CN108306471A - 一种三相异步电机绕组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了三相异步电机绕组结构，包括定子，转子，绕组控制机构，定子包括定子铁芯、定子齿和定子槽，转子包括转子铁芯、转子齿、转子绕组和转子槽，转子绕组包括A、B、C三相绕组，转子绕组包括第一绕组U1、第二绕组U2、第三绕组U3和第四绕组U4，转子同一槽中槽顶端左右嵌有第一绕组和第二绕组，第一和第二绕组下方上下嵌有第三和第四绕组，对应同一相的绕组嵌在同一转子槽中，转子包括6个转子槽，同一相绕组嵌入转子直径连接的两个槽中，转子绕组为集中分布绕组。

Description

一种三相异步电机绕组结构
技术领域
本发明涉及一种电机技术领域，具体的涉及三相电机的转子绕组结构，绕组控制机构。
背景技术
三相电机是能够平滑的启动并在低速运行到高速的大范围内输出高驱动转矩。根据连接到电机负载的特性或电机的性能用途，例如，需要通过变换电机的转矩或速度满足负载需要在电机启动时使速度平稳增加，而三相电机尤其大功率三相异步电机在启动电流冲击大，对电网容量小的电力系统产生了严重的干扰，甚至影响到其他生产系统的正常使用，在解决大功率三相电机启动电流。为了克服启动电流大的问题，现有技术一般采用一套绕组星-三角转换启动，但该启动过程虽然可以降低电流至直接至启动的三分之一，但对电网仍有较大的冲击电流，且在切换过程中由于每相的端电压突变，导致电流突变，其幅值高于启动过程，不仅造成了对电网的二次冲击，也削减第一次启动，降低启动电流的效果。
现有技术中还有通过改变启动过程来改善启动电流，使用双线并绕的电动机绕组，电机启动时，绕组的全部或者部分并联启动，运行时，全部绕线串联运行。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，采用一种三相异步电机，包括定子，转子，绕组控制机构，定子包括定子铁芯、定子齿和定子槽，转子包括转子铁芯、转子齿、转子绕组和转子槽，转子绕组包括A、B、C三相绕组，转子绕组包括第一绕组U1、第二绕组U2、第三绕组U3和第四绕组U4，转子同一槽中槽顶端左右嵌有第一绕组和第二绕组，第一和第二绕组下方上下嵌有第三和第四绕组，对应同一相的绕组嵌在同一转子槽中，转子包括6个转子槽，同一相绕组嵌入转子直径连接的两个槽中，转子绕组为集中分布绕组，电机在启动时，第一和第二绕组的不同相绕组串联，第一绕组A相绕组的末端和第二绕组B相绕组的首端、第一绕组B相绕组的末端和第二绕组C相绕组的首端、第一绕组C相绕组的末端和第二绕组A相绕组的首端两两分别相连，第一绕组A相绕组的首端与第一绕组B相首端相连，第二绕组B相绕组的末端与第一绕组C相的首端相连，第二绕组A相绕组的末端与第二绕组C相末端相连，连接成三角形通电，电机启动后，转子转速达到预定转速，第一绕组和第二绕组同相并联与第三绕组第四绕组同相串联，第一绕组A相绕组的首端和第二绕组A相绕组的首端并联，第一绕组A相绕组的末端和第二绕组A相绕组的末端并联后连接第三绕组A相首端，第三绕组A相末端连接第四绕组A相首端，第一绕组B相绕组的首端和第二绕组B相绕组的首端并联，第一绕组B相绕组的末端和第二绕组B相绕组的末端并联后连接第三绕组B相首端，第三绕组B相末端连接第四绕组B相首端，第一绕组C相绕组的首端和第二绕组C相绕组的首端并联，第一绕组C相绕组的末端和第二绕组C相绕组的末端并联后连接第三绕组C相首端，第三绕组C相末端连接第四绕组C相首端,然后将第四绕组A、B、C相末端相连，第一绕组A、B、C相绕组的首端连接成星形，形成运行绕组。采用四套绕组的绕线线径、匝数、材料等参数有效的控制电机的转矩输出。
所述绕组控制机构包括切换开关和延时继电器，切换开关包括第一开关和第二开关，第一开关和第二开关为三触点开关，当转子启动时，第一开关闭合，延时继电器延时时间设置为电机转子启动到运转到转速达到预定转速的时间，第一开关断开，第二开关闭合。所述绕组控制机构还包括用于检测电机旋转速度的速度检测装置，所述速度检测装置安装在转子轴上，与转子轴同步旋转。所述绕组控制机构还包括显示装置，所述显示装置用来显示转子的实时转速与电机运行时间，当转子转速达到预定转速的时间与延时继电器不相同时，调节延时继电器的延时时间。第一绕组和第二绕组采用铝绕线，第三绕组和第四绕组采用铜绕线。所述第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组的绕线的线径不同。
本发明的优点如下：
（1）本发明的三相异步电机能够减小对电网的冲击电流；
（2）本发明的三相异步电机能够减小电动电流的突变；
（3）本发明的三相异步电机能够提高启动效果，降低启动电路的复杂电路结构。
附图说明
图1为转子启动接线图；
图2为转子运行接线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面结构本发明的具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。
