CN108418496A - 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机 - Google Patents

一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN108418496A
CN108418496A CN201810378356.7A CN201810378356A CN108418496A CN 108418496 A CN108418496 A CN 108418496A CN 201810378356 A CN201810378356 A CN 201810378356A CN 108418496 A CN108418496 A CN 108418496A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sectional wind
sectional
wind
motor
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810378356.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张继胤
周柳洋
余业甲
李尚平
张斌骥
王强
陈胜旭
闫术
孙宗伟
萧晓森
李培根
范清姗
汤石清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Landa Compressor Co Ltd
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Landa Compressor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai, Zhuhai Landa Compressor Co Ltd filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN201810378356.7A priority Critical patent/CN108418496A/zh
Publication of CN108418496A publication Critical patent/CN108418496A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/18Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays
    • H02P25/188Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays wherein the motor windings are switched from series to parallel or vice versa to control speed or torque

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机,所述的电机绕组结构包括三相绕组和控制器,每相绕组至少包含两个分段绕组,每个分段绕组的同名端之间、以及异名端之间分别设有至少一个控制开关,所述控制器驱动所述控制开关的通断,进而控制所述分段绕组进行串联和/或并联的组合;与现有技术相比,本发明可在运行过程根据负载需要,通过投入不同的绕组或多个绕组串联并联组合运行从而形成多个调节方案,在各调节方案中电机能获得不同的转矩,使得电机在各个频段都能达到最佳效果,使电机的转矩和转速范围更广,使能效达到最大化。

