CN201937539U - 电动机星角自动转换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电动机星角自动转换装置，其是由主电路和控制电路组成，其中，主电路包括有组合开关、通断电用交流接触器、三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器、热继电器、电容补偿器构成，控制电路是由综合保护器、时间继电器、中间继电器、停止按钮、启动按钮、熔断器、单相开关组成，本实用新型使电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40％，转换为三角形接法(可手动设置调整百分率)，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于40％，转换星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在220V电压下运行，使电动机输出功率与工作所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的功率因素，提供了电动机的运行效率，达到了节电效果。

Description

电动机星角自动转换装置
技术领域
本实用新型涉及一种电动机星角自动转换装置。
背景技术
抽油机电动机的功率是按抽油机最大负荷需求所配置的，随着油田开发时间的增加，原油含水量不断上升、产液量逐年下降，抽油机的负荷普遍下降，“大马拉小车”现象日趋严重。抽油机系统效率低，电动机效率低，功率因数低，电动机长期工作于非经济运行区，由此造成电动机很大的电能消耗，因此具有很大的节能潜力。老式配电箱结构简单，只有过载、短路保护功能，没有节能转换功能，只能满足抽油机的启动与停止。针对这种实际情况，研发了星角节能自动转换配电箱，电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40％，转换为三角形接法(可手动设置调整百分率)，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于40％，转换星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在220V电压下运行。使其输出功率与工作所需达到最佳匹配。从而改善了电动机的功率因素，提供了电动机的运行效率，达到了节电效果，在电路中增加了老式配电箱中没有过的过电压保护措施，可以有效避免过电压以及外界高压窜入所造成的损失，使配电箱同时具备断相、过电压、过流、过载、短路等多种保护功能，延长了机电设备寿命。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有抽油机配置的电动机效率低，功率因数低，电动机长期工作于非经济运行区，由此造成电动机电能消耗大的问题，而提供一种可以克服上述缺点的抽油机用的电动机星角自动转换装置，该装置能使电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40％，转换为三角形接法(可手动设置调整百分率)，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于40％，转换为星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在220V电压下运行，使电动机输出功率与工作所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的功率因素，提高了电动机的运行效率，达到了节电效果。
本实用新型是由主电路和控制电路组成，其中，主电路包括有组合开关、通断电用交流接触器、三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器、热继电器、电容补偿器构成，三相电源依次通过组合开关、二只综合保护器、热继电器与通断电用交流接触器的输入端电连接，通断电用交流接触器的输出端分别与电动机的输入端及三角形接法转换交流接触器的输入端、星形接法转换交流接触器的输入端电连接，三角形接法转换交流接触器的输出端、星形接法转换交流接触器的输出端与电动机的输入端电连接，组合开关后的三相电源之间连接电容补偿器，组合开关后的三相电源分别通过压敏电阻接地；控制电路是由综合保护器、时间继电器、中间继电器、停止按钮、启动按钮、熔断器、单相开关组成，启动按钮和停止按钮可以手动控制通断电用交流接触器的导通和截止，该控制电路接收综合保护器发出的控制信号，根据电流的变化控制三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器工作，实现三角形接法和星形接法的转换。
其中的：
组合开关：作用是切断和接通电源以及起到短路保护作用。
通断电用交流接触器、三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器：作用是切断和接通电源进入电动机以及互相切换改变运行方式达到节能目的。
电容补偿器：作用是起无功补偿作用，提高功率因数。
启动按钮和停止按钮：作用是控制电动机的启动与停止。
综合保护器：作用是检测电动机线路电流，并根据电流变化发出指令控制电路，以及对电动机的断相、过载保护。
压敏电阻：作用是对电路的过电压保护。
热继电器：作用是起到过载保护作用，避免因电路过载而星角频繁转换。
时间继电器：星角转换过程中起延时转换作用。
中间继电器：星角转换过程中的辅助触点作用。
单相开关：手动控制是否进行星角节能转换作用。
熔断器：起到控制线路过流的保护作用。
本实用新型的节电原理如下：
采用电子跟踪检测技术，实时检测电机电流，大于临界电流(可设定)时，切换至△(三角形接法)运行，当电流小于临界电流的，切换至Y(星形接法)运行进入节能状态。采用电容无功补偿，可提高功率因数0.75以上，电机负载越轻，节电效果越好。有功节电率可达到15～50％。在不改变电机转速和扭矩的条件下，保证其输出功率与负荷需求精确匹配，从而避免了电机因输出功率过度而造成的电能浪费，空载节电率在50％以上。负载短时间减小时，定子三相绕组的联接方式并不立即转换(可设定)，只有负载变小的时间稍长，电动机才会转换成星形接法想运行，在星形运行时，遇到负载增加，电流增大时，电路立即转换成三角形接法工作，避免了交流接触器频繁转换，主接触点易受电弧烧蚀的问题。
本实用新型的工作特点：
(1)、启动电机采用角形接法，以满足启动电流大需要大功率运行的条件，之后跟踪负载大小的变化自动转入星形节电运行，并且自动调节运行方式，保证电机始终在高效节能状态。
(2)、具有安全、可靠的过流、过热、缺相、过电压、短路等保护功能，电机节能装置多重保护功能，成本低、维护方便的特点。
(3)、过流保护：若电流值超过额定电流6倍瞬断，大于额定电流3倍时20秒，5倍时11秒，指示灯显示故障原因，自动切断电机电流。
(4)、缺相保护：若出现任何一项缺相时，指示灯显示故障原因，自动切断电源。
(5)、过压保护：使用压敏电阻，在高压过高的情况下自动切断电源。
本实用新型的工作原理如下：在电动机回路中安装二个综合保护器和一个热继电器，随时跟踪电动机运行中负载的变化，给出指令信号以自动控制供电系统的星角节能转换使电动机在最小的电耗下最佳运转，节省大量电能；其节电效果与电网电压，电动机负载率变化情况，尤其是电机工作状况有关；对负载经常变化或不能达到满负荷运行的电机，节电效果更加显著；电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40％，转换为三角形接法(可手动设置调整百分率)，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于40％，转换星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在220V电压下运行，使其输出功率与工作所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的功率因素，提供了电动机的运行效率，达到了节电效果，在电路中增加了过电压保护措施，可以有效避免过电压以及外界高压窜入所造成的损失，使配电器同时具备断相、过电压、过流、过载、短路等多种保护功能，延长了机电设备寿命。
本实用新型适用于电动机绕组三角形接法的，接线盒有六个接线柱，处于轻载运行或满载——轻载交替运行的电动机；三角形——星形接法转换只需对电动机一、二次接法略为改动即可，改法简单。
附图说明
图1为本实用新型实施例的电路图。
具体实施方式
请参阅图1所示，为本实用新型实施例的电路图，是由主电路A和控制电路B组成，其中，主电路包括有组合开关QS、通断电用交流接触器KM、三角形接法转换交流接触器KM△、星形接法转换交流接触器KMY、热继电器FR、电容补偿器C构成，三相电源依次通过组合开关QS、二只综合保护器JD-5、热继电器FR与通断电用交流接触器KM的输入端电连接，通断电用交流接触器KM的输出端分别与电动机M的输入端U1、V1、W1及三角形接法转换交流接触器KM△的输入端、星形接法转换交流接触器KMY的输入端电连接，三角形接法转换交流接触器KM△的输出端、星形接法转换交流接触器KMY的输出端与电动机M的输入端U1、V1、W1，W2、U2、V2电连接，组合开关QS后的三相电源之间连接电容补偿器C，组合开关后QS的三相电源分别通过压敏电阻MYL1-1接地；控制电路B是由二只综合保护器JD-5、时间继电器KT、中间继电器KA、停止按钮SB1、启动按钮SB2、熔断器FU、单相开关K1组成，启动按钮SB2和停止按钮SB1可以手动控制通断电用交流接触器KM的导通和截止，该控制电路B接收综合保护器JD-5发出的控制信号，根据电流的变化控制三角形接法转换交流接触器KM△、星形接法转换交流接触器KMY工作，实现电动机M三角形接法和星形接法的转换。

