NO315220B1 - Drivanordning dannet av induksjonsmotor, og fremgangsmåte for å starte samme - Google Patents

Drivanordning dannet av induksjonsmotor, og fremgangsmåte for å starte samme Download PDF

Info

Publication number
NO315220B1
NO315220B1 NO19965502A NO965502A NO315220B1 NO 315220 B1 NO315220 B1 NO 315220B1 NO 19965502 A NO19965502 A NO 19965502A NO 965502 A NO965502 A NO 965502A NO 315220 B1 NO315220 B1 NO 315220B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
induction motor
delta
starting
load
torque
Prior art date
Application number
NO19965502A
Other languages
English (en)
Other versions
NO965502L (no
NO965502D0 (no
Inventor
Satoru Satake
Manabu Hidaka
Kazuo Kumamoto
Tadashi Masaki
Original Assignee
Satake Eng Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP7350555A external-priority patent/JP2798033B2/ja
Application filed by Satake Eng Co Ltd filed Critical Satake Eng Co Ltd
Publication of NO965502D0 publication Critical patent/NO965502D0/no
Publication of NO965502L publication Critical patent/NO965502L/no
Publication of NO315220B1 publication Critical patent/NO315220B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/54Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors
    • H02P1/56Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors simultaneously
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/30Structural association of asynchronous induction motors with auxiliary electric devices influencing the characteristics of the motor or controlling the motor, e.g. with impedances or switches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/34Cascade arrangement of an asynchronous motor with another dynamo-electric motor or converter
    • H02K17/36Cascade arrangement of an asynchronous motor with another dynamo-electric motor or converter with another asynchronous induction motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • H02P1/32Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by star/delta switching
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/12Asynchronous induction motors for multi-phase current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et drivmiddel som er dannet av en enkelt induksjonsmotor som enhetlig har to statorer og rotorer, eller som er dannet av to induksjonsmotorer for å drive en felles last, og en fremgangsmåte for å starte operasjonen av slikt drivmiddel.
Generelt har det vært kjent en linje-startingsmetode og en stjeme-delta koblingsmetode som startmetode for en induksjonsmotor for å drive en last. Linjestartingsmetoden oppnår et tilstrekkelig dreiemoment, men på den annen side flyter en stor strøm ved startoperasjonen i tilfelle av en kraftig motor, slik at den elektriske installasjonskostnad uunngåelig er meget stor. I tilfellet der stjerne-deltastarteren anvendes, selv om strømmen ved startoperasjonen kan begrenses til å være lav, blir også startdreiemomentet redusert. På grunn av at startdreiemomentet reduseres, blir det nødvendig å anvende en kraftigere induksjonsmotor, hvilket resulterer i økning av induksjons-motorens kostnad. Her, med hensyn til tilfellet der en stjerne-deltastarter av en generell type blir anvendt, er karakteirstikkene for resulterende dreiemoment, strøm og innmatning vist på hhv. figurene 9,10 og 11.
Fremgangsmåter for å starte en induksjonsmotor er blitt beskrevet i eksempelvis japansk patentsøknad Kokai publikasjonsnumre Sho 51-104513 og Sho 52-54112, og et antall av fremgangsmåter for å starte motoren ved på passende måte å koble statorviklingene mellom stjerne- og delta-koblingen er kjente. Ved disse metoder dannes statorviklingene av et flertall av kretser (viklinger) og under startoperasjonen styres startstrømmen til å være lav ved å koble disse viklinger henholdsvis til stjernekoblinger eller deltakoblinger.
Hver av de ovenfor beskrevne fremgangsmåter muliggjør begrensningen av startstrømmen, men den forblir som en stjerne-deltastart-metode slik at, p.g.a. reduksjonen av startstrømmen, startdreiemomentet uunngåelig reduseres. Således kan anordningen som anvender stjerne-delta-startingen ikke anvendes annet enn på slike belastninger som en last som har kvadrat-lov minskende karakteristika der en last er mindre enn startdreiemomentet i stjeme-koblingene for stjerne-delta-startingen, slik at, selv om motoren er en induksjonsmotor, er dens anvendelse begrenset og motoren kan ikke tjene som en universell induksjonsmotor.
Dessuten vil induksjonsmotoren som anvender ovennevnte startmetoder mangle karakteristika knyttet til mellomliggende dreiemoment som er større enn startdreiemomentet og som muliggjør den kontinuerlige operasjon.
I et tidligere kjent eksempel finnes et flertall av individuelle statorviklinger tilveiebragt på en enkelt statorkjeme. Når effekt tilføres kun en av disse statorviklinger bevirkes forringelse i magnetmotoriske kraftbølger, hvilket resulterer i forskjellige mangler, slik som variasjoner i dreiemomentkarakteristika, startsvikt, og redusert operasjons-virkningsgrad, og den resulterende konstruksjon kan ikke anvendes i praksis.
Induksjonsmotoren som startes ved hjelp av linjest art ingsmetoden anvendes for det meste for en last der belastningen er meget liten eller et treghetsmoment er stort, og således innehar den en metode som dikteres av startdreiemomentet som dikteres av startdreiemomentet for induksjonsmotoren. Imidlertid er perioden for lasten som har et stort treghetsmoment og krever et stort dreiemoment opp til det tidspunkt der rotasjonshastigheten når sin merkehastighet. Så snart rotasjonsmerkehastigheten nås, er det usannsynlig at rotasjonshastigheten vil endre seg, særlig på grunn av det store treghetsmomentet, slik at et mindre dreiemoment er tilstrekkelig etter startoperasjonen. Til tross for det faktum at kun det lille dreiemomentet behøves etter startingen, kan utmatningen imidlertid ikke reduseres kun etter starten pga. at induksjonsmotoren er av linje-startingstypen og, under den eksisterende tilstand, blir unødvendig effekt kastet bort. Således foreligger et behov for utviklingen av en drivanordning for en induksjonsmotor og en fremgangsmåte for å starte samme, der startstrømmen reduseres under startoperasjonen og hvor det likevel genereres et stort dreiemoment, og som muliggjør effekt-spart operasjon under den beregnede operasjon. For å tilfredsstille dette behov er det tilgjengelig en startkompensatoroperasjon ("condorfer" start) og nylig en vekselretter startoperasjon, men begge involverer en anordning med en meget stor kostnad.
Induksjonsmotoren blir ofte anvendt ved å kobles til en nødbasert elektrisk genererende installasjon. Induksjonsmotoren blir så anvendt som en motor for å drive en nødbasert brannslukningsinstallasjon slik som en pumpe. M.h.t. en drivkraft som danner en privat effektgenererende installasjon for nødformål og en generator drevet av drivkraften, blir størrelsen av drivkraften og generatorens kapasitet valgt, basert på en koeffisient som beregnes på en belastnings-strømendringstakt og en innmatningsendringstakt med hensyn til motorspesiifkasjonen under startoperasjonsperioden fra det tidspunktet når motoren, som blir lasten i den elektriske genereringsinstallasjon, starter til det tidspunkt når den spesifiserte operasjonshastighet nås. Derfor har nødvendigvis et studium blitt foretatt ikke bare for å redusere startstrømmen under startoperasjonen, men også for å redusere takten av belastningsstrøm og innmatningsvariasjoner i stjerne-delta koblingen under startoperasjonen. Dette er fordi, ved reduksjonen av nødvendig kapasitet for generatoren og drivkraften, det er mulig å redusere installasjonskostnaden.
Dessuten er brannslukningsinstallasjonen, slik som en pumpe som betjenes ved en nødstilstand, én hvor den tid som er nødvendig for å nå den beregnede drift er gjort så kort som mulig. I dette henseende er det ønskelig at en induksjonsmotor som en drivanordning utvikles der, mens belastningsstrømendringstakten og innmatningsendringstakten er gitt tilbørlig oppmerksomhet, startdreiemomentet er gjort stort og startoperasjonsperioden er gjort kort i størst mulig omfang, og likevel må konstruksjonen av anordningen gjøres enklest mulig. Startmetodene med hvilke forsøk er blitt gjort for å realisere ønsket innbefatter en lukket stjerne-delta starting, en reaktor-starting, og en "condorfer" start som innbefatter en spesiell type av "condorfer" start.
