CN106230160B - 一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，属于电机技术领域，包括三相异步电机及设于三相异步电机上的变频器；三相异步电机包括机座及安装在机座前后两端的前端盖和后端盖，机座的内部设有定子绕组和转轴；转轴上套设有转子；后端盖的外侧设有安装在转轴上的风机；变频器包括壳体和上盖；壳体内部设有散热片、控制电路和显示模块；控制电路包括：PCB板以及安装在PCB板上的整流桥、电容组、IGBT模块、接线端子、控制端子；接线端子上设有单项电输入接口。本发明通过采用变频器连接三相异步电机的技术方案，可实现单项输入、三相输出的功能，并且具有启动时间可以控制、启动转矩大、输出频率可以调整等特点。

Description

一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体为一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机。
背景技术
随着电力电子技术及新型半导体器件的迅速发展，交流调速技术得到不断的完善和提高 ,逐步完善的变频器以其良好的输出波形、优异的性能价格比在交流电机上得到广泛应用。例如：钢厂用于轧钢的大型电动机和中、小型辊道电动机、铁路及城市轨道交通用牵引电机、电梯电机、集装箱起吊设备用起重电机、水泵和风机用电机、压缩机、家用电器用电机等都相继使用交流变频调速电机，并取得了良好效果。采用交流变频调速电机比直流调速电机具有显著的优点。
传统的电机通常为单相电机或者三相电机，即单项输入控制单项输出、三相输入控制三相输出。由于单相电机的转矩特性较差，短时间过载能力较差，单项电机输入电压低于额定电压的80%后很难带载启动；同时，由于三相电机启动时间不能控制，频繁启动的情况下很容易烧坏电机。另外，传统的变频器装设在控制柜内将占用较大空间，而且变频器工作时容易对控制柜内的其它元器件产生干扰，对变频器配线也很麻烦。
发明内容
发明的目的：为了克服以上不足，本发明公开一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，通过采用变频器连接三相异步电机的技术方案，具有启动时间可以控制、启动转矩大、输入电压范围宽、输出频率可以调整等特点；并且可实现单项输入、三相输出的功能，价格便宜。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，包括三相异步电机及设于三相异步电机上，且与之相连的变频器；其中，所述三相异步电机包括机座及安装在机座前后两端的前端盖和后端盖，所述机座的内部设有定子绕组和转轴；所述转轴上套设有转子；所述后端盖的外侧设有安装在转轴上的风机；所述风机的外侧设有风罩；所述变频器包括壳体和上盖；所述壳体内部设有散热片、控制电路和显示模块；所述控制电路设于散热片的上方；所述显示模块设于控制电路上；所述控制电路包括：PCB板以及安装在PCB板上的整流桥、电容组、IGBT模块、接线端子、控制端子；所述接线端子上设有单项电输入接口。
本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，通过将变频器直接连接三相异步电机上，同时通过变频器中的接线端子实现电源的单项输入，然后通过整流桥将交流电转换为直流电，通过电容组进行滤波，然后再通过IGBT模块进行逆变之后直接输入到三相异步电机，此种技术方案具有启动时间可以控制、启动转矩大、输入电压范围宽、输出频率可以调整等特点；并且可实现单项输入、三相输出的功能，价格便宜，具有很大的市场竞争力。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述的壳体内设有散热风扇；所述散热风扇设于散热片的侧面，且与散热片的翅片延伸方向一致。此种设计方案可有效进行排风散热，避免由于长时间工作，温度过高对变频器造成损坏，影响使用寿命。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述壳体的侧面设有通风孔。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述显示模块包括：数码管、按钮组和贴膜。可实现运行过程中实时监控电流、是否断线等，不会出现烧电机的情况，同时通过贴膜可对数码管起到一定程度的保护作用。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述控制端子上设有一组即插式接线槽。可方便的实现不同功能的转换，操作方便快捷，扩大了电机的使用范围，灵活性更强。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述壳体上设有安装孔；所述安装孔对称分布。方便变频器直接安装在三相异步电机上，并且对称分布，保证受力均匀，安装更加的牢固。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述壳体和上盖采用ABS树脂加工制得。抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。
进一步地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述变频器的总厚度为65mm～70mm。可以安装在很窄的空间，应用范围广。
上述技术方案可以看出，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，具有如下有益效果：
1、启动时间可以控制，频繁使用不会烧坏电机；
2、启动转矩大，可以应付大部分单相电机不能启动的场合；
3、输入电压范围广；传统的单项电机输入电压低于额定电压的80%后很难带载启动，本发明输入电压是额定电压的50%也可以正常启动；
4、应用功能可以根据实际设备不同而设计，输出的频率可以调整；
