[0023] 下面结合附图对本发明做进一步叙述。
[0024] 参照图1至图3、图11至图16,排水泵移相启动永磁电动机应用于洗衣机排水泵,洗衣机排水泵包括水泵部件和所述电动机。水泵部件包括外壳二16、外壳一17、轴套一46、轴套二47、密封圈49、转子部件,转子部件包括电机转子部件18和叶轮13。轴套一46、轴套二47安装在外壳一17的内腔,密封圈49安装在外壳一17的一端,外壳一17的另一端有密封套筒48,外壳二16的一端有进水管11和出水管14,外壳二16的另一端与外壳一17有密封圈49的一端采用螺钉连接在一起,在外壳二16、外壳一17径向内侧形成水泵内腔,转子部件安装在水泵内腔。所述电动机包括定子部件、电机转子部件18。定子部件安装在外壳一17的密封套筒48径向外侧。定子部件包括磁轭铁芯19、主绕组铁芯部件、主绕组一9、主绕组二1、辅助绕组铁芯部件、辅助绕组一10、辅助绕组二2。主绕组铁芯部件包括主绕组铁芯二5、隔磁板一
6、主绕组铁芯一7,隔磁板一6安装在主绕组铁芯二5与主绕组铁芯一7之间,在主绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路。辅助绕组铁芯部件包括辅助绕组铁芯二3、隔磁板二4、辅助绕组铁芯一8,隔磁板二4安装在辅助绕组铁芯二3与辅助绕组铁芯一8之间,在辅助绕组铁芯部件中形成两个彼此隔离的磁路。主绕组一9、主绕组二1安装在主绕组铁芯部件上,形成主绕组部件。辅助绕组一10、辅助绕组二2安装在辅助绕组铁芯部件上,形成辅助绕组部件。主绕组部件和辅助绕组部件安装在磁轭铁芯19上。主绕组一9的绕组线圈38与主绕组二
1的绕组线圈38串联或者并联形成主绕组,辅助绕组一10的绕组线圈38与辅助绕组二2的绕组线圈38串联或者并联形成辅助绕组,辅助绕组线路中串联有电容器,采用电容移相启动方式,主绕组线路两端与辅助绕组线路两端并联在一起连接交流电源。电机转子部件18包括转轴50、转子骨架51、转子永磁体20。转子永磁体20安装在转子骨架51上,转子骨架51安装在转轴50上。或者,电机转子部件18包括转轴50、转子骨架51、转子永磁体20、磁滞环21。
转子永磁体20安装在转子骨架51轴向的一端,磁滞环21安装在转子骨架51轴向的另一端,转子骨架51安装在转轴50上。转子永磁体20径向外表面有两个互为异性磁极。磁滞环21材质是磁滞材料。
[0025] 参照图3至图14,主绕组一9、主绕组二1、辅助绕组一10、辅助绕组二2的结构相同,主绕组一9、主绕组二1、辅助绕组一10、辅助绕组二2分别包括绕组骨架37、绕组线圈38,绕组骨架37中间是骨架中心孔36,绕组线圈38安装在绕组骨架37上。
[0026] 磁轭铁芯19中间是定子气隙内腔22,磁轭铁芯19径向外侧分布四个安装槽,四个安装槽依次分别命名为安装槽一35、安装槽二27、安装槽三30、安装槽四33,每一个安装槽与定子气隙内腔22之间分别有一个空气槽,四个空气槽依次分别命名为空气槽一23、空气槽二26、空气槽三29、空气槽四32,每一个空气槽与其径向外侧的安装槽之间有一个截面非常小的隔磁磁桥24,每一个空气槽与其径向内侧的定子气隙内腔22之间有一个截面非常小的隔磁磁桥24,四个空气槽把定子气隙内腔22径向外侧部分分割成四个磁极,四个磁极依次分别命名为磁极Ⅰ25、磁极Ⅱ28、磁极Ⅲ31、磁极Ⅳ34。
[0027] 主绕组铁芯二5、隔磁板一6、主绕组铁芯一7的结构相同,主绕组铁芯二5、隔磁板一6、主绕组铁芯一7呈U形,主绕组铁芯二5、隔磁板一6、主绕组铁芯一7分别包括三段部分,主绕组铁芯二5、隔磁板一6、主绕组铁芯一7中间是横段一39,横段一39两侧分别是竖段一41、竖段二40。隔磁板一6材质是非导磁材料。主绕组铁芯二5、隔磁板一6、主绕组铁芯一7从下向上依次叠压安装在一起,组成主绕组铁芯部件。主绕组一9安装在主绕组铁芯部件的竖段一41上,主绕组二1安装在主绕组铁芯部件的竖段二40上。
[0028] 辅助绕组铁芯二3、隔磁板二4、辅助绕组铁芯一8的结构相同,辅助绕组铁芯二3、隔磁板二4、辅助绕组铁芯一8呈U形,辅助绕组铁芯二3、隔磁板二4、辅助绕组铁芯一8分别包括三段部分,辅助绕组铁芯二3、隔磁板二4、辅助绕组铁芯一8中间是垂直段一43,垂直段一43两侧分别是水平段一44、水平段二42。隔磁板二4材质是非导磁材料。辅助绕组铁芯二3、隔磁板二4、辅助绕组铁芯一8从右向左依次叠压安装在一起,组成辅助绕组铁芯部件。辅助绕组一10安装在辅助绕组铁芯部件的水平段一44上,辅助绕组二2安装在辅助绕组铁芯部件的水平段二42上。