Description

一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机
技术领域
本发明涉及电机,尤其涉及一种可变换运行绕组的电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机。
背景技术
目前变频压缩机多使用永磁同步电机结构,此类永磁同步电机在运行过程中是靠控制器来调节电机的转速和转矩的。但是现有电机自身是固定结构,在压缩机中方案不可变更,在空调系统中,压缩机运行在不同的转矩和转速条件下,电机的转矩和转速范围比较大,不能保证每个频段压缩机都处于最佳的运行状态。因此,如何设计一种可变换电机绕组匝数的绕组结构以及具有该绕组的同步电机是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的电机结构固定,在转矩和转速范围比较大时不能保证每个频段压缩机都处于最佳的运行状态的缺陷,本发明提出一种将绕组分成若干段,每段之间设有控制开关和导线,操作这些控制开关的闭合,使各分段绕组产生各种串并联组合的电机绕组结构,以及使用该结构的同步电机和压缩机。
本发明采用的技术方案是设计一种电机绕组结构,其包括三相绕组和控制器,每相绕组至少包含两个分段绕组,每个分段绕组的同名端之间、以及异名端之间分别设有至少一个控制开关,所述控制器驱动所述控制开关的通断,进而控制所述分段绕组进行串联和/或并联的组合。
上述每相绕组可以包括第一分段绕组和第二分段绕组,第一和第二分段绕组的同名端之间设有第一选择开关,第一和第二分段绕组的异名端之间设有第二选择开关,第一和第二选择开关之间设有联络导线,第一分段绕组的同名端连接电源的相线,第二分段绕组的异名端连接电源的地线。所述第一分段绕组和第二分段绕组的匝数相同,或不相同。
上述每相绕组也可以包括第一分段绕组、第二分段绕组和第三分段绕组,第一分段绕组的同名端通过第一开关连接第三分段绕组的同名端,第一分段绕组的异名端连接第三分段绕组的异名端,第三和第二分段绕组的同名端之间设有第一选择开关,第三和第二分段绕组的异名端之间设有第二选择开关,第一和第二选择开关之间设有联络导线,第一分段绕组的同名端连接电源的相线,第二分段绕组的异名端连接电源的地线。所述第一分段绕组、第二分段绕组和第三分段绕组的匝数相同,或不相同。
上述第一选择开关和第二选择开关可以采用单刀双掷继电器。
本发明还设计一种具有上述所述电机绕组结构的同步电机。
本发明还设计一种具有所述同步电机的压缩机。
与现有技术相比,本发明可在运行过程根据负载需要,通过投入不同的绕组或多个绕组串联并联组合运行从而形成多个调节方案,在各调节方案中电机能获得不同的转矩,使得电机在各个频段都能达到最佳效果,使电机的转矩和转速范围更广,使能效达到最大化。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明,其中:
图1是具有两个分段绕组的电机绕组电路图;
图2是具有三个分段绕组的电机绕组电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的构思是将每相绕组分成若干段,每段之间设有控制开关和导线,操作这些控制开关的闭合,使各分段绕组产生各种串并联组合,使得同一台电机在运行过程可以负载、转矩和转速需求,变换多个调节方案,每个频段电机都能达到最佳驱动效果。
本发明公开了一种电机绕组结构,包括三相绕组和控制器,每相绕组至少包含两个分段绕组,每个分段绕组的同名端之间、以及异名端之间分别设有至少一个控制开关,所述控制器驱动所述控制开关的通断,进而控制所述分段绕组进行串联和/或并联的组合。使用本发明可使电机的转矩和转速范围更广,当电机刚启动过程中,需要反电势比较高,转矩比较大,此时,可调节电机方案达到最大反电势方案,随着电机频率逐渐升高,需要的转矩逐渐下降,可通过控制开关调节电机方案,使电机达到最理想的运行状态,可降低电机功耗,提高电机和压缩机的效率,通过此方案,可使得电机在不同频率段都能保持一个理想的运行状态,从而降低了电机的能效,提高了电机的效率。
在一个实施例中,所述每相绕组包括第一分段绕组A1和第二分段绕组A2,第一和第二分段绕组的同名端之间设有第一选择开关K1,第一和第二分段绕组的异名端之间设有第二选择开关K2,第一和第二选择开关之间设有联络导线,第一分段绕组的同名端连接电源的相线,第二分段绕组的异名端连接电源的地线。下面结合图1详述该实施例的工作原理,参看图1:第一分段绕组A1的同名端连接外部电源的相线、并且连接第一选择开关K1的第一静触头a,第二分段绕组A2的同名端连接第一选择开关K1的动触头,第一分段绕组的异名端连接第二选择开关K2的动触头,第二选择开关的第一静触头a通过所述联络导线连接第一选择开关K1的第二静触头b,第二分段绕组的异名端连接第二选择开关K2的第二静触头b、并连接外部电源的零线。本实施例有四种工作模式:
第一分段绕组单独运行模式,第一选择开关K1连通第二静触头b,第二选择开关K2连通第二静触头b,电流经第一分段绕组A1流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较低。
第二分段绕组单独运行模式,第一选择开关K1连通第一静触头a,第二选择开关K2连通第一静触头a,电流经第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较低。
第一和第三段绕组串联运行模式,第一选择开关K1连通第二静触头b,第二选择开关K2连通第一静触头a,电流先经第一分段绕组A1、而后经第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较高。
