结构和6极结构朝相同方向旋转。图4B相当于图3B的示意图。图4B相应于图3B的示意图。
图5示出了根据本发明的具有若干极的电动机一个优选实施例沿着水平X轴的磁动势和沿着垂直Y轴的磁动势(MMF)曲线图，实线表示主绕组的MMF，虚线表示辅助绕组的MMF。
在各附图中，相应的标号表示相应的部件。
优选实施例详细说明参见图1，图1示出了根据本发明的4极/6极固定分相的电容器式单相感应电动机100的一个优选实施例的电路示意图。尤其是，图1示出了一个第一绕组线圈组110，该第一绕组线圈组110被设置成与一个铁芯(未示出)成磁耦合关系。该第一绕组线圈组110包括四个线圈组，如图所示。图1还示出了一个第二绕组线圈组120，该第二绕组线圈组120被设置成与铁芯(未示出)成磁耦合关系，并且也包括四个如图所示的线圈组。图1还示出了一个第三绕组线圈组130，该第三绕组线圈组130被设置成与铁芯(未示出)成磁耦合关系，并且包括四个如图所示的线圈组。根据本发明的一个方面，图1还示出了一个附加的绕组线圈140，该绕组线圈140被设置成与铁芯成磁耦合关系。
图1的电动机还包括一个开关组件。为方便起见，在图1的示意图中示出了开关组件的各种不同开关。然而，应该设想各种开关可以是一种集成组件的一部分。在任何情况下，应当注意，开关数与其它4/6极电动机如美国专利5,825,111中所公开的电动机开关数相同。尤其是，开关112与第一绕组线圈组110相关，以便控制它在4极(4P)结构和6极(6P)结构中的结构。开关112包括接线端T3，T1，和T10，这些接线端如图所示连接到电动机组件上。与第二线圈绕组组120相关的开关122控制它在4P和6P结构中的结构。开关122包括接线端T4，T5，和T11，这些接线端如图所示连接到电动机组件上。多个开关132，134和136与第三绕组线圈组130相关，以便控制它在4P和6P结构中的结构。开关132具有接线端T8和T10，如图所示，它们与电动机组件连接。开关134具有接线端T7，T10和T9，这些接线端如图所示连接到电动机组件上，及开关136具有接线端T5，T9，和T7，这些接线端如图所示连接到电动机组件上。有选择地设置各开关，以改变选定的线圈组绕组中的电流流动方向，从而在一种连接中提供一个4极结构，在该4极结构中附加的绕组线圈140通电。此外，有选择地设置各开关，以改变选定的线圈组中的电流流动方向，从而在另一种连接中提供一个6极结构，在该6极结构中附加绕组线圈140不通电。具体地说，开关142在4极结构中闭合，而在6极结构中打开，因此，附加绕组线圈140在4极结构中闭路和在6极结构中开路。
图1示出了一个开关150，用于选择图1中电动机的正向和反向运转。开关150的一个接线端如图所示连接到电动机组件的T1上。图1还示出了一对用于连接到外部电源上的线路接线端160，170。这样，图1示出了4/6极PSC电动机100，当各开关处于4极结构中时，PSC电动机100具有在4极结构中通电的绕组，其中附加的绕组线圈140通电。此外，图1示出了当各开关处于6极结构中时，电动机100具有在6极结构中的绕组，在该6极结构中附加的绕组线圈160不通电。
参见图2，图2是图1电动机电路的示意图，其中示出了线圈组在4级结构中的相互连接。在这个4极结构中，绕组线圈组110，120和130每个都包括多个并联连接的线圈组。此外，附加绕组线圈140是多个线圈组，它们连接在第一绕组线圈组110和第二绕组线圈组120之间。
