CN2819602Y - 双功率互调节能电动机 - Google Patents
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Abstract
双功率互调节能电动机，它涉及电机绕组结线方式的改进，它的目的是为解决电动机在使用中因负载的大小变化而导致电动机的效率和功率因数下降的问题。本实用新型定子的每相绕组由两条相同的并联支路构成，而每条支路由至少一个第一线圈和至少一个第二线圈构成，所述第一线圈与第二线圈的个数与电动机的极对数相同，而且所述第一线圈和第二线圈的匝数比小于3∶7，在每相绕组的每条支路中所有第一线圈和第二线圈分别依次串联连接，串联连接后的第二线圈的进口抽头与串联连接后的第一线圈的出口抽头连接。本实用新型改善了电动机的性能，降低了温升，提高了电机的效率和功率因数。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机绕组结线方式的改进。
背景技术
目前小型异步电动机，负荷在70％额定功率以下运行时，其效率和功率因数降低的很多。就以拖动磨粉机和碾米机为例，电动机起动时需要40千瓦，而负载运行在20～30千瓦的时间占总运行时间的60％，负载运行在30～35千瓦的时间占总运行时间的40％，效率降低0.22～1.11％，功率因数降低4.32～8.16％；就拖动油料轧皮机加工线麻籽为例，电动机起动时用40千瓦还感到不足，而负载运行时在14～22千瓦，效率降低1.11～1.95％，功率因数降低8.61～14％；就拖动大豆生产的轧皮机为例，用40千瓦起动时颇觉费劲，而正常负载运行在23～28千瓦时占总运行时间的55％，由于原料变化负载运行在28～33千瓦的时间占总运行时间的45％，可见轻载时效率和功率因数都低，存在“大马拉小车”的问题。公告号为2115605J的中国专利公开了一种“Y-Δ混合接线节能电动机”，虽然它的定子也是采用了Y-Δ混合接线方式用于消除5次和7次谐波，但是，对于解决电动机在使用中因负载的大小变化而导致电动机的效率和功率因数下降的问题，它还存在着一定的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决电动机在使用中因负载的大小变化而导致电动机的效率和功率因数下降的问题，从而研制了一种双功率互调节能电动机。
本实用新型的解决方案如下：定子的每相绕组由两条相同的并联支路构成，而每条支路由至少一个第一线圈和至少一个第二线圈构成，所述第一线圈和第二线圈的个数与电动机的极对数相同，而且所述第一线圈与第二线圈的匝数比小于3∶7，在每相绕组的每条支路中所有第一线圈和第二线圈分别依次串联连接，并且第二线圈串联连接后的出口抽头设为此相的第三引线头，第二线圈串联连接后的进口抽头与第一线圈串联连接后的出口抽头连接并将此连接头设为此相的第二引线头，第一线圈串联连接后的进口抽头设为此相的第一引线头。当第一引线头与第三引线头连接在电源上时，定子每相绕组的每条支路中所有第一线圈和第二线圈依次串联，使电动机工作在第一功率下，即重载情况下；当第二引线头与第三引线头连接在电源上时，定子每相绕组的每条支路中只有第二线圈依次串联，使电动机在第二功率下工作，即轻载情况下。
本实用新型定子绕组设计的原则是电动机两档输出功率变化的幅度差不能超过第一档的百分之三十；承受电源电压不能因功率改变受到影响；湿度按绝缘等级不能超过国家规定的允许值；电动机改变功率变档后，它的转数不能改变，保证各工序流程环节畅通。本实用新型是根据实际生产情况在对样机的定子绕组重新布线的基础上获得新的电动机，它合乎JB742-66技术条件，具有连续运行的可靠性和稳定性。本实用新型的定子绕组接近正弦绕组，大大减少了气隙磁场中的5次和7次谐波，对减小杂散损耗和减小噪音非常有利，这种两功率工作的绕组接线方式改善了电动机的性能，降低了温升，提高电机效率和功率因数，并且减少了电网无用功和有用功的损耗。通常的采用正弦绕组结线和延边绕组结线的电动机是在负荷率50％时，才能达到节能的效果；而本实用新型的负荷率在70％时，就可以达到高效率和高功率因数。
