CN2620421Y - 稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机 - Google Patents

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蒋宗荣
张高圣
吴亚麟
刘立恩
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Abstract

本实用新型是一种稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机，具有定子和转子，转子上设有起动笼和永磁磁极，其特征在于：(1)定子上分别设有运行绕组和异步起动绕组，异步起动绕组的极对数是转子永磁磁极的极对数的一半或倍数，以使转子永磁磁极对异步起动绕组不起作用或减弱作用；(2)异步起动绕组和运行绕组用绕组切换控制器连接，以使两套绕组先起动，后运行，不能同时工作；(3)起动笼由高电阻率合金铝制成，使电机达到高滑差性能。该电机起动电流小，起动转矩高。

Description

稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机
属技术领域
本实用新型涉及稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机，属于新技术、新材料及节能技术领域。
背景技术
本实用新型专利的技术背景在于本专利主要设计人早在前几年陆续申请了“稀土永磁高效同步电动机”(专利号：90204588)、“稀土永磁同步电动机””(专利号：97228739)、“稀土永磁同步电动机”(专利号：00226188)三项专利，该专利产品的性能指标达到了国际先进水平和国内领先水平，经油田用户使用结果，证实该电机节能效果显著，综合节电率达20％以上，因此深受用户的欢迎，然而该类电机存在的主要缺点在于起动电流明显偏大(一般在10倍额定电流以上)，对电网冲击较大。为此，在以上三项专利产品的基础上，提出稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机的实用新型专利，在保持原稀土电机优越性条件下，降低其起动电流，达到3～5倍额定电流，提高起动转矩的目的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机，该电机不仅起动电流小，而且起动转矩高，达到高滑差起动的目的。
本实用新型是这样构成的，它具有定子和转子，转子上设有起动笼和永磁磁极，其特征在于：(1)定子上分别设有运行绕组和异步起动绕组，异步起动绕组的极对数是转子永磁磁极的极对数的一半或倍数，以使转子永磁磁极对异步起动绕组不起作用或减弱作用；(2)异步起动绕组和运行绕组用绕组切换控制器连接，以使两套绕组先起动，后运行，不能同时工作；(3)起动笼由高电阻率合金铝制成，使电机达到高滑差性能。
本实用新型的定子绕组增设有异步起动绕组，在电机起动时由于异步起动绕组的极对数是转子永磁磁极的极对数的一半或倍数，因而转子上的永磁体磁极对异步起动绕组不起作用或减弱作用，同时由于增加了起动笼的电阻使起动性能具有高滑差特性，故起动电流降到3～5倍的额定电流，并使起动转矩有所提高。当起动转速达到或接近电机的同步转速时，运行绕组感应电势与外加电压相接近，此时绕组切换控制器工作，使起动绕组断开，而运行绕组接通，达到使电机切换到同步运行的目的。由于运行时激磁电流小，功率因数接近为1，所以运行绕组线径可大幅度减小，而异步起动绕组仅在起动瞬时工作，电流密度可取得较大，故使两套绕组的总截面积与原同功率异步电机绕组的截面积相接近，因此其电机的机座号与同功率异步电机相同。
本实用新型不仅起动电流小、起动转矩高，而且保持了原稀土永磁同步电动机的高效节能等优点。
附图说明
图1-本实用新型稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机结构示意图。
图2-本实用新型绕组切换控制器的电路图。
图中，1-定子，2-转子，3-起动笼，4-运行绕组，5-异步起动绕组，6-永磁磁极。
具体实施方式
本实用新型实施例具有定子1和转子2，转子上设有起动笼3和永磁磁极6，其特征在于：(1)定子上分别设有运行绕组4和异步起动绕组5，异步起动绕组的极对数是转子永磁磁极的极对数的一半或倍数，以使转子永磁磁极对异步起动绕组不起作用或减弱作用；(2)异步起动绕组和运行绕组用绕组切换控制器连接，以使两套绕组先起动，后运行，不能同时工作；(3)起动笼由高电阻率合金铝制成，使电机达到高滑差性能。
上述两套绕组的总截面积与原同功率异步电机绕组的截面积比值为1.0-1.2，这样可使两套绕组的总截面积接近原异步机绕组的截面积，槽满率不变，输出有功功率不变，绕组温升不变，而电机的机座号也不变。
上述的绕组切换控制器由两个交流接触器C1、C2和一个继电器J组成，达到先起动，后运行的目的。
上述的运行绕组和异步起动绕组分别以星形连接方式与三相电源相连接(如图2所示)，运行绕组的其中一相绕组上并联有中间继电器J，所述的三相电源的电路上其中一相连接有绕组切换控制器电路，所述的绕组切换控制器的电路由两个交流接触器C1、C2支路并联构成，其中C1支路上串接有J的常闭触点J11，和C2的常闭触点C24；C2支路上串接有J的常开触点J12，J12与C2的常开触点C25相并联，所述的交流接触器C1的常开触点C11-C13分别串接在异步起动绕组的各相电路上，C2的常开触点C21-C23分别串接在运行绕组的各相电路上。
上述绕组切换控制器的三相电路的输入端上连接有用于与电源相连接的开关Zk。
上述绕组切换控制器用来实现本实用新型同步电动机的异步起动和同步运行的目的。其工作原理说明如下：
当开关Zk闭合，交流接触器C1(C11-C13)接通，异步起动绕组开始工作；此时，随着电机转速的上升，运行绕组中的感应电动势也在增加；当其电动势值接近网络电压时，中间继电器J动作，交流接触器C2(C21-C23)接通并自锁，运行绕组接通，同时交流接触器C1(C11-C13)断开，起动绕组断开，起动过程结束，电机进入同步运行阶段。
本实用新型构思新颖，设计合理，具有较大的推广应用价值。

Claims (3)

1、一种稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机，具有定子和转子，转子上设有起动笼和永磁磁极，其特征在于：(1)定子上分别设有运行绕组和异步起动绕组，异步起动绕组的极对数是转子永磁磁极的极对数的一半或倍数，以使转子永磁磁极对异步起动绕组不起作用或减弱作用；(2)异步起动绕组和运行绕组用绕组切换控制器连接，以使两套绕组先起动，后运行，不能同时工作；(3)起动笼由高电阻率合金铝制成，使电机达到高滑差性能。
2、根据权利要求1所述的稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机，其特征在于：两套绕组的总截面积与原同功率异步电机绕组的截面积比值为1.0～1.2。
3、根据权利要求1、2所述的稀土永磁高滑差起动高效节能同步电动机，其特征在于：所述的绕组切换控制器由两个交流接触器C1、C2和一个继电器J组成，达到先起动，后运行的目的。
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