專利名稱：變極與變功率相結(jié)合的電機(jī)繞組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)繞組結(jié)線方式的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，變功率電動(dòng)機(jī)很多，多是通過繼電器控制定子繞組的連接方式從而實(shí)現(xiàn)變功率的目的；變極電機(jī)也很多，例如，油田采油用的螺桿泵抽油機(jī)，它可以獲到不同的轉(zhuǎn)速。但是螺桿泵抽油機(jī)卻無法改變輸出的功率，無法依據(jù)油田油層的變化改變輸出的功率，當(dāng)輸出功率小時(shí)，即處于輕負(fù)載工況下，形成大馬拉小車，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的效率下降，這時(shí)就需要改變電動(dòng)機(jī)的繞組連接方式，使與輸出功率相匹配，從而得到較高的效率與功率因數(shù)，起到節(jié)能的目的，于是這就提出了一個(gè)新的研究方向，即如何使電機(jī)繞組在變極的同時(shí)也能變功率。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有變極電機(jī)無法改變輸出功率，及變功率電機(jī)無法同時(shí)變極的問題，從而提供了一種變極與變功率技術(shù)相結(jié)合的電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型的變極與變功率相結(jié)合的電機(jī)繞組，所述電機(jī)繞組包括A、B、C三相繞組，上述每相繞組都分為二小段，每小段均有首、尾兩個(gè)引出端，每小段都含有m個(gè)線圈(m＝1、2、…)，A相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為A11、末引出端標(biāo)記為A12，A相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為A21、末引出端標(biāo)記為A22，B相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為B11、末引出端標(biāo)記為B12，B相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為B21、末引出端標(biāo)記為B22，C相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為C11、末引出端標(biāo)記為C12，C相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為C21、末引出端標(biāo)記為C22，整個(gè)電機(jī)繞組共有十二個(gè)引出端，它們通過繼電器進(jìn)行切換可以獲得下述三種結(jié)構(gòu)1)A相繞組第二段的末引出端A22、B相繞組第二段的末引出端B22與C相繞組第二段的末引出端C22相連，A相繞組第一段的末引出端A12、B相繞組第一段的末引出端B12與C相繞組第一段的末引出端C12相連，A相繞組第一段的首引出端A11、A相繞組第二段的首引出端A21都與交流電源的第一相輸出端L1相連，B相繞組第一段的首引出端B11、B相繞組第二段的首引出端B21都與交流電源的第二相輸出端L2相連，C相繞組第一段的首引出端C11、C相繞組第二段的首引出端C21都與交流電源的第三相輸出端L3相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為P的第一功率狀態(tài)下的雙星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；2)A相繞組第二段的末引出端A22、B相繞組第二段的末引出端B22與C相繞組第二段的末引出端C22相連，A相繞組第二段的首引出端A21與A相繞組第一段的末引出端A12相連，A相繞組第一段的首引出端A11與交流電源的第一相輸出端L1相連，B相繞組第二段的首引出端B21與B相繞組第一段的末引出端B12相連，B相繞組第一段的首引出端B11與交流電源的第二相輸出端L2相連，C相繞組第二段的首引出端C21與C相繞組第一段的末引出端C12相連，C相繞組第一段的首引出端C11與交流電源的第三相輸出端L3相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為P的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；3)A相繞組第二段的首引出端A21、B相繞組第二段的首引出端B21與C相繞組第二段的首引出端C21相連，A相繞組第二段的末引出端A22與A相繞組第一段的末引出端A12相連，A相繞組第一段的首引出端A11交流電源的第一相輸出端L1相連，B相繞組第二段的末引出端B22與B相繞組第一段的末引出端B12相連，B相繞組第一段的首引出端B11交流電源的第二相輸出端L2相連，C相繞組第二段的末引出端C22與C相繞組第一段的末引出端C12相連，C相繞組第一段的首引出端C11與交流電源的第三相輸出端L3相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為Q的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組。
