一种低速起动的单相变极双速电动机

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1、一种低速起动的单相变极双速电动机1　背景　　　　传统的SPA泵或泳池泵所配套的单相双速电动机常见有以下几种电动机类型：一种是在同一定子槽内虽有双层绕组进行反向变极或是换相变极，能实现两种速度，但因电动机出线较多，不方便接线；另一种是在同一定子槽内虽有两套独立的绕组，能实现两种速度，但两套绕组不能各自独立起动运行，低速绕组只能通过高速绕组起动后才能运行；还有一种就是在同一定子槽内虽有两套独立绕组，亦能各自独立起动运行，但高速档绕组运行时，低速档绕组会产生较大的感应电动势，造成高、低速相互的电磁干扰，致使高速档绕组运行电流增加，运行功率加大，

2、使电泵运行时的温升严重超标，使高速档绕组不能安全、可靠运行。　　上述电动机高速档的起动电流均比较大，一般是低速档起动电流的2～4倍。高速档起动时容易对控制线路造成大电流冲击，从而降低各相关电气元件的使用寿命，严重时可使整个控制系统瘫痪。　　　　2　功能概述　　　　低速起动的单相变极双速电动机解决了以下两大问题：一、高、低速起动电流相等，实现小电流起动功能，彻底解决现有单相变极双速电动机高速档起动电流大的问题，从而避免了控制线路遭受过大起动电流的冲击问题；二、电动机起动后，高速、低速均不会形成闭合回路，完全避免高、低速相互干扰问题。现将其高

3、、低速的控制功能分述如下。　　低速档控制：低速档是在无人使用SPA时实现24小时全天候循环过滤功能，采用电阻分相起动、单绕组运行的控制方式，完全避免电容电动机发生电容失效的可能性。由于低速档运行功率小，消耗功率仅是高速档的几分之一，采用电阻起动电动机类型，既可满足起动电流小、起动力矩大的性能要求，又能实现经济指标优的成本目标。　　高速档控制：高速档是在有人使用SPA是实现冲浪按摩功能，采用低速档起动、高速档单绕组运行的控制方式，完全避免高速档起动大电流对控制线路造成的冲击，实现平稳起动。由于高速档仅在有人使用SPA时运行，运行时间较短，采

4、用单绕组运行电动机是控制成本的有效措施。　　　　3　工作原理　　　　　　为实现上述功能，本电动机采用的技术方案如图1所示，其主要工作原理如下：　　电机初始状态为静止状态，离心开关1、2及2、3触点处于闭合状态，离心开关3、4触点处于分离状态。　　　　3.1低速控制(电阻起动，单绕组运行)　　离心开关3、4触点处于分离状态一高速绕组不工作　　L及C通电－　　离心开关1、2触点处于闭合状态一低速绕组得电起动－①　　离心开关1、2触点先分离－切断低速副绕组一低速单绕组运行　　①－　　离心开关3、4触点后闭合一高速绕组未得电不工作　　L及C断电－

5、低速停止工作－离心开关各触点回复初始状态。　　　　3.2高速控制(低速起动，单绕组运行)　　离心开关3、4触点处于分离状态－高速绕组不工作　　H及C通电－　　　　离心开关2、3触点处于闭合状态－低速绕组得电起动－②　　离心开关2、3触点先分离－低速绕组失电停止工作　　②－　　离心开关3、4触点后闭合一高速绕组得电助跑起动、运行　　H及C断电－高速停止工作－离心开关各触点回复初始状态。　　　　4　设计与试验数据　　　　YYD90－2／4低速起动变极双速电动机的主要设计参数及对应试验结果详见表1和表2。在电磁设计过程中综合多方面因素最终确定了

6、理想的设计方案。表2中的试验结果表明：(1)高、低速的起动电流完全相等，实现了小电流起动功能，彻底解决现有单相变极双速电动机高速档起动电流大的问题；(2)电动机起动后，由于高速、低速均不会形成闭合回路，因此高、低速的运行电流不会变化，完全避免了高、低速相互干扰问题；(3)设计值与试验值比较接近，说明设计是成功的。　　　　5　结语　　　　综上所述，此低速起动的单相变极双速电动机因其体积小、结构合理、可靠性高，并彻底解决现有单相变极双速电动机高速档起动电流大的问题，从而避免了控制线路遭受过大起动电流的冲击问题，适合各种SPA泵及泳池泵用电动机

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