Der induksjonsmotoren anvendes eksempelvis i en kompressor hvor operasjonen hyppig startes og stoppes, eller gjennomgår hyppige endringer mellom høye og lave belastninger, gjentar induksjonsmotoren hyppige stoppings- og re-startingsoperasjoner, og pga. startstrømmen under re-startingsoperasjonen, lider induksjonsmotoren av en intens temperaturstigning som således bevirker motoren til å bli inopererbar. I en stor induksjonsmotor er en stjerne-delta startoperasjon blitt anvendt for å begrense startstrømmen under startperioden, men stjerne-startingen vil ofte svikte ved restarting pga. dens lave startdreiemoment, og dette krever bruken av en induksjonsmotor som har en høyere verdi hva angår dens kapasitet. For å drive en kompressor er en avlastet type motor tilgjengelig der motoren vedvarende roterer og unødvendig luft på passende måte drives ut, men ettersom motoren konstant roterer, vil driftskostnaden bli høy.
Av de ovenstående årsaker har hver av de konvensjonelle induksjonsmotorer som er beskrevet ovenfor vært slik at unødvendig effekt forbrukes pga. et stort treghetsmoment, eller at selv om motoren er for flere formål kreves det en spesiell startanordning for å begrense startstrømmen, og dette har gjort motoren til å være noe for spesiell bruk og ikke lenger for generelle formål. Således har der foreligget et behov for utviklingen av en teknologi som muliggjør tilveiebirngelsen av en induksjonsmotor som en drivanordning, og som har lav kostnad og som, i form av en motor som kan håndtere et stort treghetsmoment uten å kreve noen slik spesiell høykostnads startanordning som kreves ved en universell motor, som en motor som kan anvendes i en privat effektgenererende installasjon, og som en motor som kan anvendes i en kompressor som gjentar startings-og stoppingsoperasjoner og som anvendes på forskjellig måte avhengig av belastnings-tilstand og en ubelastet tilstand, kan anvendes på effektiv måte for hvilke som helst formål, mens den samtidig oppviser sin evne som en induksjonsmotor.
Valget av en utmatning fra en vanlig universell induksjonsmotor som er dannet av én enkelt rotor og én enkelt stator og som har karakteristika hva angår startdreiemoment som er mindre enn de for nominelt dreiemoment, er ikke basert på det nominelle dreiemoment som referanse, men er basert på startdreiemomentet for induksjonsmotoren som referanse til last-dreiemomentet og, særlig når motoren er stjerne-delta startet, blir startdreiemomentet uunngåelig lite, hvilket derved krever en motortype med utmatning som har en høyere verdi, dvs. høyere kapasitet. Dette krav er mere påtagelig når belastningen under startoperasjonen er høy. Således finnes et behov for teknikker for å utvikle en induksjonsmotor som en drivanordning og en fremgangsmåte for å starte operasjonen av samme, hvilken dannes av en universell induksjonsmotor, men som kan anvendes i forbindelse med et utall av belastninger uten behovet for å velge en type av induksjonsmotor der dens utmatning unødvendig forøkes.
Det er derfor et formål med oppfinnelsen å overvinne problemene som eksisterer med de konvensjonelle drivmidler og tilveiebringe et forbedret drivmiddel der startkarakteristika og operasjonskarakteristika for en induksjonsmotor forbedres.
Ifølge et aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for å levere effekt til en induksjonsmotor som har et første effektgenereringsmiddel dannet av en første rotor og en første stator som omgir den første rotoren og på hvilken en første statorvikling er viklet og et andre effektgenererende middel er dannet av en andre rotor og en andre stator som omgir den andre rotoren og på hvilken en andre statorvikling er viklet, idet nevnte første og andre effektgenereringsmidler er koblet til en felles last, og der fremgangsmåten omfatter de følgende trinn i rekkefølge: et første trinn for tilføring av effekt til nevnte første og andre statorviklinger etter at begge viklinger respektivt er koblet i stjerne-form,
et andre trinn for tilførsel av effekt til nevnte første og andre statorviklinger etter en kobling av nevnte andre statorvikling er endret til en delta-form, mens en kobling av den første statorviklingen forblir som stjerne-formen og
et tredje trinn for tilførsel av effekt til nevnte første og andre statorviklinger etter koblingen av den første statorviklingen er endret til en delta-form, mens koblingen av den andre statorviklingen forblir som delta-formen.
I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen kan induksjonsmotoren omfatte en første induksjonsmotor dannet av den første rotoren og den første statoren og en andre induksjonsmotor dannet av den andre rotoren og den andre statoren.
Videre er en koblingsanordning anordnet slik at begge statorviklinger respektivt kan kobles over mellom stjemekoblinger og deltakoblinger med hensyn til kraftkilden.
Med ovenfor beskrevne koblingsanordning, er det mulig å tilveiebringe, ved lav kostnad, midler som kan anvendes når eksempelvis en last har et stort treghetsmoment eller det behøves å gjøre størrelsen av strøm/innmatningsendringer liten under koblingsomvekslingen. Dette er muliggjort enten ved hjelp av startmetode der først effekttilførselen foretas ved respektiv delta-kobling av to statorviklinger og, etter at den nominelle rotasjonshastighet er nådd, der en av statorviklingene stjeme-kobles eller delta-kobles og krafttilførselen gis til en av statorviklingene, eller ved en startmetode der først krafttilførselen skjer ved respektiv stjeme-kobling av de to statorviklinger, og dernest en av statorviklingene delta-kobles, hvoretter krafttilførselen foretas ved respektiv delta-kobling av de to statorviklingene.
Dessuten, med koblingsanordningen, kan startoperasjonen utføres der de to statorviklingene respektivt delta-kobles og der koblingen foretas mellom kraftforsyningen til de to statorviklingene og kraftforsyningen til en av disse. Dette kan effektivt anvendes på en last som gjentar rotasjons- og stoppingsoperasjonene eller en last som endrer seg mellom en høy belastning og en lav belastning.
Ettersom induksjonsmotoren som drivanordning, i henhold til oppfinnelsen i første rekke omfatter to rotorer av kortslutningsviklingtypen og der rotorene kan rotere på en felles rotasjonsakse, to statorer som respektivt omgir de to rotorene og på hvilke statorviklingene er viklet, og en koblingsanordning som leverer effekt ved sekvensmessig å koble mellom den ene og den andre av statorviklingene eller som kobler til en av statorviklingene, er det mulig å anvende denne induksjonsmotoren som en universell induksjonsmotor, hvilken kan betjenes på en effektbesparende måte etter linje-startingsoperasjonen, eller kan danne en stjeme-delta startoperasjon. Dessuten er der tilveiebragt to sett av statorene og to sett av rotorene, der tilførselseffekten til kun ett av settene derav muliggjør den kontinuerlige operasjon med et mellomliggende dreiemoment. Dette har ikke lett vært realisert ved den konvensjonelle induksjonsmotor.
Induksjonsmotorkonstruksjonen som drivanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, omfatter to induksjonsmotorer som er koblet for å drive en felles last og en koblingsanordning som leverer effekt ved sekvensmessig å koble mellom statorviklingene hos en av de to induksjonsmotorene og statorviklingene hos den andre av de to induksjonsmotorene, eller å koble til statorviklingen på hver av de to induksjonsmotorene. Således er det ikke bare mulig å anvende hver av motorene, idet det her, som universell induksjonsmotor er mulig å foreta startingen med en av induksjonsmotorene som en linje-startingsoperasjon, i hvilket tilfelle startdreiemomentet for denne ene induksjonsmotor blir større enn når en induksjonsmotor som har samme totale utmatning som to slike induksjonsmotorer stjerne-delta kobles for startoperasjonen. Videre vil i intet tilfelle startstrømmen overskride den nominelle strøm som er totalen for de to induksjonsmotorene.