發(fā)明效果本實(shí)用新型特有的定子繞組的排列方式，最終實(shí)現(xiàn)在變功率的同時(shí)達(dá)到變極的效果。本實(shí)用新型使電機(jī)在輕負(fù)載時(shí)，降低磁密以降低鐵損及空載電流，避免大馬拉小車的現(xiàn)象，從而提高輕載時(shí)的效率和功率因數(shù)。本發(fā)明可廣泛用于各種工礦場合用的電機(jī)上，如螺桿泵抽油機(jī)，尤其是應(yīng)用于油田的螺桿泵、磕頭機(jī)、游梁式抽油機(jī)上，還能用于輸油泵、給水泵的電機(jī)上。


圖1是本實(shí)用新型的三相電機(jī)繞組分段示意圖；圖2是本實(shí)用新型極數(shù)為P的第一功率狀態(tài)下的雙星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；圖3是本實(shí)用新型極數(shù)為P的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；圖4是本實(shí)用新型極數(shù)為Q的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施方式
的電機(jī)繞組包括A、B、C三相繞組，上述每相繞組都分為二小段，每小段均有首、尾兩個(gè)引出端，每小段都含有6個(gè)線圈。上述電機(jī)繞組嵌入的槽數(shù)為36，變極比為P/Q＝4/6，所述電機(jī)繞組的A、B、C三相繞組的槽號(hào)按下列此序排列A相繞組第一段 2 3 -10 -11 -12 19A相繞組第二段20 21 -28 -29 -30 1B相繞組第一段 -36 789 -16 -17B相繞組第二段 -18 25 26 27 -34 -35C相繞組第一段 -4 -5 -6 1314 15C相繞組第二段 -22 -23 -24 3132 33(數(shù)字表示槽號(hào)，負(fù)號(hào)表示反接)A相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為A11、末引出端標(biāo)記為A12，A相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為A21、末引出端標(biāo)記為A22，B相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為B11、末引出端標(biāo)記為B12，B相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為B21、末引出端標(biāo)記為B22，C相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為C11、末引出端標(biāo)記為C12，C相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為C21、末引出端標(biāo)記為C22，整個(gè)電機(jī)繞組共有十二個(gè)引出端，它們通過繼電器進(jìn)行切換可以獲得下述三種結(jié)構(gòu)1)A相繞組第二段的末引出端A22、B相繞組第二段的末引出端B22與C相繞組第二段的末引出端C22相連，A相繞組第一段的末引出端A12、B相繞組第一段的末引出端B12與C相繞組第一段的末引出端C12相連，A相繞組第一段的首引出端A11、A相繞組第二段的首引出端A21都與交流電源的第一相輸出端L1相連，B相繞組第一段的首引出端B11、B相繞組第二段的首引出端B21都與交流電源的第二相輸出端L2相連，C相繞組第一段的首引出端C11、C相繞組第二段的首引出端C21都與交流電源的第三相輸出端L3相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為4的正常功率狀態(tài)下的雙星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；2)A相繞組第二段的末引出端A22、B相繞組第二段的末引出端B22與C相繞組第二段的末引出端C22相連，A相繞組第二段的首引出端A21與A相繞組第一段的末引出端A12相連，A相繞組第一段的首引出端A11與交流電源的第一相輸出端L1相連，B相繞組第二段的首引出端B21與B相繞組第一段的末引出端B12相連，B相繞組第一段的首引出端B11與交流電源的第二相輸出端L2相連，C相繞組第二段的首引出端C21與C相繞組第一段的末引出端C12相連，C相繞組第一段的首引出端C11與交流電源的第三相輸出端L3相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為4的低功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；3)A相繞組第二段的首引出端A21、B相繞組第二段的首引出端B21與C相繞組第二段的首引出端C21相連，A相繞組第二段的末引出端A22與A相繞組第一段的末引出端A12相連，A相繞組第一段的首引出端A11交流電源的第一相輸出端L1相連，B相繞組第二段的末引出端B22與B相繞組第一段的末引出端B12相連，B相繞組第一段的首引出端B11交流電源的第二相輸出端L2相連，C相繞組第二段的末引出端C22與C相繞組第一段的末引出端C12相連，C相繞組第一段的首引出端C11與交流電源的第三相輸出端L3相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為6的低速低功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組。