下面参见图3A，图3A示出了6极结构，其中第一绕组线圈组110具有串联连接的线圈组，且第二绕组线圈组120具有串联连接的线圈组。第三绕组线圈组130被构造成两个并联的线圈组，而附加绕组线圈140是开路的。图3A相应于图4A中所示的绕组结构。当用于图4A的绕组结构来驱动垂直轴波轮洗衣机时，通过改变开关150的位置，4极结构是可逆的。6极结构也是通过改变开关150的位置以可逆的方式使用。在图4A的绕组结构中，6极结构以与4极结构相反的方向旋转，因此必需改变开关150的位置，以便在4极和6极二者中电动机朝相同的方向旋转。尤其是，比较图2和图3A，开关150在如图2所示的4极结构中必需处于“向上”位置用于正向旋转，而开关150在如图3A所示的6极结构中必需处于“向下”位置用于正向旋转。当在4极结构中朝一个方向(比如正向)运转时，主绕组包括第一绕组线圈组110，第二绕组线圈组120，和附加绕组线圈140，而辅助绕组包括第三绕组线圈组130。当在4极结构中朝另一个方向(比如反向)运转时，主绕组包括第三绕组线圈组130，而辅助绕组包括第一绕组线圈组110，第二绕组线圈组120和附加绕组线圈140。当在6极结构中朝同一方向(比如正向)运转时，主绕组第一绕组线圈组110和第三绕组线圈组130的右边，而辅助绕组包括第二绕组线圈组120和第三绕组线圈组130的左边。当在6极结构中朝另一个方向(比如反向)运转时，主绕组包括第二绕组线圈组120和第三绕组线圈组130的左边，而辅助绕组包括第一绕组线圈组110和第三绕组线圈组130的右边。
此处所示和描述的根据本发明的电动机100提供一些优点。在没有附加绕组线圈140的情况下，4极结构的有效匝数与6极结构中的有效匝数不同。当设计6p绕组使其具有合格的气隙磁通密度时，4极结构的有效匝数与6极结构有效匝数之比约为1.5/1.18。因此，在没有附加绕组线圈140的情况下，4极结构的气隙磁通密度比6极结构气隙磁通密度高18％，并且定子铁芯，尤其是在定轭铁区中可以变得饱和。在具有本发明的附加绕组线圈140情况下，对4极正向运转来说，线圈140与主绕组串联，因而增加了主绕组的有效匝数。尤其是，线圈140可以被构造成使有效匝数增加18％。结果，电动机100的4极结构将具有相同的气隙磁通密度。换句话说，在具有附加绕组线圈140情况下，如果4极结构的有效匝数是6极结构有效匝数的1.5倍，则4极和6极结构将具有相同的气隙磁通密度量级。通过调节或改变附加绕组线圈140的匝数，电动机100的4极结构的气隙磁通密度可以是任何所希望的值。6极结构的气隙磁通密度与附加绕组线圈140无关，该附加绕组线圈140在6极结构中开路。
总之，本发明的电动机100在4极结构中具有一气隙磁通，该气隙磁通与6极结构中的气隙磁通量级无关。这是由于4极结构中的气隙磁通量级可以通过改变附加绕组线圈140的匝数进行改变，而不影响6极结构的气隙磁通量级，因为线圈140在6极结构中不通电。结果，可以使4极结构和6极结构的气隙磁通量级基本上相同。
这与现有技术4/6极电动机，如美国专利5,825,111中所示的电动机相反，在现有技术的4/6极电动机中，4极和6极结构中的气隙磁通密度量级是通过一个固定比例结合在一起。在这个按照美国专利5,825,111的以前设计中(没有附加绕组线圈140)，6极结构的有效匝数由4极结构的有效匝数确定。因此，如果选定4极结构的有效匝数以便提供一个优选的气隙磁通密度，则6极结构的有效匝数将会太多，而结果，6极结构的磁通密度将低于或小于优选的磁通密度。另一方面，如果选定6极结构的有效匝数用于一优选的密度量级，则4极结构的有效匝数将少于优选的有效匝数，而结果，4极结构的磁通密度将高于优选的磁通密度。通过将一附加绕组线圈140加到根据本发明的电动机100上，则无论是4极结构还是6极结构的气隙磁通密度都可以按照电动机的运转，通过选择6极结构的有效匝数和附加绕组线圈140的有效匝数所需要，根据需要独立选择。