Koblingsanordningen er således anordnet at begge statorviklinger kan kobles over mellom stjerne-koblingene og delta-koblingene m.h.t. kraftkilden, og dette setter induksjonsmotoren som drivanordningen i stand til å håndtere samtlige typer av lastdreiemomenter. Videre kan denne koblingsanordning konstrueres ved å anvende en enkel bryter som har en kapasitet lik omtrentlig halvparten av den for en vanlig bryter, der antallet av slike brytere er kun fra to til fem og også der den nominelle verdi er halvparten av den for den konvensjonelle bryteren, hvorved realiseringen av koblingsanordningen kan skje til en lav kostnad. Andre funksjoner, slik som eksempelvis koblingsstyringen av koblingsanordningen som foretas ved sekvensmessig kobling basert på slike verdier som antallet av omdreininger, tidsperioder og lastdreiemomenter, kan realiseres ved hjelp av konvensjonelle teknikker.
Startoperasjonsmetoden som gjør bruk av svitsjingsanordningen, der først to statorviklinger parallelt delta-kobles og effekten tilføres til begge statorviklingene og, etter at nominelt omdreiningstall nås, en av statorviklingene stjeme-kobles eller delta-kobles med krafttilførselen gitt kun til den ene av statorviklingene, er egnet for startoperasjonen og den påfølgende operasjon når lasten har et stort treghetsmoment. En maskin, slik som en presse eller en knuser, krever et stort dreiemoment for startoperasjonen, men den krever ikke et stort dreiemoment lenger så snart hastigheten har nådd det nominelle omdreiningstall. Således, ved induksjonsmotorer i henhold til oppfinnelsen, etter at det nominelle omdreiningstall er blitt nådd, blir en av statorviklingene delta-koblet ved hjelp av koblingsanordningen og kraftforsyningen skjer kun til den ene av statorviklingene for kontinuerlig drift og, på denne måte er det mulig å utføre operasjonen med effektforbruket redusert i betydelig grad til under halvparten av det normale effektforbruk. Dette betyr at reduksjonen bevirkes til ca halvparten av både strømmen og dreiemomentet. Imidlertid er startdreiemomentet i dette tilfellet større enn dreiemomentet under de parallelle stjernekoblinger. Dessuten, der induksjonsmotoren ifølge oppfinnelsen anvendes i startoperasjonen for en knuser som har en hastighetsreduserer, ettersom dreiemomentet er forholdsvis lavt under startoperasjonen, er det mulig for en av statorviklingene å være delta-koblet med kraftforsyningen gitt kun til den ene av statorviklingene og, når operasjonen er for en relativt stor last, la begge statorviklinger parallell-delta- kobles med kraftforsyningen levert til disse, hvorved det er mulig å trekke ut et stort dreiemoment.
Fremgangsmåten for å starte operasjonen der koblingsanordningen opererer slik at i første rekke to statorviklinger parallell-stjerne-kobles med kraftforsyningen gitt til begge statorviklinger, dernest hver av statorviklingene er delta-koblet med kraftforsyningen levert kun til den ene av statorviklingene, og til sist de to statorviklingene er parallell-delta-koblet med kraftforsyningen levert til begge statorviklinger, er best egnet for operasjonen av en pumpe eller en vifte.
Lasten i det ovenstående er en kvadrat-lov minskende belastning der den gradvise økning av belastningen er langsom under startoperasjonen, men hvor belastningen blir større når den nominelle drift nærmer seg. Vanligvis vil koblingen ved slik startoperasjon bli foretatt fra stjerne-koblinger til delta-koblinger. Den foreliggende oppfinnelse følger det samme koblingsmønster, men, ettersom de to sett av statorer og rotorer er tilveiebragt, vil de to sett av statoren og de to sett av rotoren effektivt fungere uavhengig, slik at startdreiemomentene under startoperasjonsperioden gjennomgår forholdsendringer lik 1/3,1/2 og 1, hvorved en myk start realiseres og startoperasjonskarakteristikkene forbedres endog med reduksjonen av eksempelvis belastningsstrøm og endrede innmatningsforhold.
Fremgangsmåten for å starte operasjonen der koblingsanordningen opererer slik at først og fremst de to statorviklingene er parallell-stjerne koblet med kraftforsyningen levert til begge statorviklinger, dernest hver av statorviklingene er delta-koblet, og til sist de to statorviklingene er parallell-delta koblet, er best egnet for en kvadrat-lov avtagende belastning, slik som en pumpe eller vifte som skal hindre katastrofe, og der slik pumpe eller vifte blir en last i en privat effektgenererende installasjon.
Dette betyr at når starten foretas ved hjelp av parallell-stjerne-koblingene, er forholdet lik 1/3 både i strømmen og dreiemomentet sammenlignet med det for dreiemomentet under parallell-delta-koblingene. Operasjonen begynner med parallell-stjerne-koblingene og, ved skjæringspunktet med belastningsdreiemomentet blir én av statorviklingene delta-koblet, fulgt av koblingen til delta-koblingene og stjeme-koblingene i parallell. Ved denne kobling er strømmen i de uavhengige delta-koblinger lik 1/2 av den som foreligger i de parallelle delta-koblinger og strømmen i de uavhengige stjerne-koblinger er 1/6 av den i de parallelle delta-koblinger, slik at strømforholdet endrer seg fra 1/3 til 4/6. Dessuten finner operasjonen sted ved hjelp av parallell-stjerne-delta-koblingene og, ved skjæringspunktet med belastningsdreiemomentet, foretas koblingen til de neste parallell-stjerne-delta-koblingene. Ved dette tidspunkt vil strømforholdet endre seg fra 4/6 til 1.
Strømforholdendringen ved den første koblingen er fra 1/3 til 4/6, og dette er uforholdsmessig lite sammenlignet med en stor endring fra 1/3 til 1 under den konvensjonelle stjerne-delta-koblings-startoperasjon. Strømendringen som skal finne sted ved den neste kobling er fra 4/6 til 1. Når denne kobling finner sted vil omdreiningstallet allerede ha nærmet seg nær de nominelle omdreininger og belastningsstrømmen er blitt redusert til en liten verdi, slik at en hvilken som helst påvirkning denne endring fra 4/6 til 1 kan bevirke er uhyre liten sammenlignet med den ifølge den kjente teknikk. Likeledes er endringen i innmatningen blitt redusert til en uhyre liten verdi sammenlignet med den i den konvensjonelle stjerne-delta-kobling. Dette kan tilskrives, slik det allerede er blitt forklart, det faktum at, ettersom de to sett av statorene og rotoren er tilveiebragt, induksjonsmotorene som utgjøres av de respektive sett av disse effektivt fungerer til å frembringe et konsolidert dreiemoment. Ved dessuten å anta at hver av disse er konstruert av en motor som har den samme kapasitet, er dreiemomentet for hver av disse 1/2 av det som foreligger i det konvensjonelle eksempel, slik at kapasiteten for de elektriske kretser som skal inngå deri kan være mindre og kostnaden følgelig lavere, hvorved gis fordeler med hensyn til både kvalitet og kostnad.
Fremgangsmåten for starting av operasjonen der koblingsanordningen er slik at de to
statorviklingene er respektive delta-koblet med krafttilførselen gitt omvekslbart mellom begge de to statorviklingene og en av statorviklingene, er best egnet for en kompressor der endringen i belastning gjentas mellom høy og lav. I kompressoren blir operasjonen og stoppingen gjentatt, eller de høye og lave belastninger ved den kontinuerlige operasjon gjentas.
Selv om et problem ikke er stort i en kompressor av liten størrelse, vil det når størrelsen av kompressoren øker, kreves en motor av større dimensjon, ettersom startdreiemomentet i forbindelse med stjeme-delta-koblinger ikke er tilstrekkelige for gjentagelsen av operasjon og stopping og, med linje-startoperasjon, en slik gjentagelse ikke kan tolereres. Derfor er det, med induksjonsmotoren som har stor dreiemomentkarakteristikk (med to statorviklinger) og en halvpart av dreiemomentkarakteristikken (med én av statorviklingene), når det store dreiemomentet anvendes kun øyeblikkelig for startoperasjonen og umiddelbart kobles til halvt-dreiemomentkarakteristikkene, mulig å foreta en hurtig reduksjon av den store startstrømmen til ca. en halvpart av denne og, som en følge derav, blir temperaturøkningen i motoren mindre enn den for den vanlige linje-startingsoperasjon alene.
