CN2559160Y

CN2559160Y - 异步电机盒内装置

Info

Publication number: CN2559160Y
Application number: CN02241398U
Authority: CN
Inventors: 叶孙础; 叶孙雄; 叶孙星
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-01

Abstract

一种异步电机盒内装置，是用在电动机接线盒内的无功补偿电容器和过热保护器，实现了与电机同步投切电容器，保证即时补偿无功功率和电容放电，提高功率因数，提高用电安全性，减少所有直系输电设施电流，形成分系统静态补偿，以形成整系统适量的动态补偿，以减少电网的过补偿及暂态现象，从而减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿设施，以提高用电经济性；过热保护器是保护电机和电容器免受过热销毁而设置的。

Description

异步电机盒内装置

本实用新型属电动机节能技术领域，是提高电动机功率因素，和节省电能的装置，具体地说是在异步电动机接线盒内，增设用于无功补偿的电容器和过热保护装置，并嵌有接线端。

随着产生的不断需要，电器也随着多样化，而电器的核心是电动机；具近年有关资料表明电力网占最大负载(用电量)的是异步电动机，大家知道：这些感性负载在运行中，需要从电力网中吸取无功电流，以供给其定子绕组建立磁场，故使电网的电压降低，电能损耗增加，从而妨碍了有功功率的输出；目前人们为了降低电能损耗，改善功率因素；有的以增长(大)铁心来降低磁通密度，减少磁带损耗和涡流损耗，来减少绕组电流，以提高效率。但一般高效率电动机要比同功率电动机的铁心用材料量增加35％左右；以及高效率的美国万拉斯电机，它的每相绕组由两个并联的绕组组成的，其一是主绕组，它与电容器串联。其二副绕组，控制绕组自动控制电流值，使之与电动机负载相匹配，它虽然节能但它的造价是标准电动机的2倍；更多的是在电网设备上设置电力电容器作为无功补偿，来降低电能损耗，提高用电经济性。而过补偿又是有害的，这些补偿虽然对损耗有所改善，但根本问题没有解决；无功补偿本应该随着负载率变化跟着变化的，特别是感性负荷的变化，例如：工厂低负荷或停工休息就难免会造成人们不希望的暂态现象。因而人们在变电站、电网、电力系统中增设了，多种多样的无功补偿器及无功补偿控制装置，来减少电能损耗。就目前，多种多样的低压无功补偿器和无功补偿装置，例如：TBBX系列电动机无功功率因数就地补偿器(箱)，SBQ系列电动机无功功率就地补偿器(箱)，XPJC系列无功功率自动控制箱等一些补偿器，都是由电容器和无功功率自动控制器组成的；由无功功率自动控制器对电网电流进行采样，由控制器内的微电脑对采样电流进行分析运算后，将控制信号送到输出继电器，输出继电器再控制补偿箱(柜)中的接触器切换电容器，从而控制电容器组的投切，以达到提高功率因数的目的。大家知道这些自动补偿器有以下缺点：一是分组或分档投切电容器的，而不是无级调节电容量的；不能按投入电动机的大小(台数的多少)来适量补偿的，因为电动机的投切并不是按组或按档的；二是电容器的残留电压问题，电容器每次的切除、投运都需要间隔一定的时间，以保证电容器的充分放电，防止产生电压叠加损坏设备，但是电动机的投切并不是按时间的，因其国家还规定了此类电容器，断开电源后3分钟，剩余电压应降到50伏以下的国家标准，为了使电容器达到此标准都装设了放电装置，但是放电装置是消耗电能产生热量的部件；三是这些动态无功补偿器的成本，主要体现在控制系统(微电脑)成本和控制器的维护费用，而不是作为无功补偿的电容器上；从而回收投资成本都是以年来计算的，因此只有部分企业实体能勉强使用。但据有关部门统计，异步电动机用电量占全国总发电量的65％以上，同时电机设计者也是以提高效率(满载时效率)为主，兼顾功率因数；但是使用者选择配置功率都有一定裕度，因而异步电动机通常都在低功率因数和效率下运行。大家知道：当电源电压一定时，异步电动机主磁通的最大值基本不变，建立磁场所需要的能量(无功功率基本不变)；因此电动机的运行必需吸收无功电流，使电压降低电能损耗增加，妨碍有功功率输出；同时也会由于工厂生产需要而产生的用电高峰和低谷，造成人们不希望的暂态现象等问题。

