CN201766492U - 一种电机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机保护装置，包含输入端子组、输出端子组、前级电抗器组成、后级电抗器组成与三个单相超电容模块。前级电抗器组成与后级电抗器组成分别具有水平方向的轴向，且前级电抗器组成与后级电抗器组成设置在三个单相超电容模块的垂直下方位置，前级电抗器组成包含复数个前级电抗器，后级电抗器组成包含复数个后级电抗器，各前级电抗器和各后级电抗器对应设置且共用一个铁芯，三个单相超电容模块也具有水平方向的轴向。本实用新型具有消除电力谐波，减小电机噪声、振动和发热量，能抑制电磁干扰，准确输出正弦波电压，消除力矩抖动，延长电机寿命等特点。

Description

一种电机保护装置 

技术领域

本实用新型涉及交流稳压变频技术领域，具体地说，涉及一种电机保护装置。 

背景技术

当前，电机控制中使用最普通的设备就是变频驱动器，变频器几乎应用在所有的工业场合，典型的应用场合包括：各种泵、空调系统、电梯、升降机、输送机、机床、以及各种新能源设备。变频器的工作原理是通过输出脉宽调制波形的电压，产生不同频率的正弦电流，控制电机的转速。 

变频器的特定工作原理导致了以下三种问题：电力谐波问题、缩短电机寿命问题、电磁干扰问题。三种问题的危害： 

电力谐波问题是有变频器前端的整流器产生的，任何带直流平滑电容的交直流整流器在工作时都会产生不同程度的谐波电流问题。谐波地电流的危害在于，当其流入公共电网时，在电网阻抗的作用下产生谐波电压(欧姆定律)，导致电网电压波形畸变，从而干扰电网上的其他设备，另外，高频谐波电流在电缆和变压器上传输时，会导致电能损耗增加。由于谐波带来的种种问题，供电部门对用户产生的谐波电流提出了限制要求，国际标准是IEEE519，国内标准时GB14549。 

缩短电机寿命问题是由变频输出的PWM波形电压导致的问题、PWM波形具有很高的频率，这些高频电压成分到导致电机损耗增加(导致电机过热)、轴承漏电流过大(烧毁轴承)、电机端的过冲电压(击穿电机绕组的绝缘层)等问题，这些问题严重缩短了电机的寿命。特别是驱动器离电机较远(例如100M以上)时，过冲电压会达到正常电压2倍以上，对电机的绕组绝缘形成严重威胁。 

电磁干扰问题包括两个方面的内容，一个是变频器向电网注入电磁干扰，这种干扰区别于谐波电流，它的频率更高，一般称为射频干扰。这种干扰会干扰电网上的其他设备，同时会产生辐射，干扰临近的电子设备。另一种干扰是有变频器输出的PWM波形电压产生，PWM电压在变频器与电机互联的驱动电缆上传输时，会产生极强的电磁干扰辐射，这种电磁干扰辐射对临近的其他电子设备形成干扰。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电机保护装置，以解决现有技术中传统变频器应用所带来的电力谐波、缩短电机寿命、电磁干扰等缺陷。 

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

一种电机保护装置，包含输入端子组、输出端子组、前级电抗器组成、后级电抗器组成与三个单相超电容模块，其特征在于： 

后级电抗器组成连接至前级电抗器组成，单相超电容模块连接至后级电 抗器组成，输入端子组连接至前级电抗器组成，输出端子组连接至后级电抗器组成，以及所述三个单相超电容模块具有水平方向的轴向，前级电抗器组成与后级电抗器组成也分别具有水平方向的轴向，且前级电抗器组成与后级电抗器组成设置在三个单相超电容模块的垂直下方位置，前级电抗器组成包含复数个前级电抗器，后级电抗器组成包含复数个后级电抗器，各前级电抗器和各后级电抗器对应设置且共用一个铁芯。 

本实用新型的电机保护装置，包含输入端子组、输出端子组、前级电抗器组成、后级电抗器组成与三个单相超电容模块，具有消除电力谐波，减小电机噪声、振动和发热量，能抑制电磁干扰，准确输出正弦波电压，消除力矩抖动，延长电机寿命等特点。 

附图说明

读者在参照附图阅读了本实用新型的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本实用新型的各个方面。其中： 

图1是本实用新型电机保护装置主要结构的立体示意图； 

图2是本实用新型前级电抗器组成和后级电抗器组成的立体示意图。 

附图中主要组件符号说明 

输入端子组11        输入端子111、112、113 

输出端子组12        输出端子121、122、123 

前级电抗器组成13    第一电抗器131 

第二电抗器132        第三电抗器133 

后级电抗器组成14     第四电抗器141 

第五电抗器142        第六电抗器143 

单相超电容模块15、16、17

单相超电容151、152、153 

铁芯181、182、183    硅钢片187 

树脂板19             锁固元件20

第一线材21           第二线材22

第一线材缠绕铁芯长度H 

第二线材缠绕铁芯长度h 

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。 

如图1所示，本实用新型包含输入端子组11、输出端子组12、前级电抗器组成13、后级电抗器组成14与三个单相超电容模块15、16、17。后级电抗器组成14连接至前级电抗器组成13，三个单相超电容模块15、16、17连接至后级电抗器组成14，输入端子组11连接至前级电抗器组成13，输出端子组12连接至后级电抗器组成14，所述三个单相超电容模块15、16、17具有水平方向的轴向，前级电抗器组成13与后级电抗器组成14也分别具有水平方向的轴向，且前级电抗器组成13与后级电抗器组成14设置在三个单相 超电容模块15、16、17的垂直下方位置，在本实施例中，一个单相超电容模块15(16或17)中可包含三个单相超电容151、152、153。透过上述配置，可以达到较佳的空间节省效果。 