附图说明
图1是本实用新型的定子绕组接线结构示意图，图2是图1的绕组引线示意图，图3是图1的定子绕组在第一功率下工作时的定子绕组的Δ结线(三角形结线)结构示意图，图4是图1的定子绕组在第二功率下工作时的定子绕组的Δ结线结构示意图，图5是具体实施方式的30千瓦和40千瓦工作时的效率(μ)、功率因数(cosφ)的对比曲线图。
具体实施方式
在本实用新型中，定子的每相绕组由两条相同的并联支路构成，而每条支路由至少一个第一线圈和至少一个第二线圈构成，所述第一线圈与第二线圈的个数与电动机的极对数相同，而且所述第一线圈和第二线圈的匝数比小于3∶7，在每相绕组的每条支路中所有第一线圈和第二线圈分别依次串联连接，并且第二线圈串联连接后的出口抽头设为此相的第三引线头，第二线圈串联连接后的进口抽头与第一线圈串联连接后的出口抽头连接并将此连接头设为此相的第二引线头，第一线圈串联连接后的进口抽头设为此相的第一引线头。
依据上述解决方案，本具体实施方式对型号为JO2-82-4小型异步电动机的定子绕组进行重新布线，该样机为三相四极电动机，极对数为2。结合图1、图2、图3和图4说明本具体实施方式，在本具体实施方式中，定子的A相绕组由两条相同的并联支路构成，而A相的每条支路由两个第一线圈a1和两个第二线圈a2构成，所述第一线圈a1与第二线圈a2的匝数比为1∶3，在A相绕组的每条支路中两个第一线圈a1和两个第二线圈a2分别依次串联连接，并且两个第二线圈a2串联连接后的出口抽头设为A相的第三引线头4，两个第二线圈a2串联连接后的进口抽头与两个第一线圈a1串联连接后的出口抽头连接并将此连接头设为A相的第二引线头7，两个第一线圈a1串联连接后的进口抽头设为A相的第一引线头1；B相的每条支路由两个第一线圈b1和两个第二线圈b2构成，C相的每条支路由两个第一线圈c1和两个第二线圈c2构成，B相和C相的第一线圈及第二线圈的结构参数(包括匝数、截面积)、连接关系与A相相同，B相的第一引线头为2，B相的第二引线头为8，B相的第三引线头为5，C相的第一引线头为3，C相的第二引线头为9，C相的第三引线头为6。在第一功率工作时，即重载情况下，定子绕组A相的第一引线头1和C相的第三引线头6连接并且将此连接头与三相电源的第一相输出端连接，A相的第三引线头4和B相的第一引线头2连接并且将此连接头与三相电源的第二相输出端连接，B相的第三引线头5和C相的第一引线头3连接并且将此连接头与三相电源的第三相输出端连接，如图3所示。在第二功率工作时，即轻载情况下，定子绕组A相的第二引线头7和C相的第三引线头6连接并且将此连接头与三相电源的第一相输出端连接、A相的第三引线头4和B相的第二引线头8连接并且将此连接头与三相电源的第二相输出端连接、B相的第三引线头5和C相的第二引线头9连接并且将此连接头与三相电源的第三相输出端连接，如图4所示。可见，在原六个接线端的控制器上再添加三个开关就可以实现九个接线端的控制。
如图2所示，它展开示意了图1中的引线接头。本具体实施方式中样机定子绕组为2Δ的接线方式，输出功率为40千瓦，然而它通常负载运行多在20～30千瓦下，所以改接其定子绕组使其即可以工作在40千瓦，也可以工作在30千瓦下。定义40千瓦为重载情况，设为第一功率；定义30千瓦为轻载情况，设为第二功率；利用功率参数依据三相异步电动机的设计程序分别计算第一功率下绕组的参数和第二功率下绕组的参数，即可获得定子绕组的参数。采用本具体实施方式改接后的电动机经试验证明，定子铜耗由1.209千瓦降低到0.87千瓦，铁损由0.727千瓦降低到0.378千瓦，因此，效率和功率因数均有明显提高。如图5所示，图中曲线d1表示40千瓦时的功率因数曲线，曲线d2表示40千瓦时的效率曲线，曲线d3表示30千瓦时的效率曲线，曲线d4表示30千瓦时的功率因数曲线，可见本发明在第二功率30千瓦运行时比第一功率40千瓦在30千瓦运行时效率和功率因数都有明显提高。