在有附加绕组线圈140情况下，在反向运转时，失步转矩通过线圈140提供的附加匝数而增加。结果，在4极结构中正向和反向的失步转矩变得几乎相同。另外，当两个方向上的电动机温度上升时，它变得几乎相同并保持在一个优选范围内。
附加绕组线圈140对6极结构中电动机100的运转没有真正的实际影响，但减少了4极正向结构的饱和度，因此在4极正向结构中的运转具有所希望的饱和度，该饱和度与6极结构中的运转无关。4极结构中的反向运转导致比正向运转显著更低的饱和，因为主绕组，在这种情况下是绕组130，具有比辅助绕组，即绕组110，120，和140更小的截面积和更高的电阻。相反，在美国专利5,825,111的电动机中，主绕组(绕组130)的较小截面积产生较高的电流密度。然而，在本发明的电动机100中，由于在存附加绕组线圈140，所以对相同的负载扭矩，第三绕组线圈组130中的电流密度显著减小而在辅助绕组中的电流密度增加。
下面参见图3B，图3B示出了6极结构，其中各绕组线圈组具有与图3A相同的配置。尤其是，第一绕组线圈组110具有串联连接的线圈组，及第二绕组线圈组120具有串联连接的线圈组。第三绕组线圈组130被构造成两个并联的线圈组，而附加绕组线圈140开路。图3B相应于图4B所示的绕组结构。当用于图4B的绕组结构中以驱动垂直轴波轮洗衣机时，4极结构通过改变开关150的位置是可逆的。6极结构也是通过改变开关150的位置以可逆的方式使用。在图4B的绕组结构中，6极结构以与4极结构相同的方向旋转，因此开关150的位置不改变，以便在4极和6极结构中使电动机朝相同方向旋转。尤其是，比较图2和图3B，在如图2所示的4极结构中，开关150必需处于“向上”位置用于正向旋转，而在如图3B所示的6极结构中，开关150必需处于“向上”位置用于正向旋转。因此，图3A和图4A所示的结构与图3B和图4B所示的结构之间的差别是图3A和图4A的结构要求开关150的位置改变，以便在4极结构和6极结构中朝相同方向旋转，而图3B和图4B的结构要求开关150的位置保持相同，以便在4极和6极结构中朝相同方向旋转。正如图3A的配置情况那样，当在4极结构中朝一个方向(比如正向)运转时，主绕组包括第一绕组线圈组110，第二绕组线圈组120和附加绕组线圈140，而辅助绕组包括第三绕组线圈组130。如图3A的配置情况，当在4极结构中朝另一个方向(比如反向)运转时，主绕组包括第三绕组线圈组130，而辅助绕组包括第一绕组线圈组110，第二绕组线圈组120和附加绕组线圈140。当在6极结构中朝同样一个方向(比如正向)运转时，主绕组包括第一绕组线圈组110和第三绕组线圈组130的右边，而辅助绕组包括第二绕组线圈组120和第三绕组线圈组130的左边。当在6极结构中朝另一个方向(比如反向)运转时，主绕组包括第二绕组线圈组120和第三绕组线圈组130的左边，而辅助绕组包括第一绕组线圈组110和第三绕组线圈组130的右边。
图4A是根据本发明的电动机一个优选实施例的绕组分布示意图，其中当开关150的位置不改变时，4极和6极结构朝相反方向旋转。图4A相应于图3A的示意图。绕组组140A，140B，140C和140D构成根据本发明的附加绕组线圈140。
图4B是根据本发明的电动机另一个优选实施例的绕组分布示意图，其中当开关150的位置不改变时，4极和6极结构朝相同方向旋转。图4B相应于图3B的示意图。正如图4A的情况，绕组组140A，140B，140C和140D构成根据本发明的附加绕组线圈140。