第一和第三段绕组并联运行模式,第一选择开关K1连通第一静触头a,第二选择开关K2连通第二静触头b,电流分别经第一分段绕组A1和第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较低。
以上四种工作模式,使电机可以获得四种反电势和转矩,控制器可根据负载的不同控制控制开关的开闭,使得电机可以在运行过程中更换方案,从而,使电机时刻保持最佳运行状态,从而达到能效的最大利用,提高压缩机的性能,可以使压缩机在不同频率段都保持最佳运行状态。
在另一个实施例中,所述每相绕组包括第一分段绕组A1、第二分段绕组A2和第三分段绕组A3,第一分段绕组的同名端通过第一开关S1连接第三分段绕组的同名端,第一分段绕组的异名端连接第三分段绕组的异名端,第三和第二分段绕组的同名端之间设有第一选择开关K1,第三和第二分段绕组的异名端之间设有第二选择开关K2,第一和第二选择开关之间设有联络导线,第一分段绕组的同名端连接电源的相线,第二分段绕组的异名端连接电源的地线。下面结合图2详述该实施例的工作原理,参看图2:
其中第一分段绕组A1的同名端连接外部电源的相线、并且通过第一开关S1连接第三分段绕组A3的同名端,第三分段绕组的同名端连接第一选择开关K1的第一静触头a,第二分段绕组的同名端连接第一选择开关的动触头,第一和第三分段绕组的异名端连接第二选择开关K2的动触头,第二选择开关的第一静触头a通过所述联络导线连接第一选择开关K1的第二静触头b,第二分段绕组的异名端连接第二选择开关K2的第二静触头b、并连接外部电源的零线。本实施例有六种工作模式:
第一分段绕组单独运行模式,第一开关S1断开,第一选择开关K1连通第二静触头b,第二选择开关K2连通第二静触头b,电流经第一分段绕组A1流到零线此运行模式下,电机的反电势相对较低。
第二分段绕组单独运行模式,第一开关S1导通,第一选择开关K1连通第一静触头a,第二选择开关K2连通第一静触头a,电流经第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较低。
第一和第三分段绕组并联运行模式,第一开关S1导通,第一选择开关K1连通第二静触头b,第二选择开关K2连通第二静触头b,电流分别经过并联的第一分段绕组A1和第三分段绕组A3流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较低。
第一、第二和第二分段绕组并联运行模式,第一开关S1导通,第一选择开关K2连通第一静触头a,第二选择开关K2连通第二静触头b,电流分别经过并联的第一分段绕组A1、第三分段绕组A3和第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较低。
第一和第二分段绕组串联运行模式,第一开关S1断开,第一选择开关K1连通第二静触头b,第二选择开关K2连通第一静触头a,电流经过串联的第一分段绕组A1和第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较高。
第一和第三分段绕组并联后再与第二分段绕组串联运行模式,第一开关S1导通,第一选择开关K1连通第二静触头b,第二选择开关K2连通第一静触头a,电流经过并联的第一分段绕组A1和第三分段绕组A3之后、再经过第二分段绕组A2流到零线。此运行模式下,电机的反电势相对较高。
具有三个分段绕组的技术方案比具有两个分段绕组的技术方案有更多的运行模式,调节更加细化,但其控制电路稍加复杂。
在一个具有两个分段绕组的实施例中,所述第一分段绕组A1和第二分段绕组A2的匝数相同。当一个分段绕组单独运行或两个分段绕组并联运行时,电机的反电势相对较低;当两个分段绕组串联运行时,电机的反电势相对较高。因为在第一和第三分段绕组串联时,各分段绕组内流经的电流相同,所以将各分段绕组设置成相同线径。在另一个具有两个分段绕组的实施例中,所述第一和第二分段绕组的匝数各不相同。这样在第一和第二分段绕组各自单独的投入运行时,电机获得的反电势是不同的,藉此可以获得较多的运行模式。
在一个具有三个分段绕组的实施例中,所述第一分段绕组A1、第二分段绕组A2和第三分段绕组A3的匝数相同。当一个分段绕组单独运行、或两个分段绕组并联运行、或三个分段绕组并联运行时,电机的反电势相对较低;当有分段绕组串联运行时,电机的反电势相对较高。因为在第一和第三分段绕组串联时,各分段绕组内流经的电流相同,所以将各分段绕组设置成相同线径。在另一个具有三个分段绕组的实施例中,所述第一、第二和第三分段绕组的匝数各不相同。这样可以获得六种不同反电势的运行模式。
在较佳实施例中,所述第一和第二选择开关采用单刀双掷继电器。需要指出本例选择开关采用单刀双掷继电器,只是举例说明。采用别的继电器或电子开关,只有能达到选择导通的效果即可。第一开关S1采用普通继电器即可。
本发明还公开了一种具有上述所述电机绕组结构的同步电机。
本发明还公开了一种具有所述同步电机的压缩机。目前变频压缩机多使用永磁同步电机结构,但现有的电机,压缩机运行过程中是靠控制器来调节电机的转速和转矩,但是电机自身是固定结构,在压缩机中方案不可变更,在空调系统中,压缩机运行在不同的转矩和转速条件下,电机的转矩和转速范围比较大,不能保证每个频段压缩机都处于最佳的运行状态。使用本发明后可在运行过程根据负载需要,通过投入不同的绕组或多个绕组串联并联组合运行从而形成多个调节方案,在各调节方案中电机能获得不同的转矩,使得电机在各个频段都能达到最佳效果,使电机的转矩和转速范围更广,使能效达到最大化。
以上实施例仅为举例说明,非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于本申请的权利要求范围之中。