Når en høy belastning og en lav belastning gjentas i den kontinuerlige operasjon, betjenes den konvensjonelle motoren med det samme dreiemomentet både når belastningen er høy og lav slik at, uansett den lave belastningen, er effektforbruket stort. Blant de tidligere kjente motorer finnes der en motor som betjenes ved å anvende stjerne-delta-starting der stjeme-koblingene finner sted mens belastningen er lav. I stjerne-delta-koblingen som anvendes deri ettersom der er en stor forskjell mellom dreiemomentet under stjerne-koblingen og dreiemomentet under delta-koblingen og statorviklingene blir en gang fullstendig kuttet fra kraftforsyningkilden, oppstår der imidlertid et vedlikeholdsproblem slik som slitasje på kontakter. Ifølge den foreliggende oppfinnelse, ettersom motoren anvendes som en induksjonsmotor som har stort dreiemoment og halvt-dreiemomentkarakteristika og som betjenes med det store dreiemomentet (effekt tilført de to statorviklingene) når belastningen er høy og med halvt-dreiemomentkarakteristika (effekten tilført en av de to statorviklingene) når belastningen er lav, er det mulig å utføre effektbesparingsoperasjonen når belastningen er lav. Dessuten, for koblingen mellom det store dreiemomentet og det halve dreiemomentet, ettersom der ikke oppstår noen slike problemer når frakoblingen av en av statorviklingene fra kraftkilden og også ettersom strømmen som flyter til den andre av statorviklingene er omtrentlig halvparten av det store dreiemomentet, er det mulig å forøke påliteligheten hva angår vedlikeholdsaspekter, slik som kontaktslitasjen.
De ovenstående og andre formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil være åpenbare fra den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen forklart med henvisning til de vedlagte tegninger.
Fig. 1 er et snittriss av en induksjonsmotor som et drivmiddel ifølge oppfinnelsen.
Fig. 2A-2C er konstruksjonsskjemaer over en annen induksjonsmotor som et drivmiddel ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et skjema som viser koblinger som er virksomme når en belastning som har et stort treghetsmoment drives. Fig. 4 er et diagram som viser dreiemomentkarakteristika som oppnås ved de respektive koblinger, ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 er et diagram som viser strømkarakteristika oppnådd ved de respektive koblinger ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 er et diagram som viser innmatningskarakteristika oppnådd ved de respektive koblinger, ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 er et diagram som viser koblinger ifølge oppfinnelsen som er virksomme når en last er en pumpe eller vitte som anvendes i en nødsituasjonsbasert, privat kraftgenererende installasjon. Fig. 8 er et diagram som viser koblinger i henhold til oppfinnelsen som er virksomme når en last er en der operasjon og stopping gjentas. Fig. 9 er et diagram som viser dreiemomentkarakteristika oppnådd ved stjerne-delta-kobling i en konvensjonell induksjonsmotor. Fig. 10 er et diagram som viser strømkarakteristika oppnådd ved stjerne-delta-kobling i en konvensjonell induksjonsmotor. Fig. 11 er et diagram som viser innmatningskarakteristika oppnådd ved stjerne-delta-koblingen i en konvensjonell induksjonsmotor.
En første, foretrukket utførelses form av opprinnelsen er forklart med henvisning til fig.
1. Først skal konstruksjonen av en induksjonsmotor ifølge oppfinnelsen forklares. I induksjonsmotoren som representeres av henvisningstallet 1 er to rotorkjemer 3 og 4 aksielt montert på en rotasjonsaksel 2 med et forutbestemt rom tilveiebrakt mellom disse, rotorledere 5 og 6 er tilveiebrakt henholdsvis på rotorkjernene 3 og 4 og, ved to sider av rotorkjernene 3 og 4 er rotorlederne 5 og 6 dannet i en kortslutningsviklingform ved å være kortsluttet ved hjelp av kortsluttende ringer 7 og 8, hvorved det dannes en enhetlig rotorkonstruksjon som har de to rotorene. Dessuten omfatter statorene 14 og 15 statorviklinger 10 og 11 som er tilveiebrakt for derved å omgi de respektive rotorkjemer 3 og 4 med forutbestemte avstander tilveiebrakt mellom disse og statorviklinger 12 og
13 som er viklet henholdsvis på statorkjernene 10 og 11.
På de to sidene av maskinrammen 16 på hvilken statorene 14 og 15 er tilveiebrakt, er der tilveiebrakt et lager 19 som inneholder lagerkuler 17 og et lager 20 som inneholder lagerkuler 18, og, på grunn av disse lagerkuler, vil akselen 2 i rotorkonstruksjonen 9 som er aksielt understøttet rotere aksielt med statorene 14 og 15. Dessuten er statorviklingene 12 og 13 av induksjonsmotoren koblet til en koblingsanordning 25, og induksjonsmotoren danner en drivanordning. Ifølge oppfinnelsen, for å realisere en kompakt induksjonsmotor, er to rotorer og to statorer tilveiebrakt i parallell i en maskinramme, hvilken også kan håndteres på et installasjonssted på den samme måten som for den konvensjonelle induksjonsmotoren.
En andre, foretrukket utførelseform av oppfinnelsen er forklart med henvisning til fig. 2. Fig. 2 viser en induksjonsmotorkonstruksjon som en drivanordning, der to universelle induksjonsmotorer anvendes for å drive en felles last. Fig. 2A viser en løsning der induksjonsmotoren 23 og 24 er koblet til en last 22 fra dens to sider gjennom respektive koblingselementer 27, og induksjonsmotorene 23 og 24 er elektrisk koblet til en kraftkilde 26 gjennom en koblingsanordning 25. Fig. 2B viser en løsning der induksjonsmotoren 23 driver lasten 22 gjennom koblingselementene 27, og induksjonsmotoren 24 driver lasten gjennom en skive 28 og en rem 29. Forbindelsen mellom induksjonsmotorene 23 og 24 og kraftkilden 26 er den samme som forklart med henvisning til fig. 2A. Fig. 2C viser en løsning der både induksjonsmotoren 23 og induksjonsmotoren 24 er koblet til lasten 22 for å drive den gjennom skiven 28 og remmen 29. Her er forbindelsen mellom induksjonsmotorene 23 og 24 og kraftkilden 26 også den samme som den er forklart med henvisning til fig. 2A.
I de ovennevnte tilfeller er de motorer som kreves to universelle induksjonsmotorer der hver av disse kun kan ha halvparten av kapasiteten som kreves for belastningen. Således vil kostnaden av induksjonsmotorene, dvs. den totale kostnad for de to induksjonsmotorene som hver har halvparten av den nødvendige kapasitet, ikke overskride kostnaden for induksjonsmotoren som har den nødvendige kapasitet.
Det skal nå vises til fig. 3 for å forklare koblingsanordningen 25 som er konstruert som en enhet med induksjonsmotoren 1. Ved styringen av koblingen i denne koblingsanordning, innbefatter de effektive styringsmetoder de hvor, ved detektering av endringer pga. belastningen til induksjonsmotoren i en hvilken som helst av eller i kombinasjon av verdier av omdreininger, belastningsstrømmer, temperaturer og tider, koblingen foretas basert på de detekterte verdier. Der koblingsanordningen anvender en enkel sekvens og gjør bruk av eksempelvis kun tidene eller omdreiningene for koblingsoperasjonen, vil håndteringen av koblingsanordningen være nøyaktig den samme som den for den tidligere kjente induksjonsmotor. Det er også mulig å anvende koblingsanordningen i kombinasjon med andre styreanordninger eller styrekort (ikke vist) for styringen av koblingsanordningen.
