專利名稱：程控多功率三相異步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種電動(dòng)機(jī)軸輸出額定功率可調(diào)的三相異步節(jié)能電動(dòng)機(jī)。
在電力拖動(dòng)工程中，一般均按最大的軸輸出功率來選配電機(jī)，另電機(jī)在設(shè)計(jì)、制造中均按一種固定的方式來組成三相定子繞組。在實(shí)際的電力拖動(dòng)使用中，電機(jī)常處在周期或非周期的空、輕、中載的欠載荷情況下運(yùn)行。因受固定的三相定子繞組的制約和軸上實(shí)際功率的變化影響，將出現(xiàn)無功功率Q值的下降較有功功率P值的下降緩慢和磁化電流的損耗大，從而造成了電機(jī)在空、輕、中載時(shí)功率因數(shù)低和電能浪費(fèi)等實(shí)質(zhì)性問題。
本發(fā)明的目的就是利用電機(jī)本身的三相定子繞組，采用六種分段接線方案，根據(jù)實(shí)際軸輸出的功率變化，用具有程控功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來切換電機(jī)三相定子繞組的運(yùn)行方式，建立最佳的每匝/伏的工作電壓降，從而降低磁化的無功損耗量，減少繞組電流的銅損和無功的輸入量，提高電機(jī)的自然功率因數(shù)與效率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將電機(jī)的三相定子繞組分成二極電機(jī)為六個(gè)極相組、四極電機(jī)為十二個(gè)極相組、六極電機(jī)為十八個(gè)極相組、八極電機(jī)為二十四個(gè)極相組、十極電機(jī)為三十個(gè)極相組。以四極電機(jī)為例在極相組1、3、5、7、9、11中根據(jù)需要分別各抽一個(gè)電聯(lián)接頭而形成的二十七個(gè)電聯(lián)接線，再按雙路獨(dú)立和單路的聯(lián)接回路方式即雙路獨(dú)立的并聯(lián)支路的形成均應(yīng)各占180°水平平面角，單路并聯(lián)時(shí)應(yīng)保證抽頭Y形部分的兩極相組處于180°水平平面角，以消除磁路不平衡問題。三相定子繞組均按120°電角度的相鄰極相組作為抽頭組，且每相的抽頭比為1∶2和1∶1兩組(種)，引到電機(jī)殼體的二十七個(gè)電絕緣柱體上，再由專門配套的程控執(zhí)行機(jī)構(gòu)電聯(lián)接到A、B、C三相動(dòng)力電源上，使電機(jī)具有八種運(yùn)行方式即電機(jī)的軸輸出功率為原額定值的100%、72%、55%、37%、25%、18%、14%和8%。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1、2、3、4、5分別為本發(fā)明的二極、四極、六極、八極和十極電機(jī)的各極相組即1至6、1至12、1至18、1至24、1至30的磁場方向和二十七根電聯(lián)接抽頭位置及編號(hào)即D1、D2、D3、……、D27圖，二極電機(jī)每極相均由A、B兩獨(dú)立繞組組合而成。
圖6是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的100%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖7是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的72%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖8是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的55%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖9是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的37%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖10是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的25%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖11是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的18%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖12是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的14%時(shí)電聯(lián)接圖。