Claims (8)

1.一种电机绕组结构,包括三相绕组,其特征在于:还包括一控制器,每相绕组至少包含两个分段绕组,每个分段绕组的同名端之间、以及异名端之间分别设有至少一个控制开关,所述控制器驱动所述控制开关的通断,进而控制所述分段绕组进行串联和/或并联的组合。
2.如权利要求1所述的电机绕组结构,其特征在于:所述每相绕组包括第一分段绕组(A1)和第二分段绕组(A2),第一和第二分段绕组的同名端之间设有第一选择开关(K1),第一和第二分段绕组的异名端之间设有第二选择开关(K2),第一和第二选择开关之间设有联络导线,第一分段绕组的同名端连接电源的相线,第二分段绕组的异名端连接电源的地线。
3.如权利要求1所述的电机绕组结构,其特征在于:所述每相绕组包括第一分段绕组(A1)、第二分段绕组(A2)和第三分段绕组(A3),第一分段绕组的同名端通过第一开关(S1)连接第三分段绕组的同名端,第一分段绕组的异名端连接第三分段绕组的异名端,第三和第二分段绕组的同名端之间设有第一选择开关(K1),第三和第二分段绕组的异名端之间设有第二选择开关(K2),第一和第二选择开关之间设有联络导线,第一分段绕组的同名端连接电源的相线,第二分段绕组的异名端连接电源的地线。
4.如权利要求2所述的电机绕组结构,其特征在于:所述第一分段绕组(A1)和第二分段绕组(A2)的匝数相同,或不相同。
5.如权利要求3所述的电机绕组结构,其特征在于:所述第一分段绕组(A1)、第二分段绕组(A2)和第三分段绕组(A3)的匝数相同,或不相同。
6.如权利要求2或3任一项所述的电机绕组结构,其特征在于:所述第一选择开关(K1)和第二选择开关(K2)采用单刀双掷继电器。
7.一种具有权利要求1至6任一项所述电机绕组结构的同步电机。
8.一种具有权利要求7所述同步电机的压缩机。
CN201810378356.7A 2018-04-25 2018-04-25 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机 Withdrawn CN108418496A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810378356.7A CN108418496A (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810378356.7A CN108418496A (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108418496A true CN108418496A (zh) 2018-08-17

Family

ID=63136739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810378356.7A Withdrawn CN108418496A (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108418496A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109210717A (zh) * 2018-08-23 2019-01-15 青岛海尔空调器有限总公司 基于冷热度控制压缩机的方法、装置及空调
CN109210716A (zh) * 2018-08-23 2019-01-15 青岛海尔空调器有限总公司 基于冷热度控制空调压缩机的方法、装置及空调