Statorviklingene 12 og 13 i koblingsanordningen 25 og forskjellige koblinger mellom statorviklingene 12 og bryterne S er vist på fig. 3 og fig. 7 og 8. Endringer i dreiemomenter og strømmer på grunn av koblingen er vist i fig. 4 - 6. Ettersom de to induksjonsmotorene 23 og 24 og koblingsanordningen 25 vist på fig. 2 er samme som de i den første utførelsesformen ifølge oppfinnelsen, blir forklaringen som skal følge nedenfor utelatt for den andre utførelsesformen.
Med henvisning til fig. 3 er én side av 3-fase statorviklingene 12 koblet til kraftkildene R, S og T gjennom en hovedbryter Sl, mens den andre siden av 3-fase statorviklingene 12 er koblet til en bryter S2 for stjernekoblinger. 3-fase statorviklingene 13 er koblet parallelt med statorviklingene 12 gjennom en bryter S3. Videre er statorviklingene 12 og 13 begge delta-koblet ved en bryter S4. Dersom de respektive brytere S stryres av separate sekvenskretser (ikke vist), vil det være mulig å automatisere koblingen av bryterne under startoperasjonen basert på eksempelvis tider eller omdreininger.
Den ovenfor forklarte løsning muliggjør parallell-delta-koblingene, parallell-sjerne-koblingene, enkelt-delta-koblingene og enkelt-stjerne-koblingene. Bortsett fra enkelt-stjerne-koblingene der et dreiemoment er meget lite, er tre typer av karakteristika, dvs. for dreiemoment, strøm og innmatningskarakteristika vist på diagrammene i fig. 4, 5 og 6. Det vil sees derfra at løsningen kan anvendes på hvilke som helst belastninger på den samme måte som for den tidligere kjente induksjonsmotor og at selvfølgelig linjestartingsoperasjonen også er mulig. Induksjonsmotoren som drivanordning ifølge oppfinnelsen kan anvendes på hvilket som helst last dreiemoment, endog på et dreiemoment med en stor treghet, eller et dreiemoment med kvadrat-lov avtagende karakteristika, kun ved å endre en koblingssekvens i koblingsanordningen. Ettersom der er tilveiebragt to sett av statorer og to sett av rotorer, og dersom kraftforsyningen gis til kun en side av nevnte 3-fase statorviklinger ved hjelp av delta-koblingene, kan motoren dessuten startes med et mellomliggende dreiemoment (enkelt-delta-koblingene i fig. 4) som er, som vist i fig. 4 ved nevnte enkelt-delta-koblinger, større enn det stjerne-delta-dreiemoment ifølge den kjente teknikk eller det nominelle dreiemoment. Dessuten er startstrømmen (enkelt-delta-koblingene) så lav at den er ca. 1,5 ganger den for parallell-stjerne-koblingene og, dessuten er kontinuerlig drift mulig. Disse karakteristika er de som ikke lett er blitt oppnådd eller realisert ved den kjente teknikks induksjonsmotorer. Parallell-stjerne-koblingene eller parallell-delta-koblingene ifølge oppfinnelsen er forskjellig fra koblingene ifølge den kjente teknikk, hvilke er parallkoblinger av to kretser innenfor en stator og, ettersom de er uavhengige stjeme-koblinger og delta-koblinger i induksjonsmotorene som hver har i alt vesentlig halvparten av den nominelle utmatning, er der ingen forstyrrelse i magnetiske kretser som er anordnet parallelt, eller der er ikke noen innflytelse på endringene i de magnetiske karakteristika eller dreiemoment karakteirstikkene som bevirkes av kraftforsyningen kun til en av statorviklingene. Dessuten er bryterne S2, S3, S4, med unntak av hovedbryteren Sl, brytere som hver har en kapasitet lik halvparten av den for tidligere kjente brytere, og videre kan antallet av disse brytere kun være to til fem (hvilket også gjelder i andre utførelsesformer) og slike brytere kan realiseres til en lav kostnad.
Forklaringen skal nå gis på det tilfellet der en last som har et stort treghetsmoment startes og betjenes av induksjonsmotoren som har koblingene som vist på fig. 3. I dette tilfellet, i tilstanden der samtlige brytere er åpnet, opererer koblingen slik at bryterne S3 og S4 først lukkes og de to 3-fase statorviklingene 12 og 13 parallell-delta-kobles. Dernest blir kraftforsyningen levert til de to 3-fase statorviklingene 12 og 13 og, når det nominelle omdreiningstall nås, åpnes bryteren S3 og kun en 3-fase statorvikling 12 delta-kobles (enkelt-delta) og kraftforsyningen leveres kun til denne ene 3-fase statorvikling. De dreiemoment, strøm og innmatningskarakteristika som oppnås i de respektive forbindelser er vist på fig. 4, 5 og 6.
En last som har et stort treghetsmoment, slik som i presser eller knusere, krever et stort dreiemoment for startoperasjonen, men et slikt stort dreiemoment er ikke lenger nødvendig så snart de nominelle omdreiningstall er nådd. Ved således å lukke brytererne S3 og S4 blir 3-fase statorviklingene 12 og 13 startet ved hjelp av parallell-delta-koblingene som vist i fig. 3 og, etter å ha nådd det nominelle omdreiningstall, opererer induksjonsmotoren slik at, ved å åpne bryteren S3 ved hjelp av koblingsanordningen 25, blir kun en 3-fase statorvikling 12 delta-koblet og koblet til den kontinuerlige operasjon (enkelt-delta-koblingene i fig. 4) med kraftforsyningen levert kun til denne ene 3-fase statorvikling. På denne måte er det under operasjonen mulig å spare effekten til å være lavere enn den vanlige nominelle strøm. Dette betyr at både strømmen og dreiemomentet kan reduseres til ca. en halvpart. Imidlertid vil startoperasjonsdreiemomentet økes til et dreiemoment større enn det nominelle dreiemoment som oppnås ved hjelp av parallell-delta-koblingene.
I motsetning til det ovenstående ved startoperasjonen av knuseren der en hastighetsreduserende anordning anvendes, er startdreiemomentet forholdsvis lavt, slik at startingen kan foretas ved å lukke bryteren S4 og å delta-koble én 3-fase statorvikling 12 med kraftforsyningen levert kun til denne ene 3-fase statorvikling (enkelt-delta-koblinger i fig. 4). For operasjonen av en forholdsvis stor belastning blir begge av 3-fase statorviklingen 12 og 13 delta-koblet (parallell-delta-koblinger i fig. 4) med kraftforsyningen levert til disse og, på denne måte kan et stort dreiemoment oppnås.
Forklaringen skal nå gjøres for det tilfellet der en pumpe eller vifte, som er en kvadrat-lov avtagende belastning, startes ved hjelp av induksjonsmotoren som et drivmiddel, der koblingene er laget som vist på fig. 3. I dette tilfellet, i den tilstand der samtlige brytere er åpnet, vil koblingen operere slik at bryterne S3 og S4 først lukkes og de to statorviklingene 12 og 13 parallell-delta-kobles med kraftforsyningen levert til disse ved å lukke bryteren Sl. Dernest blir bryterne S2 og S3 åpnet, bryteren S4 lukket, og en statorvikling 12 delta-kobles med kraftforsyningen levert til denne ene statorvikling 12. Dernest blir bryteren S3 lukket og de to statorviklingene 12 og 13 parallell-delta-kobles og kraftforsyningen leveres til begge statorviklinger 12 og 13.
En pumpe eller en vifte er en kvadrat-lov avtagende belastning der den gradvise økning av belastningen er langsom under startoperasjonen, men belastningen blir stor når den nominelle drift nærmer seg. Vanligvis vil koblingen ved slik startoperasjon bli foretatt fra stjerne-koblingene til delta-koblingene. Den foreliggende oppfinnelse følger det samme koblingsmønster, men ettersom de to sett av statorene og rotoren er tilveiebragt, er der en stor forskjell fra stjeme-delta-koblingen som foretas ved hjelp av en vanlig, enkelt induksjonsmotor. Dette betyr at de to sett av 3-fase statorviklingene 12 og 13 effektivt fungerer uavhengig, slik at forholdene mellom strømmene og dreiemomentene mht. de endelige parallell-delta-koblinger under startoperasjonen er 1/3 under parallell-stjeme-koblingsoperasjonen (parallell-stjerne-koblinger i fig. 4), 1/2 under den uavhengige delta-koblings-operasjon (enkelt-delta-koblingene i fig. 4), 1 under nevnte parallell-delta-koblingsoperasjon (parallell-delta-koblinger i fig. 4), og disse endringer sikrer realiseringen av en myk start og i stor grad forbedrer startkarakteristikkene fra de ifølge den konvensjonelle stjerne-delta startoperasjon.