将图3B和图4B的绕组结构用于驱动波轮洗衣机(或其它双速应用)的电动机时，提供两个优点。大多数波轮洗衣机只能有一个方向供旋转。由于4极和6极结构在不改变开关150位置情况下朝相同方向旋转，所以电动机可以在不改变开关150位置情况下用来操纵低速旋转模式和高速旋转模式。这可以使机器控制更简单。例如，电动机除了操纵洗涤模式(6极正向和反向运转)之外，可以用来操纵低速旋转模式(6极正向运转)和高速旋转模式(4极正向运转)。此外，可以用一个继电器来在4极运转和6极运转之间转换。尤其是，继电器操纵开关112，122，132，134，136和142。当继电器控制线圈释放功率，使继电器将位置从4极结构改变到6极结构或者相反时，电动机也不会逆转它的运转方向。相反，在图3A和图4A的绕组结构中，如果使用继电器在4极运转和6极运转之间转换，当使继电器控制线圈释放功率，电动机将逆转它的旋转方向。突然逆转会损坏电动机轴。
图5是示出根据本发明的具有若干极的电动机一个优选实施例沿水平X轴的磁动势和沿垂直Y轴的磁动势曲线图。在图5中，实线表示主绕组的MMF，而虚线表示用于正向运转的辅助绕组的MMF。图5示出本发明的一个特点，即在4极和6极两个结构中，所产生的磁动势对称地绕电动机转子和定子之间的一个气隙对称分布。在图5中，main1表示由绕组110和120所产生的MMF，而main2表示由附加绕组140所产生的MMF。
还可以设想，本发明可应用于4/6极电动机之外的电动机。例如，本发明的电动机100可以是一个定子铁芯和一个与之成旋转关系安装的转子。包括一个附加的绕组组分的多个绕组组分(110，120，130)都缠绕在定子铁芯上。根据本发明的一个方面，各绕组组分被构造成选择性通电，以便操纵4N结构中的电动机，此处N是等于或大于1的整数。在4N极结构中，多个绕组组分和附加绕组组分通电。此外，在6N结构中，各绕组组分被构造成选择性通电以便操纵电动机，在该6N结构中只有各绕组组分通电。结果，在6N极结构中，附加绕组组分不通电，并且附加绕组组分只在4N极结构中通电。图1-5涉及一种这种电动机的一个特例，其中N＝1。然而，N可以是任何整数。例如，对于8/12极电动机来说，N可以等于2。
在介绍本发明的各元件或本发明的优选实施例时，冠词“a”，“an”，“the”和“上述”意思是指一个或一个以上元件。术语“包括”，“包含”和“具有”是指包括在内并且意思是指可以有所列元件之外的附加元件。
根据上述情况，可以看出，本发明的几个目的都达到了并得到另一些有利的结果。
由于在不脱离本发明范围的情况下可以在上述结构、产品和方法中进行各种改变，所以上述说明中所包含的和附图中示出的所有东西都应理解为示例性的，且没有限制的意思。
权利要求
1.在一种4/6极PSC电动机中，该电动机具有主绕组结构和辅助绕组结构并具有在4极结构中通电和在6极结构中通电的共用绕组用于主绕组结构和辅助绕组结构，改进包括一个只在4极结构中通电的附加绕组，因而通过改变附加绕组的结构可以显著改变4极结构的气隙磁通量级，而与6极结构的气隙磁通量级无关。
2.根据权利要求1的电动机，具有一个第一绕组，一个第二绕组及一个第三绕组，并且其中所述4极结构是可逆的；其中当在所述4极结构中朝一个方向运转时，所述主绕组包括所述第一绕组，第二绕组和附加绕组，而所述辅助绕组包括所述第三绕组；其中当在所述4极结构中朝另一个方向运转时，所述主绕组包括所述第三绕组，而所述辅助绕组包括所述第一绕组，第二绕组和附加绕组。
3.根据权利要求1的电动机，其中所述附加绕组具有这样一种结构，即所述4极结构的有效匝数基本上是所述6极结构有效匝数的1.5倍，因而所述4极结构的气隙磁通密度量级和所述6极结构的气隙磁通密度量级基本上相同。
4.根据权利要求3的电动机，其中当在所述4极结构和所述6极结构中通电时，所述主绕组和所述附加绕被构造成产生磁动势，该磁动势基本上绕电动机转子和定子之间的气隙对称分布。