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403936A (zh) * 2010-09-03 2012-04-04 C.&E.泛音有限公司 电驱动装置
CN102418700A (zh) * 2010-09-27 2012-04-18 日立空调·家用电器株式会社 压缩机及密闭型旋转电机
CN102447352A (zh) * 2010-09-20 2012-05-09 雷米技术有限公司 用于具有可切换定子绕组的电机的开关模块
CN102790564A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 北京首科凯奇电气技术有限公司 多速伺服系统及速度切换方法
CN203233356U (zh) * 2013-04-09 2013-10-09 广东美芝精密制造有限公司 用于压缩机系统的三相交流电机及具有其的空调器
JP2016085005A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 シャープ株式会社 冷凍サイクル装置
CN105790478A (zh) * 2014-12-17 2016-07-20 戴民 角接三相交流电机和三相电抗器两用绕组
CN106961195A (zh) * 2017-05-03 2017-07-18 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 单相异步电机绕组串并联切换方法、单相异步电机及设备
CN208094476U (zh) * 2018-04-25 2018-11-13 珠海凌达压缩机有限公司 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403936A (zh) * 2010-09-03 2012-04-04 C.&E.泛音有限公司 电驱动装置
CN102447352A (zh) * 2010-09-20 2012-05-09 雷米技术有限公司 用于具有可切换定子绕组的电机的开关模块
CN102418700A (zh) * 2010-09-27 2012-04-18 日立空调·家用电器株式会社 压缩机及密闭型旋转电机
CN102790564A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 北京首科凯奇电气技术有限公司 多速伺服系统及速度切换方法
CN203233356U (zh) * 2013-04-09 2013-10-09 广东美芝精密制造有限公司 用于压缩机系统的三相交流电机及具有其的空调器
JP2016085005A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 シャープ株式会社 冷凍サイクル装置
CN105790478A (zh) * 2014-12-17 2016-07-20 戴民 角接三相交流电机和三相电抗器两用绕组
CN106961195A (zh) * 2017-05-03 2017-07-18 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 单相异步电机绕组串并联切换方法、单相异步电机及设备
CN208094476U (zh) * 2018-04-25 2018-11-13 珠海凌达压缩机有限公司 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109210717A (zh) * 2018-08-23 2019-01-15 青岛海尔空调器有限总公司 基于冷热度控制压缩机的方法、装置及空调
CN109210716A (zh) * 2018-08-23 2019-01-15 青岛海尔空调器有限总公司 基于冷热度控制空调压缩机的方法、装置及空调

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2349017C2 (ru) Коллекторный двигатель с несколькими группами обмоток возбуждения
US11081996B2 (en) Variable coil configuration system control, apparatus and method
US20140239876A1 (en) Electric drive with reconfigurable winding
WO2003032482A1 (fr) Appareil de commutation d'enroulements de moteur triphase a courant alternatif
CN104242521B (zh) 一种双模电动发电机
JP2006246674A (ja) 電動機駆動装置、電動機駆動方法及び圧縮機
CN102810923A (zh) 具有电子可扩缩可重构绕组的电驱动装置
CN106787338B (zh) 绕组分套式多相电机及其控制方法
CN101873097A (zh) 实现串励电机电子换向和四象限工作的控制方法及其装置
CN108258868A (zh) 一种绕组动态变换调速永磁同步电机及其控制方法
CN108336941A (zh) 控制电路、控制方法、永磁同步电机、压缩机与存储介质
CN105048925A (zh) 一种基于永磁同步电机绕组切换装置的切换策略
CN208094476U (zh) 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机
CN105048888A (zh) 一种永磁同步电机绕组切换装置
CN108418496A (zh) 一种电机绕组结构及使用该结构的同步电机和压缩机
CN107026527A (zh) 多抽头绕组宽调速永磁同步电机
CN108390487A (zh) 一种提升驱动电机机械特性的设计方法
CN103391033A (zh) 用于两相开关磁阻电动机的开关控制装置及其方法
CN108880047B (zh) 一种永磁电机以及针对该电机的控制方法及系统
CN100391089C (zh) 具有部分绕组起动的电容起动单相感应电动机
CN104578643B (zh) 一种变极变速定子绕组控制法
CN206932086U (zh) 多抽头绕组宽调速永磁同步电机
US20080290764A1 (en) Electrodynamic machine control
CN1326311C (zh) 永久磁体型同步电动机
CN208767879U (zh) 一种电机绕组、电机及压缩机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180817

WW01 Invention patent application withdrawn after publication