CN104377927B - 一种塔式起重机用三速三相异步电动机及塔式起重机 - Google Patents

一种塔式起重机用三速三相异步电动机及塔式起重机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种塔式起重机用三速三相异步电动机，包括转子、用以产生转子转矩的定子以及控制装置，定子采用不等层变极绕组，通过变极实现用于起动和慢就位的低速、用于稳定运行状态时的中速以及为用以工作效率的高速，控制装置用于控制定子的变极。本发明还公开了一种塔式起重机，其电动机采用上述的三速三相异步电动机，起动和慢就位时使用电动机的低速挡，低速起动后通过变极转入中速挡，为提高工作效率再通过变极转入高速挡。本发明电动机采用不等层变极绕组，能降低杂散损耗，提高效率，降低温升。同时，变极电动机的极间转换电流减小，电气冲击降低，也大大降低了电动机的振动和噪音。使用该电动机的塔式起重机能耗低，振动和噪音小。

Description

一种塔式起重机用三速三相异步电动机及塔式起重机
技术领域
本发明涉及起重设备，尤其是一种塔式起重机用三速三相异步电动机及塔式起重机。
背景技术
近年来，随着城镇化建设不断推进，高速公路以及高速铁路等基础设置的不断发展，塔式起重机起重机用途越来越来广泛。用户对该系列产品的技术性能要求越来越高，节能、安全、可靠性都是用户关注的焦点。但目前国内生产的塔式起重机，普遍存在转换电流大，电气冲击大，能耗高，可靠性差等缺陷。
发明内容
本发明提供一种能降低能耗，同时减小振动和噪音的塔式起重机用三速三相异步电动机及塔式起重机。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种塔式起重机用三速三相异步电动机，包括转子、用以产生转子转矩的定子以及控制装置，定子采用不等层变极绕组，通过变极实现用于起动和慢就位的低速、用于稳定运行状态时的中速以及为用以工作效率的高速，控制装置用于控制定子的变极。
较佳地，低速时绕组为24极或32极，为独立绕组，工作制为S3-25%，中速时绕组为6极或8极，工作制为S3-40%，高速时绕组为2极或4极，工作制为S3-40%，中、高速为同一套变极绕组。
较佳地，绕组排列采用模块式结构。
较佳地，定子槽数为96，两层绕组每极每相占6槽，三层绕组每极每相占5槽，层数排列为3、2、3、3、2、3、3、2、3、3、2、3、3、2、3、3、2、3。
较佳地，采用串联模式在低中速运行时产生较大的起动力矩。
较佳地，采用并联模式在高速运行时产生较大的起动力矩。
本发明还提供一种塔式起重机，其电动机采用上述的三速三相异步电动机，起动和慢就位时使用电动机的低速挡，低速起动后通过变极转入中速挡，为提高工作效率再通过变极转入高速挡。
本发明的有益效果是：
本发明电动机采用不等层变极绕组，磁场分布趋于正弦波，减少和消除高次谐波磁势，从而降低电动机的杂散损耗，提高效率，降低温升。同时，变极电动机的极间转换电流减小，电气冲击降低，也大大降低了电动机的振动和噪音。使用该电动机的塔式起重机能耗低，振动和噪音小。
附图说明
图1为本发明实施例三速三相异步电动机结构图。
图2为本发明实施例三速三相异步电动机模块图。
具体实施方式
下面结合附图及实例，对本发明做进一步说明。
本实施例中，如图1所示，塔式起重机用三速三相异步电动机包括转子2、用以产生转子转矩的定子1以及控制装置（未图示），定子采用不等层变极绕组，通过变极实现用于起动和慢就位的低速、用于稳定运行状态时的中速以及为用以工作效率的高速，控制装置用于控制定子的变极。
塔式起重机在使用过程中，低速用于起动和慢就位，使用三速电动机的低速挡，绕组为大极数，如24极、32极等，该绕组为独立绕组，工作制为S3-25%；低速起动后转入中速挡，中速一般为6极、8极，此挡电动机处于稳定运行状态，工作制为S3-40%；为提高工作效率再转入高速挡，高速一般为2极、4极，工作制为S3-40%，中、高速挡为一套变极绕组。中高挡变速不用互相短接，简化了控制装置，提高了系统可靠性。
如图2所示，定子槽数为96槽，把绕组分成二层或三层，以q1=5,q2=6排列，以适当的接法，可串或并联。串联接法，有利于低中速运行时起动力矩较大，但高速运行时起动力矩较小，适用于低中速运行较多的北方塔式起重机电动机绕组设计；并联接法，有利于高速运行时起动力矩较大，但低中速运行时起动力矩较小，适用于高速运行较多的南方塔式起重机电动机绕组设计；以保证绕组的起动及运行特性趋于平滑，经多次试验，达到理想效果。
本方案每槽采用不等层绕组串联或并联模式，在保证电动机的槽满率基本一致的情况下，经电磁计算及绕组通电试验，电动机的磁场分布趋于正弦波，减少和消除高次谐波磁势，从而降低电动机的杂散损耗，提高效率，降低温升。同时，变极电动机的极间转换电流减小，电气冲击降低，也大大降低了电动机的振动和噪音。
用本方案做了二台样机，样机通过型式试验证明，产品空载电流及负载转换电流比同类产品小2~3A，力矩达到同类产品指标，温升比同类产品低15~20K,振动噪音小5~10dB。

Claims (7)

1.一种塔式起重机用三速三相异步电动机，其特征在于，包括转子、用以产生转子转矩的定子以及控制装置，定子采用不等层变极绕组，通过变极实现用于起动和慢就位的低速、用于稳定运行状态时的中速以及为用以工作效率的高速，控制装置用于控制定子的变极，定子绕组分成两层和三层，两层绕组每极每相占6槽，三层绕组每极每相占5槽，且两层绕组与三层绕组之间能够在串联接法与并联接法间选择。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机用三速三相异步电动机，其特征在于，低速时绕组为24极或32极，为独立绕组，工作制为S3-25％，中速时绕组为6极或8极，工作制为S3-40％，高速时绕组为2极或4极，工作制为S3-40％，中、高速为同一套变极绕组。
3.根据权利要求1所述的塔式起重机用三速三相异步电动机，其特征在于，绕组排列采用模块式结构。
4.根据权利要求1所述的塔式起重机用三速三相异步电动机，其特征在于，定子槽数为96，两层绕组每极每相占6槽，三层绕组每极每相占5槽，层数排列为3、2、3、3、2、3、3、2、3、3、2、3、3、2、3、3、2、3。
5.根据权利要求1至4中任一所述的塔式起重机用三速三相异步电动机，其特征在于，采用串联模式在低中速运行时产生较大的起动力矩。
6.根据权利要求1至4中任一所述的塔式起重机用三速三相异步电动机，其特征在于，采用并联模式在高速运行时产生较大的起动力矩。
7.一种塔式起重机，其电动机采用如权利要求1至6中任一项所述的三速三相异步电动机，起动和慢就位时使用电动机的低速挡，低速起动后通过变极转入中速挡，为提高工作效率再通过变极转入高速挡。
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