Fig. 7 viser et andre eksempel på forbindelser der statorviklingene 12 og 13 og bryterne S er koblet i koblingsanordningen 25. Her er én side av 3-fase statorviklingene 12 koblet til kraftkildene R, S og T gjennom en hovedbryter Sl, mens den andre siden av 3-fase statorviklingene 12 er koblet til en bryter S2 for stjerne-koblingene. 3-fase statorviklingen 12 er delta-koblet gjennom bryteren S4. En side av 3-fase statorviklingene 13 er koblet til kraftkildene R, S og T gjennom 3-fase statorviklingen 12 gjennom bryteren Sl. Den andre siden av 3-fase statorviklingen 13 er koblet til en bryter S5 for stjernekoblinger. Dessuten er 3-fase statorviklingen 13 delta-koblet ved hjelp av en bryter S6. Derfor resulterer 3-fase statorviklingen 12 i stjeme-koblinger ved hjelp av bryteren S2 og i delta-koblinger ved hjelp av bryteren S4. Dessuten resulterer 3-fase statorviklingen 13 i stjerne-koblinger ved hjelp av bryteren S5 og i delta-koblinger ved hjelp av bryteren S6.
Dernest skal forklaringen gjøres for det tilfellet der, ved å anvende induksjonsmotoren med koblingsanordningen som vist i fig. 7, startoperasjonen finner sted i en kvadrat-lov avtagende belastning, slik som en pumpe eller en katastrofehindringsvifte som blir en last i en privat effektgenererende installasjon. I dette tilfellet foretas startingen ved hjelp av koblingsanordningen på den følgende måte. I tilstanden der samtlige av bryterne er åpnet, vil bryterne S2 og S5 først bli lukket, slik at de to statorviklinger 12 og 13 er parallell-stjeme-koblet og så vil bryteren S2 bli lukket, slik at kraftforsyningen leveres til de to 3-fase statorviklingene 12 og 13. Dernest blir bryteren S2 for en statorvikling 12 åpnet og delta-kobles ved å lukke bryteren S4. Til sist blir bryteren S5 i 3-fase statorviklingen 13 åpnet og bryteren S6 lukkes, hvorved de to 3-fase statorviklingene 12 og 13 parallell-delta-kobles.
Dreiemoment endringene ved omvekslingen av koblingene og de resulterende strøm- og innmatningskarakteristika er som følger.
Dette betyr, når startingen foretas ved hjelp av parallell-stjerne-koblingene, at forholdet blir 1/3 både i strømmen og dreiemomentet, sammenlignet med de i parallell-delta-koblingene. Operasjonen finner sted i parallell-stjeme-koblingene og, ved skjæringspunktet A (fig. 4) med lastdreiemomentet, blir én side (3-fase statorvikling 12) delta-koblet og kobles parallelt med stjeme-koblingene for den andre siden (3-fase statorviklingen). Ved koblingen på dette tidspunkt er strømmen i 3-fase statorvikling 12 for de uavhengige delta-koblinger lik 1/2 av den i parallell-delta-koblingene og den for 3-fase statorviklingen 13 i de uavhengige delta-koblinger er 1/6, og dette betyr at strømmen endrer seg fra forholdet 1/3 til forholdet 4/6. Dessuten finner operasjonen sted under parallell-stjeme-delta-koblingene og, ved skjæringspunktet B med lastdreiemomentet, blir koblingen foretatt til de neste parallell-delta-koblinger. Strømmen endrer seg så fra forholdet 4/6 til forholdet 1.
Strømendringen ved det første skjæringspunktet A er fra 1/3 til 4/6. Denne endring er uten sammenligning mindre enn en stor endring fra forholdet 1/3 til forholdet 1 i den konvensjonelle stjerne-delta koblingsstartoperasjon. Ved det neste skjæringspunkt B er strømendringen fra 4/6 til 1 og, ettersom denne kobling finner sted ved et punkt når hastigheten allerede er nær det nominelle omdreiningstall, er verdien av belastningsstrømmen meget liten, slik at en hvilken som helst innflytelse som endringen fra 4/6 til 1 kan medføre er meget liten sammenlignet med den kjente teknikk. Dessuten, dersom, ved hjelp av koblingsanordningen 20, dreiemomentet bevirket av enkelt-delta-koblingene alene adderes til neste dreiemoment for parallell-stjerne-koblingene, kan endringsforholdene for innmatningene og strømmen ytterligere gjøres mindre. Disse fordeler vil oppstå pga. at, som allerede forklart, de to sett av 3-fase statorviklinger danner to induksjonsmotorer som fungerer effektivt som en enhet for å frembringe det nødvendige dreiemoment. Dersom de to motorene har lik kapasitet, kan den nominelle kapasitet for hver av disse være 1/2 av den for den konvensjonelle motor og kretsene som skal innbefattes kan anvende de som har proporsjonalt lavere kapasitet og kostnad, slik at der finnes betydelige fordeler i begge henseender hva angår ytelse og kostnad.
Til sist viser fig. 8 et koblingsskjema som angir, som et tredje eksempel koblingene for statorviklingene 12 og 13 og bryteren S i koblingsanordningen 25. Dette vil si at én side av 3-fase statorviklingen 12 er koblet til kraftkildene R, S og T gjennom hovedbryteren Sl, og den andre siden av 3-fase statorviklingen 12 er koblet til den ene siden av 3-fase statorviklingen 12 for delta-koblingene. Videre er 3-fase statorviklingen 13 koblet parallelt med 3-fase statorviklingen 12 gjennom bryteren S3, hvilket resulterer samtidig i 3-fase statorviklingen 13 i delta-koblingene.
Dernest skal det forklares for det tilfellet der en last, slik som en kompressor i hvilken repetisjonen foretas for operering og stopping eller for høy og lav, drives av induksjonsmotorene med koblingsanordningen som vist i flg. 8. I dette tilfellet, ved hjelp av koblingsanordningen 20, foretas startoperasjonen ved å lukke bryterne Sl og S3 og delta-koble 3-fase statorviklingene 12 og 13 og der, umiddelbart etter start bryteren S3 åpnes og krafttilførselen kobles kun til 3-fase statorvikling av de to 3-fase statorviklingene 12 og 13. Der belastningen er høy, blir bryteren S3 lukket og kraftforsyningen føres til de to 3-fase statorviklingene 12 og 13 og, der belastningen er lav, åpnes bryteren S3 og krafttilførselen tilføres kun den ene 3-fase stator viklingen 12.
Selv om et problem ikke er betydelig i en kompressor av liten størrelse, vil det når størrelsen av kompressoren øker, kreves en større motor fordi, med stjerne-delta-koblingene startdreiemomentet ikke er tilstrekkelig for repetisjonen av operasjon og stopping og, med linje-startingsoperasjonen, kan en slik repetisjon ikke tolereres. Derfor, med induksjonsmotoren som har et stort dreiemoment (to 3-fase statorviklinger 12 og 13) og en halvpart av dreiemoment-karakteristikkene (en 3-fase statorvikling 12), og når det store dreiemomentet anvendes kun øyeblikkelig for startoperasjonen og umiddelbart kobles til halv-dreiemoment karakteristikkene (enkelt delta-koblingene i fig. 4), er det mulig å foreta en hurtig reduksjon av den store startstrømmen til ca. en halvpart derav og, som en følge blir temperaturstigningen i motoren mindre enn den for den konvensjonelle linje-startingsoperasjonen alene.