为了适应三相交流电，如图1所示，本实用新型所述的前级电抗器组成13包含复数个前级电抗器，分别为第一电抗器131、第二电抗器132与第三电抗器133；后级电抗器组成14包含复数个后级电抗器，分别为第四电抗器141、第五电抗器142与第六电抗器143；其中，更进一步地，为了达到较佳的效果，第四电抗器141与第一电抗器131共用一个铁芯181，第五电抗器142与第二电抗器132共用一个铁芯182，第六电抗器143与第三电抗器133共用一个铁芯183，所述的各铁芯181、182、183具有相同材质、相同截面积，以达到相同规格。其中，第一电抗器131、第二电抗器132及第三电抗器133使用的线材与第四电抗器141、第五电抗器142及第六电抗器143使用的线材，其材质是相同的，但其截面积是不同的。在本实施例中，输入端子组11进一步包含有三个输入端子111、112、113，分别连接至前级电抗器组成13的第一电抗器131、第二电抗器132与第三电抗器133。输出端子组12包含有三个输出端子121、122、123，分别连接至后级电抗器组成14的第四电抗器141、第五电抗器142与第六电抗器143。 

如图2所示，各个铁芯181(182或183)是由多个硅钢片187迭置结合而成。本实用新型所述电机保护装置进一步包含有树脂板19，在本实施例中 每个电抗器设置一对树脂板19，因此共有三对树脂板19，每一对树脂板19将一个铁芯181(182或183)夹置于其中，或者，也可利用其他不导磁的材料，例如以不锈钢薄板取代前述的树脂板19，每一对树脂板19(或不锈钢薄板)与铁芯181(182或183)可以通过锁固元件20紧密结合在一起。 

如图2所示，所述前级电抗器组成13与后级电抗器组成14分别使用第一线材21和第二线材22缠绕铁芯181(182或183)。为了形成大小不同的电抗，可以设计将第一线材21的截面积不同于第二线材22的截面积，例如，第一线材21使用圆形漆包线，第二线材22使用扁平漆包线，但不以此为限。再者，为了形成大小不同的电抗，也可以设计将前级电抗器组成13中以第一线材21缠绕铁芯的长度H大于后级电抗器组成14中以第二线材22缠绕铁芯的长度h。此外，各个电抗器表面覆盖有绝缘包覆，以起到保护各电抗器组成之线材不受到磨损、受潮及氧化的作用。 

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于本领域技术人员应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请的权利要求范围中。 

Claims (10)

1.一种电机保护装置，主要包含有输入端子组、输出端子组、前级电抗器组成、后级电抗器组成与三个单相超电容模块，其特征在于：

该后级电抗器组成连接至该前级电抗器组成；

该三个单相超电容模块连接至该后级电抗器组成；

该输入端子组连接至该前级电抗器组成；

该输出端子组连接至该后级电抗器组成；

该前级电抗器组成包含复数个前级电抗器，该后级电抗器组成包含复数个后级电抗器，各前级电抗器和各后级电抗器对应设置且共用一个铁芯；以及

该前级电抗器组成、后级电抗器组成与三个单相超电容模块皆分别具有水平方向的轴向，且该前级电抗器组成与后级电抗器组成皆设置在该三个单相超电容模块的垂直下方位置。

2.依据权利要求1所述的电机保护装置，其特征在于：该前级电抗器组成包含第一电抗器、第二电抗器与第三电抗器；该后级电抗器组成包含第四电抗器、第五电抗器与第六电抗器；以及该第四电抗器与该第一电抗器共用同一个铁芯，该第五电抗器与该第二电抗器共用同一个铁芯，该第六电抗器与该第三电抗器共用同一个铁芯，各铁芯是由多个硅钢片迭置结合而成。

3.依据权利要求2所述的电机保护装置，其特征在于：该电机保护装置进一步包含三对树脂板，每一对树脂板将一个铁芯夹置于其中。 

4.依据权利要求2所述的电机保护装置，其特征在于：该电机保护装置进一步包含三对不锈钢薄板，每一对不锈钢薄板将一个铁芯夹置于其中。

5.依据权利要求2所述的电机保护装置，其特征在于：该前级电抗器组成使用第一线材缠绕铁芯，该后级电抗器组成使用第二线材缠绕铁芯。

6.依据权利要求5所述的电机保护装置，其特征在于：该第一线材与第二线材为相同的线材。

7.依据权利要求5所述的电机保护装置，其特征在于：该第一线材与第二线材的其中一种为扁平漆包线。

8.依据权利要求5所述的电机保护装置，其特征在于：该第一线材与第二线材的其中一种为圆形漆包线。

9.依据权利要求5所述的电机保护装置，其特征在于：该前级电抗器组成中第一线材缠绕铁芯的长度大于该后级电抗器组成中第二线材缠绕铁芯的长度。

10.依据权利要求1所述的电机保护装置，其特征在于：各个单相超电容模块包含有多个电性连接的单相超电容。 

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