5.根据权利要求4的电动机，具有一个第一绕组，一个第二绕组及一个第三绕组，并且其中所述4极结构是可逆的；其中当在所述4极结构中朝一个方向运转时，所述主绕组包括所述第一绕组，第二绕组和附加绕组，而所述辅助绕组包括所述第三绕组；及其中当在所述4极结构中朝另一个方向运转时，所述主绕组包括所述第三绕组，而所述辅助绕组包括所述第一绕组，第二绕组和附加绕组。
6.根据权利要求1的电动机，其中所述主绕组和所述辅助绕组被构造成当在所述4极结构和6极结构中通电时，产生磁动势，该磁动势基本上绕电动机转子和定子之间的气隙对称分布。
7.根据权利要求1的电动机，首先包括一个开关，该开关与绕组连接并具有一个第一位置和一个第二置位，其中当开关处于第一位置时，绕组被构造成当在所述4极结构和6极结构二者中通电时，使电动机朝一个方向旋转，及当开关处于第二位置时，绕组被构造成当在所述4极结构和6极结构中通电时，使电动机朝另一个方向旋转。
8.根据权利要求7的电动机，还包括一个继电器开关与绕组连接，用于选择性地操纵所述4极结构和6极结构中的电动机。
9.一种电动机，包括一个定子铁芯；一个转子，该转子安装成与定子铁芯成旋转关系；多个绕组组分，这些绕组组分缠绕在定子铁芯上；一个附加的绕组组分，该附加的绕组组分缠绕在定子铁芯上；其中在4N极结构中，绕组组分被构造成选择性通电，以便操纵电动机，此处N是等于或大于1的整数，其中所述多个绕组组分和附加绕组组分通电；及其中在6N结构中，绕组组分被构造成选择性通电以便操纵电动机，其中只有绕组组分通电，而附加绕组组分在6N极结构中不通电，及附加绕组组分只在4N极结构中通电。
10.根据权利要求9的电动机，其中所述多个绕组组分包括一个第一绕组组分，一个第二绕组组分及一个第三绕组组分及其中所述4N极结构是可逆的；其中当朝一个方向运转时，所述4N极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第一，第二和附加绕组组分，而所述辅助绕组包括所述第三绕组组分；及其中当朝另一个方向运转时，4N极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第三绕组组分，而所述辅助绕组包括所述第一，第二和附加绕组组分。
11.根据权利要求9的电动机，其中所述附加绕组组分具有这样的结构，即4N极结构的有效匝数基本上是6N极结构有效匝数的1.5倍，因而4N极结构和6N极结构二者的气隙磁通密度量级基本上相同。
12.根据权利要求10的电动机，其中所述多个绕组组分和附加绕组组分被构造成当在所述4N极结构和6N极结构中通电时，产生磁动势，该磁动势基本上绕电动机转子和定子之间的气隙对称分布。
13.根据权利要求12的电动机，其中N＝1和其中所述多个绕组组分包括一个第一绕组组分，一个第二绕组组分及一个第三绕组组分及其中4极结构是可逆的；其中当朝一个方向运转时，4极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第一，第二和附加绕组组分，而所述辅助绕组包括所述第三绕组组分；及其中当朝另一个方向运转时，4极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第三绕组组分，而所述辅助绕组包括所述第一，第二和附加绕组组分。
14.根据权利要求9的电动机，其中所述多个绕组组分和附加绕组组分被构造成当在4N极结构和6N极结构二者中通电时产生磁动势，该磁动势绕电动机的转子和定子之间的气隙对称分布。
15.根据权利要求9的电动机，首先包括一个开关，该开关与绕组连接并具有一个第一位置和一个第二置位，其中当开关处于第一位置时，绕组被构造成在4N极结构和6N极结构二者中通电时，使电动机朝一个方向旋转，和其中当开关处于第二位置时，绕组被构造成当在4N极结构和6N极结构中通电时，使电动机朝另一个方向旋转。