權(quán)利要求1.變極與變功率相結(jié)合的電機(jī)繞組，其特征在于所述電機(jī)繞組包括A、B、C三相繞組，上述每相繞組都分為二小段，每小段均有首、尾兩個(gè)引出端，每小段都含有m個(gè)線圈，A相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為(A11)、末引出端標(biāo)記為(A12)，A相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為(A21)、末引出端標(biāo)記為(A22)，B相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為(B11)、末引出端標(biāo)記為(B12)，B相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為(B21)、末引出端標(biāo)記為(B22)，C相繞組第一段的首引出端標(biāo)記為(C11)、末引出端標(biāo)記為(C12)，C相繞組第二段的首引出端標(biāo)記為(C21)、末引出端標(biāo)記為(C22)，整個(gè)電機(jī)繞組共有十二個(gè)引出端，它們通過繼電器進(jìn)行切換可以獲得下述三種結(jié)構(gòu)1)A相繞組第二段的末引出端(A22)、B相繞組第二段的末引出端(B22)與C相繞組第二段的末引出端(C22)相連，A相繞組第一段的末引出端(A12)、B相繞組第一段的末引出端(B12)與C相繞組第一段的末引出端(C12)相連，A相繞組第一段的首引出端(A11)、A相繞組第二段的首引出端(A21)都與交流電源的第一相輸出端(L1)相連，B相繞組第一段的首引出端(B11)、B相繞組第二段的首引出端(B21)都與交流電源的第二相輸出端(L2)相連，C相繞組第一段的首引出端(C11)、C相繞組第二段的首引出端(C21)都與交流電源的第三相輸出端(L3)相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為P的第一功率狀態(tài)下的雙星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；2)A相繞組第二段的末引出端(A22)、B相繞組第二段的末引出端(B22)與C相繞組第二段的末引出端(C22)相連，A相繞組第二段的首引出端(A21)與A相繞組第一段的末引出端(A12)相連，A相繞組第一段的首引出端(A11)與交流電源的第一相輸出端(L1)相連，B相繞組第二段的首引出端(B21)與B相繞組第一段的末引出端(B12)相連，B相繞組第一段的首引出端(B11)與交流電源的第二相輸出端(L2)相連，C相繞組第二段的首引出端(C21)與C相繞組第一段的末引出端(C12)相連，C相繞組第一段的首引出端(C11)與交流電源的第三相輸出端(L3)相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為P的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；3)A相繞組第二段的首引出端(A21)、B相繞組第二段的首引出端(B21)與C相繞組第二段的首引出端(C21)相連，A相繞組第二段的末引出端(A22)與A相繞組第一段的末引出端(A12)相連，A相繞組第一段的首引出端(A11)交流電源的第一相輸出端(L1)相連，B相繞組第二段的末引出端(B22)與B相繞組第一段的末引出端(B12)相連，B相繞組第一段的首引出端(B11)交流電源的第二相輸出端(L2)相連，C相繞組第二段的末引出端(C22)與C相繞組第一段的末引出端(C12)相連，C相繞組第一段的首引出端(C11)與交流電源的第三相輸出端(L3)相連，此時(shí)得到一個(gè)極數(shù)為Q的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變極與變功率相結(jié)合的電機(jī)繞組，其特征在于所述電機(jī)繞組嵌入的槽數(shù)為36，變極比為P/Q＝4/6，所述電機(jī)繞組的A、B、C三相繞組的槽號(hào)按下列此序排列A相繞組第一段2 3 -10-11 -1219A相繞組第二段20 21 -28-29 -301B相繞組第一段-3 67 8 9 -16-17B相繞組第二段-1825 26 27-34-35C相繞組第一段-4 -5 -6 1314 15C相繞組第二段-22-23-243132 3專利摘要變極與變功率相結(jié)合的電機(jī)繞組，它涉及電機(jī)繞組結(jié)線方式的改進(jìn)，它解決了變極電機(jī)無法改變輸出功率，及變功率電機(jī)無法同時(shí)變極的問題。本實(shí)用新型的變極與變功率相結(jié)合的電機(jī)繞組，所述電機(jī)繞組包括A、B、C三相繞組，上述每相繞組都分為二小段，每小段均有首、尾兩個(gè)引出端，每小段都含有m個(gè)線圈(m＝1、2、…)，整個(gè)電機(jī)繞組共有十二個(gè)引出端，它們通過繼電器進(jìn)行切換可以獲得下述三種結(jié)構(gòu)1)一個(gè)極數(shù)為P的第一功率狀態(tài)下的雙星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；2)一個(gè)極數(shù)為P的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組；3)一個(gè)極數(shù)為Q的第二功率狀態(tài)下的星形聯(lián)結(jié)的電機(jī)繞組。本實(shí)用新型特有的定子繞組的排列方式，最終實(shí)現(xiàn)在變功率的同時(shí)達(dá)到變極的效果。
文檔編號(hào)H02K19/12GK2872722SQ200620020129
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者李偉力, 陳文彪, 沈稼豐, 黃士鵬, 夏德媛, 周封, 宋德風(fēng) 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué), 李偉力, 沈稼豐