[发明专利]一种低调速损耗的绕线式异步电动机及其调速装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的绕线式异步电动机及其串极调速控制装置，属电动机技术领 域。

背景技术

绕线式异步电动机广泛应用于工业生产中，其调速节能控制具有重要的经济价值。异 步电动机的调速方式主要有变频调速和串极调速，串极调速是通过控制电机的转子电流实 现的。由于电机转子侧的电压低，控制电路简单，易于实现，故绕线式异步电动机的串极 调速具有很好的应用前景。但是，绕线式异步电动机转子侧的电流较大，串极调速时转子 电流必然要流经滑环和电流调节器件，这不仅会使异步电动机的损耗增大，效率降低，而 且还会加快滑环磨损，缩短其使用寿命，这是目前串极调速控制绕线式异步电动机所存在 的一个主要缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种在串极调速控制时具有低调速损耗 的绕线式异步电动机，并给出该电动机的调速装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种低调速损耗的绕线式异步电动机，由定子、三相定子绕组、转子、转子绕组和滑 环组成，所述定子绕组采用普通三相绕组结构；所述转子绕组包括并列安装于转子上的两 套三相绕组，分别是调速绕组和不调速绕组，所述调速绕组末端星型连接，各首端分别经 转子上的相应滑环与外界电路连接；所述不调速绕组各相的首端和末端短接。

一种低调速损耗的绕线式异步电动机的调速装置，它包括绕线式异步电动机及调速控 制电路两部分，各部分构成如下：

a.绕线式异步电动机

它由定子、三相定子绕组、转子、转子绕组和滑环组成，所述定子绕组采用普通三相 绕组结构；所述转子绕组包括并列安装于转子上的两套三相绕组，分别是调速绕组和不调 速绕组，所述调速绕组末端星型连接，各首端分别经转子上的相应滑环与外界电路连接； 所述不调速绕组各相的首端和末端短接。

b.调速控制装置

它由整流电路、储能元件、斩波电路和逆变器组成，所述储能元件为电感L₁和电容C₂； 所述整流电路的输出接至电感L₁和电容C₂，在电容C₂的两端并联斩波电路的斩波管、以及 逆变器的输入端，逆变器的输出端接至三相电源。

上述低调速损耗的绕线式异步电动机的调速装置，在逆变器的输入端增设电感L₃，在 电感L₁和电容C₂之间增设隔离二极管D1。

上述低调速损耗的绕线式异步电动机的调速装置，在整流电路的输出端和电容C₂之间 并联一个或多个斩波电路。

本发明的转子采用双三相绕组，其中一个三相绕组与滑环连接作为调速绕组，另一个 绕组如同普通异步电机一样将绕组首尾短接。调速控制电路仅对该三相绕组中的电流进行 调节，使流过调速控制电路和滑环的电流大大减小，既降低了损耗，又提高了滑环的使用 寿命；转子电流调节控制电路采用斩波电路对转子电流进行调节，并用逆变器将储存于电 感中的能量回馈电网，可进一步提高节能效果。同传统绕线式异步电动机相比，本发明不 仅效率高，而且滑环不易磨损，使用寿命长。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明转子绕组结构示意图；

图2是调速电路的电原理图。

图中各标号为：a1、b1、c1、转子三相调速绕组首端，x1、y1、z1、转子三相调速 绕组末端，a2、b2、c2、转子三相不调速绕组首端，x2、y2、z2、转子三相不调速绕组 末端，N、调速绕组公共点滑环接点，a、b、c、滑环接点，ZQ、全波整流桥，IGBT1、IGBT2、 斩波管，C₁、C₂、电容，L₁、L₂、L₃、电感，D1、D2、隔离二极管，NBQ、逆变器。

具体实施方式