圖13是本發(fā)明軸輸出功率為額定值的8%時(shí)電聯(lián)接圖。
參照圖1、2、3、4、5，電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組在采用雙路并聯(lián)時(shí)(多路并聯(lián)時(shí)應(yīng)組成為雙路獨(dú)立并聯(lián)回路)，D7與D25、D8與D27、D9與D26、D1與D13、D2與D14、D3與D15、D4與D16、D5與D17、D6與D18分別作電聯(lián)接，電機(jī)的軸輸出功率為原額定值的37%以上(包括37%)。采用單路并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，D7與D13、D8與D14、D9與D15、D25與D16、D27與D17、D26與D18分別作電聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)的軸輸出功率為原額定值的37%以下。
結(jié)合圖6、7、8、9的電聯(lián)接圖，將D1與D13、D2與D14、D3與D15、D7與D25、D8與D27、D9與D26、D4與D16、D5與D17、D6與D18分別電聯(lián)接，電機(jī)的三相定子繞組處于雙路并聯(lián)運(yùn)行方式。圖6中D1和D13與D6和D18、D2和D14與D4和D16、D3和D15與D5和D17、D7與D25、D8與D27、D9與D26分別電聯(lián)接，電機(jī)工作于雙路三角形，軸輸出功率為原額定值的100%。圖7中，D6和D18與D10和D22、D4和D16與D11和D23、D5和D17與D12和D24、D7與D25、D8與D27、D9與D26分別電聯(lián)接，電機(jī)工作于雙路延邊三角形(抽頭比1∶2)，軸輸出功率為原額定值的72%。圖8中D6、D18與D7、D19、D25;D4、D16與D8、D27、D20，D5、D17與D9、D26、D21分別電聯(lián)接，電機(jī)工作于雙路延別三角形(抽頭比1∶1)，軸輸出功率為原額定值的55%。圖9中D6、D18與D4、D16、D5、D17，D7與D25，D8與D27，D9與D26分別作電聯(lián)接，電機(jī)工作于雙路星形，軸輸出功率為原額定值的37%。
結(jié)合圖10、11、12、13的電聯(lián)接圖，將D1、D2、D3分別接到A、B、C三相動(dòng)力電源上，同時(shí)將D7與D13、D8與D14、D9與D15、D25與D16、D27與D17、D26與D18分別電聯(lián)接，電機(jī)處于單路運(yùn)行方式。圖10中D1與D6、D2與D4、D3與D5分別電聯(lián)接，電機(jī)工作于單路三角形，軸輸出功率為原額定值的25%。圖11中D6與D13、D4與D14、D5與D15分別作電聯(lián)接，電機(jī)工作于單路延邊三角形(抽頭比為單路1∶3)，軸輸出功率為原額定值的18%。圖12中D6與D19、D4與D20、D5與D21分別作電聯(lián)接，電機(jī)工作于單路延邊三角形(抽頭比為單路1∶1)，軸輸出功率為原額定值的14%。圖13中D6與D4、D5作電聯(lián)接，電機(jī)工作于單路星形，軸輸出功率為原額定值的8%。另單路延邊三角形還可編組成三種運(yùn)行方式，它們分別為D6與D10、D4與D11、D5與D12和D6與D22、D4與D23、D5與D24以及D6與D16、D4與D17、D5與D18等組合方式供用戶根據(jù)實(shí)際載荷的變化情況作細(xì)微調(diào)節(jié)之用。
本發(fā)明只需要電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家在電機(jī)的外殼體上增設(shè)到二十七個(gè)電聯(lián)接絕緣柱體，將這二十七個(gè)電聯(lián)接絕緣柱體與電機(jī)的三相定子繞組采用雙路獨(dú)立并聯(lián)形式并按1∶2和1∶1抽頭后再分別按圖1或圖2或圖3或圖4或圖5中D1到D27的編號(hào)相聯(lián)接即可。
本發(fā)明具有完成工藝簡單，與現(xiàn)行的Y形系列電動(dòng)機(jī)相比，最突出的特點(diǎn)是電機(jī)的額定軸輸出功率可調(diào)，達(dá)到了改變電動(dòng)機(jī)額定的軸輸出功率的目的，從而解決了“大馬拉小(空)車”的問題，降低了無功功率的需要量和三相定子繞組的銅損量。電機(jī)在空、輕、中載時(shí)自然功率因數(shù)高、效率高、視在功率低，適用于各種載荷變化較大的(周期或非周期)的電力拖動(dòng)場合。