16.根据权利要求15所述的电动机，还包括一个继电器开关，该继电器开关与绕组连接，用于在4N极结构和6N极结构中选择性地使电动机运转。
17.一种电动机系统，包括一对线路接线端，用于连接到外部电源上；一个定子铁芯；一个第一绕组线圈组，被设置成与上述铁芯成磁耦合关系，上述第一绕组线圈组包括四个线圈组；一个第二绕组线圈组，被设置成与上述铁芯成磁耦合关系，上述第二绕组线圈组包括四个线圈组；一个第三绕组线圈组，被设置成与上述铁芯成磁耦合关系，上述第二绕组线圈组包括四个线圈组；一个附加绕组线圈，被设置成与上述铁芯成磁耦合关系，上述附加绕组线圈包括若干附加线圈组；及一个开关组件，该开关组件与上述第一、第二和第三绕组线圈组连接并与上述附加绕组线圈连接，以便在上述各线圈组中所选的组中改变电流流动方向，以在一种连接中提供一种4极结构，其中附加绕组线圈通电，和在另一种连接中提供一种6极结构，其中附加绕组线圈不通电。
18.根据权利要求17的电动机，其中所述的4极结构是可逆的，其中当朝一个方向运转时，所述4极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第一绕组线圈组，第二绕组线圈组和附加绕组线圈，而所述辅助绕组包括所述第三绕组线圈组；和其中当朝另一个方向运转时，所述4极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第三绕组线圈组，而所述辅助绕组包括所述第一绕组线圈组，第二绕组线圈组和附加绕组线圈组。
19.根据权利要求17的电动机，其中所述附加绕组具有这样一种结构，即4极结构的有效匝数基本上是6极结构有效匝数的1.5倍，因而4极结构和6极结构二者的气隙磁通密度量级基本上相同。
20.根据权利要求19的电动机，其中所述第一、第二和第三绕组线圈组及附加绕组线圈组被构造成当4极结构和6极结构二者通电时，产生磁动势，该磁动势绕电动机的转子和定子之间的气隙对称分布。
21.根据权利要求20的电动机，其中所述4极结构是可逆的，其中当朝一个方向运转时，4极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第一绕组线圈组，第二绕组线圈组和附加绕组线圈，而所述辅助绕组包括所述第三绕组线圈组；和其中当朝另一个方向运转时，所述4极结构具有一个主绕组和一个辅助绕组，所述主绕组包括所述第三绕组线圈组，而所述辅助绕组包括所述第一绕组线圈组，第二绕组线圈组和附加绕组线圈组。
22.根据权利要求17的电动机，其中所述第一、第二和第三绕组线圈组及附加绕组线圈组被构造成当4极结构和6极结构二者通电时，产生磁动势，该磁动势绕电动机的转子和定子之间的气隙对称分布。
23.根据权利要求17的电动机，首先包括一个开关，该开关与绕组连接并具有一个第一位置和一个第二位置，其中当开关处于第一位置时，绕组被构造成在4极结构和6极结构二者中通电时，使电动机朝一个方向旋转，和其中当开关处于第二位置时，绕组被构造成当在4极结构和6极结构中通电时，使电动机朝另一个方向旋转。
24.根据权利要求23的电动机，其中开关组件包括一个继电器开关。
全文摘要
一种4/6极PSC电动机具有主绕组结构和辅助绕组结构。共用绕组在4极结构和6极结构中通电，用于主绕组结构和辅助绕组结构二者。一个附加绕组只在4极结构中通电。结果，通过改变附加绕组，可以改变4极结构中的气隙磁通量级，而基本上与6极结构的气隙磁通量级无关。
文档编号H02K17/06GK1479434SQ03121580
公开日2004年3月3日 申请日期2003年3月31日 优先权日2002年8月28日
发明者费仁言 申请人:艾默生电气公司