本实用新型的目的，是提供一种异步电机盒内装置，它可自然地实现，与电动机同步投切电容器，形成跟随负载的最末端补偿、最细级的投切补偿电容量、最分散的分点补偿、以创造异步电动机最经济节电的自然条件；和以减少产生电压叠加等弊端，降低线路损耗，减少输电线路的无功电流，以减轻电源负担，降低电机的综合功率损耗和减少电网暂态现象，以提高功率因数和运行质量；而减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿措施。

为了达到上述目的，本实用新型把用于无功补偿的电容器和过热保护器、接线端(电机接线板)，组合在一起(连体着)，用于取代现有的异步电动机接线板。电容器用于供给电动机运行时需要的无功电流；以减轻电源负担，提高电动机功率因数，过热保护器用于限定大电流冲击电容器和电动机产生的过热、接线端用于电动机接线和电源的接线；电容器和接线端在工厂化生产中嵌入，并把电容器的引线端并联接在电源接线端端柱上，以实现与异步电动机同步投切电容器的自然条件。

由于它在接线端上就设置了无功补偿的电容器，在接线盒内就实现了无功补偿，消除了另外增加补偿相(柜)的麻烦问题，降低了电机综合功率损耗，同时提供了即时性，减少补偿电容器的爆炸事故及危害性，以创造异步电动机最经济节电的自然条件；能自然实现电力部门补偿与用户补偿相结合、可优化无功潮流、减少合闸涌流，提高了设备利用率，提高电动机的功率因数，使负载出力提高；由于它是跟随负载的最末端补偿、最细级的投切补偿电容量、最分散的分点补偿、可减少电容器组，合闸或分闸引起的放大过电压，因而可改善电网供电质量，减少电网的过补偿以及暂态现象；因其以减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿设施；同时可为高效率中小型异步电动机的产生创造直接条件，因为它可为电机设计者免去兼顾功率因数，以用同样的材料费设计得较高效率的电机，以提高用电经济性。

下面结合附图实施例对本实用新型进一步说明。

图1：是本实用新型异步电机盒内装置示意图。

图2：是本实用新型的电气，电路连接示意图。

图中：1.接线盒；2.电容器端头；3.接线盒通线口；4.接线盒固定孔；5.接线盒盖固定孔；6.接线盒进线孔；7.绝缘材料(绝缘介质)；C.电容器；A、B、C.分别为三相电源接线端；U1、V1、W1，U2、V2、W2、分别为三相电动机绕组端头的接线端；Ie过热保护器(双金属热继电器)。

在图1中看出，本实用新型是把用于无功补偿的电容器(C)和过热保护器(Ie)、接线端头A、B、C；U1、V1、W1，U2、V2、W2，由固性绝缘材料(7)组合在一起(连体着)，形成组合式嵌有电容器、过热保护器、接线端的异步电机盒内装置；然后用固性绝缘材料(7)，浇铸固定在异步电动机接线盒(1)内，用于取代常规的异步电动机接线盒和接线板。使用时将螺钉穿过接线盒固定孔(4)把接线盒固定在电动机上，电动机绕组端头可通过接线盒通线口(3)通进接线盒内，接上绕组相应的盒内端头U1、V1、W1，U2、V2、W2；电源进线可通过，接线盒进线孔(6)通进接线盒内，接上电源接线端A、B、C；盖上接线盒盖(未画出)用螺钉穿过接线盒盖固定孔(5)固定在接线盒上便可；它特别适用于，作为异步电动机出厂配套；也可作为在役的异步电动机接线盒及接线板的更换，但是这样会浪费原来接线盒；因其该装置，也可不用浇铸固定在接线盒(1)内，它只要在生产组合该装置时预制固定孔(4)，用螺钉穿过该预制固定孔(4)，便可安装固定在常规在役的异步电动机接线盒内，而又不会浪费原来接线盒。本图给出的是三相异步电动机接线盒，由于单相电动机接线比较简单，它只要用一只电容器(C)并联在电源接线端，和用一只过热保护器(Ie)串联在电路上，同时减少接线端头便可实现无功补偿和过热保护器。