Når en høy belastning og en lav belastning gjentas i den kontinuerlige operasjon, opereres den konvensjonelle motoren med det samme dreiemomentet både når belastningen er høy og lav slik at, uansett den lave belastningen og endog når ingen luft anvendes, er effektforbruket stort. Blant den kjente teknikkens motorer finnes der en motor som betjenes ved å anvende stjeme-delta starting med stjerne-koblingen iverksatt mens belastningen er lav. Den stjerne-delta omvekslingen som anvendes deri, ettersom der er en stor forskjell mellom dreiemomentet under stjerne-koblingen og dreiemomentet under delta-koblingen og statorviklingene er én gang fullstendig kuttet fra kraftkilden, oppstår der imidlertid et vedlikeholdsproblem, slik som slitasje på kontakter. Ifølge den foreliggende oppfinnelse, ettersom motoren som anvendes er av en induksjonsmotor-konstmksjon som har et stort dreiemoment (parallell-delta-koblinger) og halvt dreiemomentkarakteristika (enkelt-delta-koblinger) og som drives med det store dreiemomentet når belastningen er høy og med halv-dreiemoment kraktertistikkene (effekten tilføres en av de to statorviklingene) når belastningen er lav, er det mulig å utføre effektbesparingsoperasjonen når belastningen er lav. For omvekslingen mellom det store dreiemomentet og halv-dreiemomentet, ettersom der ikke oppstår noe slikt problem som frakoblingen av 3-fase statorviklingen 12 fra kraftkilden og også ettersom strømmen som flyter til den andre statorviklingen 13 er omtrentlig halvparten av det nominelle dreiemoment, er det dessuten mulig å forbedre påliteligheten hva angår vedlikeholdsaspekter, slik som slitasje av kontaktene på bryterne S.
I den ovenstående utførelsesform, ved å anvende eksempelvis forbindelsene som vist i fig. 7, dersom bryteren S2 lukkes med koblingene endret til enkelt-stjerne-koblinger, vil dreiemomentkarakteristikken bli halvparten av de for parallell-stjerne-koblingene vist i fig. 4, hvorved tilveiebringes dreiemomentkarakteristikkene som er bedre egent for kvadrat-lov minskende karakteristisk belastning.
Den konvensjonelle induksjonsmotor av den type som foreliggende oppfinnelse vedrører, har vært slik at den forbruker unødvendig effekt for et stort treghetsmoment eller at, selv om motoren er for generelt formål, kreves en spesiell startanordning for å begrense startstrømmen, hvorved motoren gjøres til en spesialformålsmotor og ikke lenger en universellmotor. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en induksjonsmotor som har lav kostnad og som på effektiv måte kan anvendes for hvilke som helst formål, samtidig som den fullstendig oppviser sin evne som en induksjonsmotor, dvs. som en motor som kan håndtere et stort treghetsmoment uten å kreve noen slik spesiell høykostnads startanordning slik det kreves for den konvensjonelle, universelle motor, som en motor som kan anvendes i en privat effektgenererende installasjon, og som en motor som kan anvendes i en kompressor som gjentar startings- og stoppingsoperasjoner og som anvendes forskjellig avhengig av en belastet tilstand og en ubelastet tilstand. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for å starte operasjonen av induksjonsmotoren.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for å tilføre effekt til en induksjonsmotor som har et første effektgenereringsmiddel dannet av en første rotor (4,6) og en første stator (15) som omgir den første rotoren og på hvilken en første statorvikling (13) er viklet og et andre effektgenereringsmiddel dannet av en andre rotor (3,5) og en andre stator (14) som omgir nevnte andre rotor og på hvilken en andre statorvikling (12) er viklet, i det nevnte første og andre effektgenereringsmidler er koblet til en felles last, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter de følgende sekvensmessige trinn: et første trinn for tilføring av effekt til nevnte første og andre statorviklinger (13, 12) etter at begge viklinger er respektivt koblet i en stjeme-form, et andre trinn for tilførsel av effekt til nevnte første og andre statorviklinger (13,12) etter at en kobling av nevnte andre statorvikling (12) er endret til en delta-form, mens en kobling av nevnte første statorvikling (13) forblir som stjerne-formen, og et tredje trinn for å tilføre effekt til nevnte første og andre statorviklinger (13,12) etter at koblingen for nevnte første statorvikling (13) er endret til en delta-form, mens koblingen av nevnte andre statorvikling (12) forblir som delta-formen.
2. Fremgangsmåte for å levere effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved dessuten å omfatte, etter nevnte andre trinn, et fjerde trinn for å stoppe effekttilførselen til nevnte første statorvikling (13) som har stjerne-formen og levere effekt kun til nevnte andre statorvikling i delta-formen.
3. Fremgangsmåte for å levere effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 2, karakterisert ved dessuten å omfatte, etter nevnte fjerde trinn, et femte trinn for å tilføre effekt til nevnte første statorvikling (13) etter at den igjen er endret til stjerne-formen, mens effekttilførselen til nevnte andre statorvikling (12) som har delta-form opprettholdes.
4. Fremgangsmåte for å levere effekt til en induksjonsmotor i henhold til et hvilket som helst av kravene 1,2 og 3, karakterisert ved dessuten å omfatte, før nevnte første trinn, et sjette trinn for tilføring av effekt til én av nevnte første og andre statorviklinger (13,12) etter at den har endret seg til stjerne-formen.
5. Fremgangsmåte for å tilføre effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte induksjonsmotor er en enkelt motor (1) i hvilken nevnte første og andre rotorer er montert på en felles roterende aksel (2) med en forutbestemt avstand tilveiebragt mellom disse og der nevnte første og andre statorer på omgivende måte vender mot henholdsvis nevnte første og andre rotorer.
6. Fremgangsmåte for å levere effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved at induksjonsmotoren omfatter en første induksjonsmotor (23) dannet av nevnte første rotor og nevnte første stator og en andre induksjonsmotor (24) dannet av nevnte andre rotor og nevnte andre stator.
7. Fremgangsmåte for å tilføre effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 6, karakterisert ved at hver av nevnte første og andre induksjonsmotorer (23, 24) har en roterende aksel som er direkte koblet til nevnte last (22).
8. Fremgangsmåte for å tilføre effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte første induksjonsmotor (23) har en roterende aksel (2) som er direkte koblet til nevnte last (22), og nevnte andre induksjonsmotor (24) har en roterende aksel (2) koblet til nevnte last (22) gjennom et overføringsmiddel (29).
9. Fremgangsmåte for å tilføre effekt til en induksjonsmotor som angitt i krav 6, karakterisert ved at hver av nevnte første og andre induksjonsmotorer (23,24) har en roterende aksel (2) koblet til nevnte last (22) gjennom et overføringsmiddel (29).