權(quán)利要求
1.程控多功率節(jié)能電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組，是根據(jù)軸需要的輸出功率，按≥37%額定的軸輸出功率，采用兩路獨(dú)立的并聯(lián)支路和按≤37%額定的軸輸出功率，采用單路并聯(lián)支路聯(lián)接方式，且按程控要求在每相定子繞組中抽頭，從而形成二十七個(gè)電聯(lián)接，即D1到D27與金屬殼體上的二十七個(gè)絕緣柱體相聯(lián)接而成，其特征在于a.兩路獨(dú)立的并聯(lián)支路的形成，均應(yīng)各占電機(jī)定子園周的180°，即0°～180°和180°～360°水平平面角；b.單路并聯(lián)支路的形成，應(yīng)保證延邊三角形抽頭(Y形)部分的兩極相組處于電機(jī)定子園圈的180°水平平面角的對(duì)應(yīng)角位置；c.三相定子繞組，均按120°電角度的相鄰極相組作為抽頭組，且每相的抽頭比為1∶2和1∶1兩組(種)；d.兩路獨(dú)立并聯(lián)支路，作雙路并聯(lián)時(shí)，且有雙路三角形，雙路延邊三角形(抽頭比為雙路繞組的1∶2和1∶1兩種)和雙路星形四種聯(lián)接方式；e.單路并聯(lián)支路，作單路并聯(lián)時(shí)，且有單路三角形，單路延邊三角形(抽頭比為單路繞組的1∶3和1∶1兩種)和單路星形四種聯(lián)接方式；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī)，其特征在于每相鄰的抽頭極相組相隔120°電角度，即二極在1A、2B、3A、4B、5A、6B極相組中抽頭，四極在1、3、5、7、9、11極相組中抽頭，六極在1、3、5、10、12、14極相組中抽頭，八極在1、3、5、13、15、17極相組中抽頭，十極在1、3、5、16、18、22極相組中抽頭;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī)，其特征在于每相定子繞組(以A相為例)，分成D1到D10段，D10到D7段，D25到D4段和D13到D22段，D22到D19段，D19到D16段等六段繞制而成;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī)，其特征在于電機(jī)繞組D1到D10段與D10到D4段，D13到D22段與D22到D16段，D2到D11段與D11到D5段，D14到D23段與D23到D17段，D3到D12段與D12段到D6段，D15到D24段與D24到D18段的繞組抽頭比均為1∶2;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī)，其特征在于電機(jī)繞組D1到D7段與D25到D4段，D13到D19段與D19到D16段，D2到D8段與D27到D5段，D14到D20段與D20到D17段，D3到D9段與D26到D6段，D15到D21段與D21到D18段的繞組抽頭比為1∶1;
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5所述的電機(jī)繞組，其特征在于每相六段繞組，均為獨(dú)立繞組，只與金屬殼體上的絕緣柱體作對(duì)應(yīng)編號(hào)聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸輸出額定功率可調(diào)的三相異步節(jié)能電動(dòng)機(jī)，它的每相定子繞組均由六組分段繞組組合而成，且均按程控運(yùn)行需要，共計(jì)抽出二十七個(gè)電聯(lián)接線引到金屬殼體外，在執(zhí)行器的切換下，可使電機(jī)的軸輸出功率為原額定值的100％、73％、55％、37％、25％、18％、14％、8％等八種新的電機(jī)額定軸輸出功率值，從而降低了空、輕、中載時(shí)無功功率的需要量和定子繞組的銅損量，提高電機(jī)的自然功率因數(shù)和效率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1067337SQ9210136
公開日1992年12月23日 申請日期1992年2月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月29日
發(fā)明者劉錫海, 劉錫山, 劉衛(wèi)華, 劉為民, 劉鳳源, 劉鳳琴, 張傳森 申請人:劉錫海, 劉錫山, 劉衛(wèi)華, 劉為民, 劉鳳源, 劉鳳琴, 張傳森