图2A是：星形接法绕组，并联着电容器端头(2)以角形接法的补偿电容器(C)；在补偿电容器(C)连接电路上串联着过热保护器(Ie)，它可起保护电容器过热的作用；由于过热保护器是与电容器(C)一起嵌入在异步电机盒内装置上的，因此它可感受电容器产生的过热，使温度继电器的触点打开，起断电保护。图2B：是角形接法绕组，连接着电容器端头(2)以星形接法的补偿电容器(C)，它在电源进线端(A、B、C)下就串联着过热保护器(Ie)；由于过热保护器是与电容器(C)一起嵌入在异步电机盒内装置内的，而且接线盒是固定在电动机上的，因此它可直接感受到电容器产生的过热和电动机绕组的过热，因其可保护电容器过热和电动机绕组过热；(补偿电容器的连接方法一般似电容器的额定电压拟定)。由图2看出，星形接法绕组和角形接法绕组，都适应并联补偿电容器(C)作为电动机无功补偿的；使电动机运行时需要的无功电流由该电容器供给，减轻了电源负担，提高电动机功率因数；由于它是并联在绕组上的，实现了与电动机同步投切电容器的自然条件，保证了无功补偿投入的即时性；由于它是并联在绕组上的，电容器是通过电动机绕组放电的，消除了消耗电能产生热量的放电装置，同时更加保证了放电的即时性，减少了电压叠加等引起的事故，提高了用电安全性；由于它是安装在电动机本体上的，是按电动机需要无功容量匹配的电容量，因此它是最细级的投切补偿电容量、最分散的分点补偿、所以它不会过补和欠补偿，减少了补偿电容器引起的爆炸事故及危害性；由于它是安装在电动机本体上的补偿，自然地形成了极多分系统的固定静态补偿，自然就形成了整系统的适量动态补偿，它补偿容量的精度级，也自然地高于作为事后补偿的任何动态补偿器；由于它是安装在电动机本体上的补偿，能自然实现用户补偿与电力部门补偿相结合；可优化无功潮流、减少合闸涌流，因而可改善电网供电质量；所以可减少电网的过补偿以及暂态现象，减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置，的事后补偿措施；由于它是安装在电动机本体上的补偿，是最末端的补偿、所以可减少所有直系输电设施的电流，提高了设备利用率，降低了电机综合功率损耗；由于该无功补偿是并联在绕组上的，因此它可为电机设计者免去兼顾功率因数，以用同样的材料费设计得较高效率的电机，可为高效率中小型异步电动机的产生创造直接条件，以提高用电经济性。同时由本实用新型图2中看出，过热保护器(Ie)，可取代常规的热继电器，只要把接触器的吸引线圈绕组的电源接到过热保护器(Ie)的下端(电源出端)见图2B：它便可保护电动机和电容器，因为过热保护器是固定在电动机上的，因此它可直接感受到电动机绕组的过热和电容器产生的过热。

Claims

1.一种异步电机盒内装置，它由电源接线端(A、B、C)；电动机绕组接线端(U1、V1、W1，U2、V2、W2)；接线盒固定孔(4)；绝缘材料(7)等组成的，其特征在于：它嵌有用于无功补偿的电容器(C)和过热保护器(Ie)。

2、根据权利要求1所述的异步电机盒内装置，其特征在于：它是装配于异步电动机接线盒(1)内的。