NO19965502A 1995-12-22 1996-12-20 Drivanordning dannet av induksjonsmotor, og fremgangsmåte for å starte samme NO315220B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7350555A JP2798033B2 (ja) 1995-04-27 1995-12-22 誘導電動機による駆動装置及びその始動運転方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO965502D0 NO965502D0 (no) 1996-12-20
NO965502L NO965502L (no) 1997-06-23
NO315220B1 true NO315220B1 (no) 2003-07-28

Family

ID=18411290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19965502A NO315220B1 (no) 1995-12-22 1996-12-20 Drivanordning dannet av induksjonsmotor, og fremgangsmåte for å starte samme

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5838135A (no)
EP (1) EP0780961B1 (no)
KR (1) KR100337688B1 (no)
CN (1) CN1134097C (no)
AU (1) AU702631B2 (no)
CA (1) CA2193051C (no)
DE (1) DE69624208T2 (no)
DK (1) DK0780961T3 (no)
IN (1) IN190575B (no)
MY (1) MY116695A (no)
NO (1) NO315220B1 (no)
TW (1) TW396673B (no)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999065769A2 (en) * 1998-06-15 1999-12-23 Lockheed Martin Corporation Electrical drive system for rocket engine propellant pumps
US6479910B1 (en) * 2000-05-03 2002-11-12 John J. Vithayathil Method and circuits for changing the ratings of a three phase circuit by delta-star switching
JP4159239B2 (ja) * 2000-11-07 2008-10-01 株式会社荏原製作所 複合モータとその運転方法
US6509703B1 (en) 2000-11-28 2003-01-21 Husky Injection Molding Systems, Ltd. Method and system for reduced voltage start-up of AC motors in multi-motor system
DE10127102B4 (de) * 2001-06-02 2013-04-04 Aloys Wobben Windenergieanlage
JP3948009B2 (ja) * 2001-10-03 2007-07-25 株式会社安川電機 3相交流電動機の巻線切換装置
DE20213364U1 (de) * 2002-08-30 2004-01-15 Cameron Gmbh Antriebsvorrichtung
US6788022B2 (en) * 2002-10-21 2004-09-07 A. O. Smith Corporation Electric motor
JP2004254445A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Fanuc Ltd 電動機
US6894455B2 (en) * 2003-04-30 2005-05-17 Remy Inc. Performance improvement of integrated starter alternator by changing stator winding connection
US7034500B2 (en) * 2004-01-23 2006-04-25 A.O. Smith Corporation Electric drive assembly
US20070157992A1 (en) * 2005-12-16 2007-07-12 Arrow Speed Controls Limited AC servo motor veneer lathe drive system
KR100690700B1 (ko) * 2006-01-23 2007-03-12 엘지전자 주식회사 가변속 단상 유도전동기
US20070296281A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-27 Husky Injection Molding Systems Ltd. Electrical motor
EP1901417B1 (en) * 2006-09-13 2011-04-13 Services Pétroliers Schlumberger Electric motor
DE102009000120A1 (de) * 2009-01-09 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Anlaufs eines elektrischen Antriebs
WO2011025918A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 New Core, Inc. Multiple induction electric motor and vehicle
WO2012139123A2 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
CN102280982A (zh) * 2011-08-25 2011-12-14 无锡新大力电机有限公司 一种采用新型结构的永磁电机
DE102012203528A1 (de) * 2012-03-06 2013-09-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit elektrischer Maschine und Verfahren zum Betreiben dieser
US20170025909A1 (en) * 2012-03-27 2017-01-26 Stephen N. Hummel Brushless dc electrical generator
US9467032B2 (en) * 2012-03-27 2016-10-11 Stephen N. Hummel Brushless DC electrical generator
US9806587B2 (en) 2013-08-26 2017-10-31 Robert Ross System and method for stator construction of an electric motor
WO2015140929A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 三菱電機株式会社 機械装置
US20170033720A1 (en) * 2014-04-25 2017-02-02 Kmt Waterjet System Inc. Control system for an induction motor
US10218247B2 (en) * 2014-12-16 2019-02-26 General Electric Company Integrated motor and fluid pump
US9667126B2 (en) * 2015-01-05 2017-05-30 Langham Automatic Co., Ltd. Motor
CN105194883A (zh) * 2015-09-17 2015-12-30 惠州市东阳塑胶模型有限公司 一种用于航模飞行器的电机
JP6701568B2 (ja) * 2016-04-22 2020-05-27 株式会社サタケ 標準規格外の誘導電動機
JP6916646B2 (ja) * 2017-03-30 2021-08-11 本田技研工業株式会社 エンジン発電機
EP3607647A1 (en) * 2017-04-06 2020-02-12 Carrier Corporation A method for reducing the inrush current of an asynchronous electrical motor and a compressor system for implementing this method
US11031895B2 (en) * 2017-07-07 2021-06-08 Mitsubishi Electric Corporation Motor drive system and air conditioner
CN109067052A (zh) * 2018-10-12 2018-12-21 核心驱动科技(金华)有限公司 双定子电机
CN113346702B (zh) * 2021-06-23 2023-04-07 浙江盘毂动力科技有限公司 一种削弱轴向磁通电机中目标谐波的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH354837A (de) * 1957-09-27 1961-06-15 Inventio Ag Verfahren zum Betrieb eines Ein- oder Mehrphasen-Asynchronmotors
GB1269456A (en) * 1969-05-23 1972-04-06 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Apparatus for rotating a load
JPS53102018U (no) * 1977-01-24 1978-08-17
US4228391A (en) * 1978-04-14 1980-10-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Induction machine
EP0088200B1 (en) * 1982-03-08 1988-06-15 Tsudakoma Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for running control of a loom
US4489243A (en) * 1982-05-06 1984-12-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Solar powered actuator with continuously variable auxiliary power control
US4772842A (en) * 1986-03-25 1988-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Drive arrangement with a three-phase motor
FI103230B (fi) * 1989-09-27 1999-05-14 Satake Eng Co Ltd Induktiomoottori
JPH0815377B2 (ja) * 1989-10-05 1996-02-14 株式会社佐竹製作所 二固定子三相かご形誘導電動機
KR0167654B1 (ko) * 1989-10-27 1999-04-15 도시히꼬 사다께 복수 고정자 유도 동기 전동기
CN1064376A (zh) * 1991-02-11 1992-09-09 李兴源 交流调速无刷绕线型感应电动机
US5357180A (en) * 1992-08-12 1994-10-18 Speicher Marcus E Composite rotating machine
US5537011A (en) * 1994-12-22 1996-07-16 Ford Motor Company Method and apparatus for promoting even wear in a multiple-motor drivetrain

Also Published As

Publication number Publication date
CN1158512A (zh) 1997-09-03
CA2193051A1 (en) 1997-06-23
US5838135A (en) 1998-11-17
DE69624208D1 (de) 2002-11-14
DK0780961T3 (da) 2003-02-17
KR19980050106A (ko) 1998-09-15
CN1134097C (zh) 2004-01-07
CA2193051C (en) 2000-07-04
AU7644196A (en) 1997-06-26
NO965502L (no) 1997-06-23
US6154003A (en) 2000-11-28
AU702631B2 (en) 1999-02-25
DE69624208T2 (de) 2003-06-26
IN190575B (no) 2003-08-09
EP0780961A1 (en) 1997-06-25
MY116695A (en) 2004-03-31
NO965502D0 (no) 1996-12-20
EP0780961B1 (en) 2002-10-09
KR100337688B1 (ko) 2002-10-09
TW396673B (en) 2000-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO315220B1 (no) Drivanordning dannet av induksjonsmotor, og fremgangsmåte for å starte samme
NO303606B1 (no) Dobbelt stator induksjons-synkronmotor
US5903115A (en) Auxiliary system including a plurality of ac motors powered directly by an electric generator
US7782008B2 (en) Motor and method for controlling operation of motor
KR101751063B1 (ko) 중장비 머신의 제어
KR100400737B1 (ko) 극변환 모터
EP4236039A1 (en) Magnetic power electricity generating system
JP2798033B2 (ja) 誘導電動機による駆動装置及びその始動運転方法
RU2272351C1 (ru) Синхронный двигатель
JP2000125579A (ja) 原動機起動装置
KR20190119257A (ko) 소프트스타터를 이용한 복수대의 급수 펌프 기동 제어 방법
JP2000110992A (ja) 非常用潤滑油供給装置
JP2013247749A (ja) バイパスサステインシステム(バイパス維持装置)
JPH1169894A (ja) 非常用ガスタービンの起動装置
KR100379473B1 (ko) 극변환 모터
KR100651964B1 (ko) 극변환 모터
JPH11132152A (ja) 排水ポンプ用エンジン駆動油圧ポンプユニット
KR100339390B1 (ko) 고내 온도 조절장치
KR100379472B1 (ko) 극변환 모터
JPS5843192A (ja) 圧縮機用モ−タ
KR20020009907A (ko) 압축기용 극 변환 모터의 과전류 제어 장치
NO811019L (no) Koblingsanordning til regulering av kollektormotors omdreiningstall.
JPH1146497A (ja) 排水ポンプ車
JPS60109799A (ja) 自己励磁式誘導発電機
JPH04353287A (ja) 自動発停型スクリュー圧縮機