Claims (4)
1、双功率互调节能电动机，其特征在于定子的每相绕组由两条相同的并联支路构成，而每条支路由至少一个第一线圈和至少一个第二线圈构成，所述第一线圈和第二线圈的个数与电动机的极对数相同，而且所述第一线圈与第二线圈的匝数比小于3∶7，在每相绕组的每条支路中所有第一线圈和第二线圈分别依次串联连接，并且第二线圈串联连接后的出口抽头设为此相的第三引线头，第二线圈串联连接后的进口抽头与第一线圈串联连接后的出口抽头连接并将此连接头设为此相的第二引线头，第一线圈串联连接后的进口抽头设为此相的第一引线头。
2、根据权利要求1所述的双功率互调节能电动机，其特征在于定子的A相绕组由两条相同的并联支路构成，而A相的每条支路由两个第一线圈(a1)和两个第二线圈(a2)构成，所述第一线圈(a1)与第二线圈(a2)的匝数比为1∶3，在A相绕组的每条支路中两个第一线圈(a1)和两个第二线圈(a2)分别依次串联连接，并且两个第二线圈(a2)串联连接后的出口抽头设为A相的第三引线头(4)，两个第二线圈(a2)串联连接后的进口抽头与两个第一线圈(a1)串联连接后的出口抽头连接并将此连接头设为A相的第二引线头(7)，两个第一线圈(a1)串联连接后的进口抽头设为A相的第一引线头(1)；B相的每条支路由两个第一线圈(b1)和两个第二线圈(b2)构成，C相的每条支路由两个第一线圈(c1)和两个第二线圈(c2)构成，B相和C相的第二线圈及第一线圈的结构参数、连接关系与A相相同，B相的第一引线头为(2)，B相的第二引线头为(8)，B相的第三引线头为(5)，C相的第一引线头为(3)，C相的第二引线头为(9)，C相的第三引线头为(6)。
3、根据权利要求2所述的双功率互调节能电动机，其特征在于在第一功率工作时，定子绕组A相的第一引线头(1)和C相的第三引线头(6)连接并且将此连接头与三相电源的第一相输出端连接，A相的第三引线头(4)和B相的第一引线头(2)连接并且将此连接头与三相电源的第二相输出端连接，B相的第三引线头(5)和C相的第一引线头(3)连接并且将此连接头与三相电源的第三相输出端连接。
4、根据权利要求2所述的双功率互调节能电动机，其特征在于在第二功率工作时，定子绕组A相的第二引线头(7)和C相的第三引线头(6)连接并且将此连接头与三相电源的第一相输出端连接、A相的第三引线头(4)和B相的第二引线头(8)连接并且将此连接头与三相电源的第二相输出端连接、B相的第三引线头(5)和C相的第二引线头(9)连接并且将此连接头与三相电源的第三相输出端连接。
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| CN 200520021662 CN2819602Y (zh) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 双功率互调节能电动机 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN102647033A (zh) * | 2011-02-16 | 2012-08-22 | 苏州工业园区泰格电子科技有限公司 | 一种定子和由其构成的无刷电机及其绕线方法 |
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2005
- 2005-09-22 CN CN 200520021662 patent/CN2819602Y/zh not_active Expired - Fee Related
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