Claims (1)

1.一种电动机星角自动转换装置，是由主电路(A)和控制电路(B)组成，其特征在于：主电路包括有组合开关(QS)、通断电用交流接触器(KM)、三角形接法转换交流接触器(KM△)、星形接法转换交流接触器(KMY)、热继电器(FR)、电容补偿器(C)构成，三相电源依次通过组合开关(QS)、二只综合保护器(JD-5)、热继电器(FR)与通断电用交流接触器(KM)的输入端电连接，通断电用交流接触器(KM)的输出端分别与电动机的输入端(U1；V1；W1)及三角形接法转换交流接触器(KM△)的输入端、星形接法转换交流接触器(KMY)的输入端电连接，三角形接法转换交流接触器(KM△)的输出端、星形接法转换交流接触器(KMY)的输出端与电动机的输入端(U1；V1；W1)，(W2；U2；V2)电连接，组合开关(QS)后的三相电源之间连接电容补偿器(C)，组合开关后(QS)的三相电源分别通过压敏电阻(MYL1-1)接地；控制电路(B)是由二只综合保护器(JD-5)、时间继电器(KT)、中间继电器(KA)、停止按钮(SB1)、启动按钮(SB2)、熔断器(FU)、单相开关(K1)组成，启动按钮(SB2)和停止按钮(SB1)可以手动控制通断电用交流接触器(KM)的导通和截止，该控制电路(B)接收综合保护器(JD-5)发出的控制信号，根据电流的变化控制三角形接法转换交流接触器(KM△)、星形接法转换交流接触器(KMY)工作，实现三角形接法和星形接法的转换，单相开关(K1)可以手动控制进行星形接法与三角形接法的转换。
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