5、运行过程中实时监控电流、是否断线等，不会出现烧电机的情况；
6、本发明采用一体化集成设计，将变频器与三相异步电机相连，可实现单项输入、三相输出，集成了三相电机转矩优良的特性，短时间内过载能力更强，并且一体化安装散热更加方便，可利用电机的风机散热，节能、成本较低。。
附图说明
图1为本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机的结构示意图；
图2为本发明所述的变频器的整体结构示意图；
图3为本发明所述变频器的内部结构示意图；
图4为本发明所述变频器的内部结构爆炸图；
图5为本发明所述的控制电路的控制原理图；
图中：1-三相异步电机、2-变频器、3-机座、4-前端盖、5-后端盖、6-定子绕组、7-转轴、8-转子、9-风机、10-壳体、11-上盖、12-散热片、13-控制电路、14-显示模块、141-数码管、142-按钮组、143-贴膜、15-PCB板、16-整流桥、17-电容组、18-IGBT模块、19-接线端子、20-控制端子、21-散热风扇、22-通风孔、23-接线槽、24-安装孔、25-风罩。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例：
本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，如图1所示，包括：三相异步电机1及设于三相异步电机1上，且与之相连的变频器2；其中，所述三相异步电机1包括机座3及安装在机座3前后两端的前端盖4和后端盖5，所述机座3的内部设有定子绕组6和转轴7；所述转轴7上套设有转子8；所述后端盖5的外侧设有安装在转轴7上的风机9；所述风机9的外侧设有风罩25；如图2、图3、图4所示，所述变频器2包括采用ABS树脂加工制得的壳体10和上盖11；所述壳体10内部设有散热片12、控制电路13和显示模块14；所述控制电路13设于散热片12的上方；所述显示模块14设于控制电路13上；所述控制电路13包括：PCB板15以及安装在PCB板15上的整流桥16、电容组17、IGBT模块18、接线端子19、控制端子20；所述接线端子19上设有单项电输入接口；所述控制端子20上设有一组即插式接线槽23，可根据不同的情况，选择不同的接线槽控制实现相应的功能，提高了适用范围。其中，为了保证良好的散热能力，所述壳体10内设有散热风扇21；所述散热风扇21设于散热片12的侧面，且与散热片12的翅片延伸方向一致；所述壳体10的侧面设有通风孔22。
优选地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，如图2、图4所示，所述显示模块14包括：数码管141、按钮组142和贴膜143。可在运行过程中实时监控电流、是否断线等，不会出现烧电机的情况，保证运行的安全。
优选地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，如图2所示，所述壳体10上设有安装孔24；所述安装孔24对称分布。
优选地，本发明所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，所述变频器2的总厚度为65mm～70mm。
其中，如图5所示，本发明所述的控制电路13的控制原理为：
单向电源通过接线端子19输入，然后通过整流桥16整流，将交流电转换为直流电，再通过电容组17进行滤波，然后再通过IGBT模块18进行逆变输出，将电流直接输入到三相异步电机1中，从而实现单项输入、三相输出的功能。其中，工作过程中，可通过控制端子20不同接线槽的转接，控制三相异步电机1实现不同的功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，其特征在于：包括：三相异步电机（1）及设于三相异步电机（1）上，且与之相连的变频器（2）；
其中，所述三相异步电机（1）包括机座（3）及安装在机座（3）前后两端的前端盖（4）和后端盖（5），所述机座（3）的内部设有定子绕组（6）和转轴（7）；所述转轴（7）上套设有转子（8）；所述后端盖（5）的外侧设有安装在转轴（7）上的风机（9）；所述风机（9）的外侧设有风罩（25）；
所述变频器（2）包括壳体（10）和上盖（11）；所述壳体（10）内部设有散热片（12）、控制电路（13）和显示模块（14）；所述控制电路（13）设于散热片（12）的上方；所述显示模块（14）设于控制电路（13）上；所述控制电路（13）包括：PCB板（15）以及安装在PCB板（15）上的整流桥（16）、电容组（17）、IGBT模块（18）、接线端子（19）、控制端子（20）；所述接线端子（19）上设有单相 电输入接口；所述显示模块（14）包括：数码管（141）、按钮组（142）和贴膜（143）；所述控制端子（20）上设有一组即插式接线槽（23）；
单相输入、三相输出的工作方法如下：将单相电源通过接线端子（19）输入，然后通过整流桥（16）整流，将交流点转换为直流电，再通过电容组（17）进行滤波，然后再通过IGBT模块（18）进行逆变输出，将电流直接输入到三相异步电机（1），实现单相输入、三相输出功能；所述壳体（10）内设有散热风扇（21）；所述散热风扇（21）设于散热片（12）的侧面，且与散热片（12）的翅片延伸方向一致；所述壳体（10）的侧面设有通风孔（22）；所述壳体（10）上设有安装孔（24）；所述安装孔（24）对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，其特征在于：所述壳体（10）和上盖（11）采用ABS树脂加工制得。
3.根据权利要求1所述的一种具有单相输入、三相输出功能的一体式节能电机，其特征在于：所述变频器（2）的总厚度为65mm～70mm。
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