本发明提供一种三相异步电机，包括定子，转子，绕组控制机构，定子包括定子铁芯、定子齿和定子槽，转子包括转子铁芯、转子齿、转子绕组和转子槽，转子绕组包括A、B、C三相绕组，转子绕组包括第一绕组U1、第二绕组U2、第三绕组U3和第四绕组U4，转子同一槽中槽顶端左右嵌有第一绕组和第二绕组，第一和第二绕组下方上下嵌有第三和第四绕组，对应同一相的绕组嵌在同一转子槽中，转子包括6个转子槽，同一相绕组嵌入转子直径连接的两个槽中，转子绕组为集中分布绕组，电机在启动时，第一和第二绕组的不同相绕组串联，第一绕组A相绕组Ua1的末端和第二绕组B相绕组Ub2的首端、第一绕组B相绕组Ub1的末端和第二绕组C相绕组Uc2的首端、第一绕组C相绕组Uc1的末端和第二绕组A相绕组Ua2的首端两两分别相连，第一绕组A相绕组的首端与第一绕组B相首端相连，第二绕组B相绕组的末端与第一绕组C相的首端相连，第二绕组A相绕组的末端与第二绕组C相末端相连，连接成三角形通电，电机启动后，转子转速达到预定转速，第一绕组和第二绕组同相并联与第三绕组第四绕组同相串联，第一绕组A相绕组的首端和第二绕组A相绕组的首端并联，第一绕组A相绕组的末端和第二绕组A相绕组的末端并联后连接第三绕组A相首端，第三绕组A相绕组Ua3末端连接第四绕组A相绕组Ua4首端，第一绕组B相绕组的首端和第二绕组B相绕组的首端并联，第一绕组B相绕组的末端和第二绕组B相绕组的末端并联后连接第三绕组B相绕组Ub3首端，第三绕组B相末端连接第四绕组B相绕组Ub4首端，第一绕组C相绕组的首端和第二绕组C相绕组的首端并联，第一绕组C相绕组的末端和第二绕组C相绕组的末端并联后连接第三绕组C相首端，第三绕组C相绕组Uc3末端连接第四绕组C相绕组Uc4首端,然后将第四绕组A、B、C相末端相连，第一绕组A、B、C相绕组的首端连接成星形，形成运行绕组。采用四套绕组的绕线线径、匝数、材料等参数有效的控制电机的转矩输出。
所述绕组控制机构包括切换开关和延时继电器，切换开关包括第一开关和第二开关，第一开关和第二开关为三触点开关，当转子启动时，第一开关闭合，延时继电器延时时间设置为电机转子启动到运转到转速达到预定转速的时间，第一开关断开，第二开关闭合。所述绕组控制机构还包括用于检测电机旋转速度的速度检测装置，所述速度检测装置安装在转子轴上，与转子轴同步旋转。所述绕组控制机构还包括显示装置，所述显示装置用来显示转子的实时转速与电机运行时间，当转子转速达到预定转速的时间与延时继电器不相同时，调节延时继电器的延时时间。第一绕组和第二绕组采用铝绕线，第三绕组和第四绕组采用铜绕线。所述第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组的绕线的线径不同。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种三相异步电机绕组结构，包括定子，转子，绕组控制机构，定子包括定子铁芯、定子齿和定子槽，转子包括转子铁芯、转子齿、转子绕组和转子槽，转子绕组包括A、B、C三相绕组，转子绕组包括第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，转子同一槽中槽顶端左右嵌有第一绕组和第二绕组，第一和第二绕组下方上下嵌有第三和第四绕组，对应同一相的绕组嵌在同一转子槽中，转子包括6个转子槽，同一相绕组嵌入转子直径连接的两个槽中，转子绕组为集中分布绕组，电机在启动时，第一和第二绕组的不同相绕组串联，第一绕组A相绕组的末端和第二绕组B相绕组的首端、第一绕组B相绕组的末端和第二绕组C相绕组的首端、第一绕组C相绕组的末端和第二绕组A相绕组的首端两两分别相连，第一绕组A相绕组的首端与第一绕组B相首端相连，第二绕组B相绕组的末端与第一绕组C相的首端相连，第二绕组A相绕组的末端与第二绕组C相末端相连，连接成三角形通电，电机启动后，转子转速达到预定转速，第一绕组和第二绕组同相并联与第三绕组第四绕组同相串联，第一绕组A相绕组的首端和第二绕组A相绕组的首端并联，第一绕组A相绕组的末端和第二绕组A相绕组的末端并联后连接第三绕组A相首端，第三绕组A相末端连接第四绕组A相首端，第一绕组B相绕组的首端和第二绕组B相绕组的首端并联，第一绕组B相绕组的末端和第二绕组B相绕组的末端并联后连接第三绕组B相首端，第三绕组B相末端连接第四绕组B相首端，第一绕组C相绕组的首端和第二绕组C相绕组的首端并联，第一绕组C相绕组的末端和第二绕组C相绕组的末端并联后连接第三绕组C相首端，第三绕组C相末端连接第四绕组C相首端,然后将第四绕组A、B、C相末端相连，第一绕组A、B、C相绕组的首端连接成星形，形成运行绕组。
2.根据权利要求1所述的三相异步电机绕组结构，所述绕组控制机构包括切换开关和延时继电器，切换开关包括第一开关和第二开关，第一开关和第二开关为三触点开关，当转子启动时，第一开关闭合，延时继电器延时时间设置为电机转子启动到运转到转速达到预定转速的时间，第一开关断开，第二开关闭合。
3.根据权利要求2所述的三相异步电机绕组结构，所述绕组控制机构还包括用于检测电机旋转速度的速度检测装置，所述速度检测装置安装在转子轴上，与转子轴同步旋转。
4.根据权利要求3所述的三相异步电机绕组结构，所述绕组控制机构还包括显示装置，所述显示装置用来显示转子的实时转速与电机运行时间，当转子转速达到预定转速的时间与延时继电器不相同时，调节延时继电器的延时时间。
5.根据权利要求1所述的三相异步电机绕组结构，第一绕组和第二绕组采用铝绕线，第三绕组和第四绕组采用铜绕线。
6.根据权利要求5所述的三相异步电机绕组结构，所述第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组的绕线的线径不同。
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