[0029] 定子部件在装配时,主绕组铁芯部件的竖段一41的右侧端面安装在磁轭铁芯19的安装槽二27中,主绕组铁芯部件的竖段二40的左侧端面安装在磁轭铁芯19的安装槽四33中,辅助绕组铁芯部件的水平段一44的下侧端面安装在磁轭铁芯19的安装槽三30中,辅助绕组铁芯部件的水平段二42的上侧端面安装在磁轭铁芯19的安装槽一35中。
[0030] 参照图2,图15、图16,所述电动机在启动和运行的某一时刻,主绕组一9和主绕组二1磁场的主绕组磁通路径一55是,磁力线从主绕组的n极出发,磁力线依次经过主绕组铁芯一7的横段一39、竖段一41,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅱ28,磁力线再经过电动机气隙、电机转子部件18、电动机气隙,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅲ31,磁力线进入主绕组铁芯一7的竖段二40,磁力线回到主绕组的s极,形成闭合回路。
[0031] 所述电动机在启动和运行的某一时刻,主绕组一9和主绕组二1磁场的主绕组磁通路径二57是,磁力线从主绕组的n极出发,磁力线依次经过主绕组铁芯二5的横段一39、竖段一41,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅰ25,磁力线再经过电动机气隙、电机转子部件18、电动机气隙,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅳ34,磁力线进入主绕组铁芯二5的竖段二40,磁力线回到主绕组的s极,形成闭合回路。
[0032] 磁轭铁芯19的磁极Ⅰ25和磁极Ⅱ28组成主绕组磁场的n极,磁轭铁芯19的磁极Ⅲ31和磁极Ⅳ34组成主绕组磁场的s极,主绕组磁场磁极极弧宽度是定子气隙内腔22周长的一半。隔磁板二4、空气槽一23、空气槽三29阻止主绕组磁场的磁通沿着辅助绕组铁芯一8和辅助绕组铁芯二3短路,确保主绕组磁场的磁力线穿过电动机气隙,并且在电动机气隙中建立主绕组气隙磁场。
[0033] 所述电动机在启动和运行的某一时刻,辅助绕组一10和辅助绕组二2磁场的辅助绕组磁通路径一58是,磁力线从辅助绕组的ny极出发,磁力线依次经过辅助绕组铁芯一8的垂直段一43、水平段一44,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅱ28,磁力线再经过电动机气隙、电机转子部件18、电动机气隙,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅰ25,磁力线进入辅助绕组铁芯一8的水平段二42,磁力线回到辅助绕组的sy极,形成闭合回路。
[0034] 所述电动机在启动和运行的某一时刻,辅助绕组一10和辅助绕组二2磁场的辅助绕组磁通路径二59是,磁力线从辅助绕组的ny极出发,磁力线依次经过辅助绕组铁芯二3的垂直段一43、水平段一44,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅲ31,磁力线再经过电动机气隙、电机转子部件18、电动机气隙,磁力线进入磁轭铁芯19的磁极Ⅳ34,磁力线进入辅助绕组铁芯二3的水平段二42,磁力线回到辅助绕组的sy极,形成闭合回路。
[0035] 磁轭铁芯19的磁极Ⅱ28和磁极Ⅲ31组成辅助绕组磁场的ny极,磁轭铁芯19的磁极Ⅰ25和磁极Ⅳ34组成辅助绕组磁场的sy极,辅助绕组磁场磁极极弧宽度是定子气隙内腔22周长的一半。隔磁板一6、空气槽二26、空气槽四32阻止辅助绕组磁场的磁通沿着主绕组铁芯一7和主绕组铁芯二5短路,确保辅助绕组磁场的磁力线穿过电动机气隙,并且在电动机气隙中建立辅助绕组气隙磁场。
[0036] 所述电动机气隙中辅助绕组磁场方向与主绕组磁场方向在空间上相差九十度电角度,利用电容的移相作用,使辅助绕组的电流相位与主绕组的电流相位相差约为九十度,则辅助绕组与主绕组共同作用产生定子旋转磁场。电机转子部件18的转子永磁体20与定子旋转磁场相互作用产生启动转矩,所述电动机启动并运行。电机转子部件18包括磁滞环21和转子永磁体20时,磁滞环21与定子旋转磁场相互作用产生的启动转矩更大,当磁滞环21把电机转子部件18牵入同步转速时,转子永磁体20与定子旋转磁场相互作用产生同步转矩的电机效率更高。
[0037] 排水泵移相启动永磁电动机的电动机气隙是均匀的,所述电动机利用电容移相作用产生的启动转矩大,采用闭口槽定子铁芯消除了电机齿槽转矩,在显著提高电机启动转矩的前提下降低电机输入功率,能够提高洗衣机排水泵效率。所述电动机定子磁极极弧宽度大,进一步提高该电机效率。集中式定子绕组结构使所述电动机的成本较低。