CN110601407A - 一种三相同步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三相同步电机，对电机的转子及定子绕组进行改进，启动时采用大电流高扭矩输出，一旦工作稳定后，采用小电流抵扭矩稳定输出，定子绕组实现匝数可变和线圈磁场方向正反交替，以实现与转子上不同磁极磁钢的磁场相匹配，本发明具有节能省电、良好的控制性能、温升低和可靠性高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术，具体是一种三相同步电机。
背景技术
现有工业生产领域，电机常见的必要设备，比如纺纱机械的需要电机带动纱线卷甩起来，启动时需要较大扭矩，一旦启动稳定之后，无需启动之后的输出功率，现在的纺纱机械一般采用三相异步电机的，由于电机定子线圈是固定的，在启动纱线卷工作稳定后，仍然保持接近额定功率状态工作，因此耗电量较大，在目前工业产品利润率，需要通过精细化管理的大环境，这类电机显然不符合企业生产需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相同步电机，对电机的转子及定子绕组进行改进，启动时采用大电流高扭矩输出，一旦工作稳定后，采用小电流抵扭矩稳定输出，定子绕组实现匝数可变和线圈磁场方向正反交替，以实现与转子上不同磁极磁钢的磁场相匹配，本发明具有节能省电、良好的控制性能、温升低和可靠性高的特点。
为实现上述目的采用以下技术方案：
一种三相同步电机，包括定子和转子，定子壳体的外壁设置有控制盒，控制盒内设置有控制电路，其特征在于：所述的转子内部设置有偶数根径向磁钢，径向磁钢轴向贯穿转子，相邻径向磁钢的磁极相反；所述定子的线槽数量与径向磁钢数量之比为六的倍数，所述的线槽内设有A、B、C三相定子绕组，每相定子绕组均由与径向磁钢数量相同或倍数组的绕组组成，各组绕组中均包括大绕组和小绕组，大绕组与大绕组串联，小绕组与小绕组串联，同相各组绕组中相邻绕组的电流流向是相反的，ABC三相绕组中，每相绕组都有两个前端和两个未端； A相大绕组的前端与A相小绕组的未端与同一个独立的外部接线端连接，A相大绕组的未端连接一个热继电器，A相小绕组的前端连接一个独立的外部接线端，B相大绕组的未端与B相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接，B相大绕组的前端连接一个热继电器，B相小绕组的未端连接一个独立的外部接线端；C相大绕组的未端与C相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接，C相大绕组的前端连接一个热继电器，C相小绕组的未端连接一个独立的外部接线端；三相接热继电器后连接在一起，另外的六个有外部接线端分别与电机控制器盒的两组接线端连接；接线端与控制电路连接，电控制电路与三相电源连接。
本发明启动时控制电路切换使三相的大绕组通电，小绕组断开，这时绕组匝数少感抗也小，并且电流大，因此启动时扭矩形较大，启动十多秒呆电机工况稳定后，控制电路通过切换时大小绕组串联工作，此时匝数变多感抗变大，同时电流也相应变小，此时电机处于稳定低功耗抵扭矩的工作状态，由于正常工作电流小于同功率的电机，因此能耗和温升更低。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明电机的内部结构示意图；
图3为本发明电机绕组的接线示意图；
图4为本发明控制电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1-4所示，一种三相同步电机，包括定子1和转子2，定子壳体的外壁设置有控制盒3，控制盒3内设置有控制电路，所述的转子2内部设置有偶数根径向磁钢21，本实施例中采用四根径向磁钢21，径向磁钢21轴向贯穿转子2，相邻径向磁钢21的磁极相反；所述定子1的线槽11数量与径向磁钢21数量之比为六的倍数，本实施例上中采用24槽的定子，所述的线槽11内设有A、B、C三相定子绕组，每相定子绕组均由与径向磁钢数量相同或倍数组的绕组组成，各组绕组中均包括大绕组和小绕组，大绕组与大绕组串联，小绕组与小绕组串联，同相各组绕组中相邻绕组的电流流向是相反的，如图3中A相绕组由于四组绕组串联而连接，这A相的四组绕组中从右往右绕组的电流方向分别是顺时针-逆时针-顺时针-逆时针，三相绕组中各有两个前端和两个未端；在ABC三相中A相大绕组的前端A1与A相小绕组的未端A2`与同一个外部接线端R2连接，A相大绕组的未端A1`连接一个热继电器，A相小绕组的前端A2连接一个外部接线端R1，B相大绕组的未端B1`与B相小绕组的前端B2与同一个外部接线端S2连接，B相大绕组的前端B1连接一个热继电器，B相小绕组的未端B2`连接一个外部接线端R1；C相大绕组的未端C1`与C相小绕组的前端C2与同一个外部接线端T2连接，C相大绕组的前端C1连接一个热继电器，C相小绕组的未端C2`连接一个外部接线端T1；三相接热继电器后连接在一起，另外的六个有外部接线端分别与电机控制器盒的两组接线端连接；接线端与控制电路连接，电控制电路与三相电源连接。
本发明工作过程是这样的，接通电源，控制电路通电，控制电路的继电器RY1通电，将切换至J2触点与电源导通，此时定子三相绕组中，只有大绕组单独工作，相对大小绕组串联时单独大绕组通电时绕组匝数少感抗也小，因此工作电流较大，此时电机扭矩较大，容易启动，但电源大功耗高发热量大，在大绕组单独工作12秒左右时，控制电路的IC1芯片发出触发信号使得继电器RY1断电，触点切换回到J1触点，大小绕组串联工作，此时绕组的匝数增加，电抗变大，工作电流大大减少，电流小功耗低，且发热量少，电机损耗小，此时电机处于稳定低功耗抵扭矩的工作状态，由于正常工作电流小于同功率的电机，因此能耗和温升更低，具有节能省电、温升低和可靠性高的特点。
Claims (3)
1.一种三相同步电机，包括定子和转子，定子壳体的外壁设置有控制盒，控制盒内设置有控制电路，其特征在于：所述的转子内部设置有偶数根径向磁钢，径向磁钢轴向贯穿转子，相邻径向磁钢的磁极相反；所述定子的线槽数量与径向磁钢数量之比为六的倍数，所述的线槽内设有A、B、C三相定子绕组，每相定子绕组均由与径向磁钢数量相同或倍数组的绕组组成，各组绕组中均包括大绕组和小绕组，大绕组与大绕组串联，小绕组与小绕组串联，同相各组绕组中相邻绕组的电流流向是相反的，ABC三相绕组中，每相绕组都有两个前端和两个未端； A相大绕组的前端与A相小绕组的未端与同一个独立的外部接线端连接，A相大绕组的未端连接一个热继电器，A相小绕组的前端连接一个独立的外部接线端，B相大绕组的未端与B相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接，B相大绕组的前端连接一个热继电器，B相小绕组的未端连接一个独立的外部接线端；C相大绕组的未端与C相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接，C相大绕组的前端连接一个热继电器，C相小绕组的未端连接一个独立的外部接线端；三相接热继电器后连接在一起，另外的六个有外部接线端分别与电机控制器盒的两组接线端连接；接线端与控制电路连接，电控制电路与三相电源连接。
2.如权利要求1所述的一种三相同步电机，其特征在于：所述的大绕组的匝数大于小绕组的匝数。
3.如权利要求2所述的一种三相同步电机，其特征在于：大小绕组匝数之比小于7：3大于1：1。
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