[发明专利]一种变功率电动机

权利要求书

1.一种变功率电动机，其变功率电动机(1)主要由转子、定子、壳体、定子绕组(L)和接线端子(3)组成，其变功率电动机(1)还包括智能控制器(2)，智能控制器(2)与负载电流传感器(I1、I2)、电压传感器(V1)、多个绕组切换开关(m)、多个功率因数补偿切换开关(K)组成变功率电动机(1)的自动控制系统，由智能控制器(2)根据负载电流传感器(I1、I2)、电压传感器(V1)的负载电流、电压信号与电动机运行状态信息的比较运算和数学解析优化处理，分别控制多级绕组切换开关(m)、多个功率因数补偿切换开关(K)的接通与分断，所述绕组切换开关为三相切换开关，其特征在于：

所述变功率电动机(1)的定子绕组采用按电动机额定电流(Ir)向下逐级降低功率的串联绕组形式，并分别将各个定子串联绕组(L)的各个串联节点(L1、L2、L3……Ln)引出至接线端(U1、V1、W1；U2、V2、W2；U3、V3、W3……Un、Vn、Wn)，然后，由智能控制器(2)对其多级定子串联绕组(L)的各个串联节点(L1、L2、L3……Ln)进行自动切换和自动控制，多级定子串联绕组(L)的最大额定电流为电动机的额定电流(Ir)，即为靠近星点的串联绕组(L1)的额定电流，各个定子串联绕组(L)的额定电流(Ir1～Irn)分别按额定电流(Ir)等比级数、等差级数或其它离散参数选取，以完成多级定子串联绕组(L)的各个额定电流(Ir1～Irn)的优化处理；

所述变功率电动机(1)的定子绕组是由在同一定子铁芯线槽内镶嵌多级定子串联绕组(L)构成，多级定子串联绕组(L)采用按绕组功率大小从星点向外逐级分段串联，靠近星点是最大功率的串联绕组(L1)，它的一端连接在一起形成所谓的星点(o)，另一端与仅次于最大功率下一级串联绕组的一端连接，仅次于最大功率下一级串联绕组的另一端与仅次于它的下一级串联绕组的一端连接，依此类推，最小功率串联绕组(Ln)的开放末端是最小功率的引出端；由靠近星点(o)最大功率串联绕组(L1)与仅次于它的下一级串联绕组(L2)的串联节点作为最大功率的引出端，依此类推，分别在各个串联绕组的节点引出次于上一级功率的引出端，再次于上一级功率的引出端，直至最小功率串联绕组的开放末端的引出端(Ln)。

2.如权利要求1所述的变功率电动机，其特征在于：多级定子串联绕组(L)的各个节点(L1、L2、L3……Ln)引出端分别按大小不同的额定电流(Ir1、Ir2、Ir3～Irn)引出，最小功率串联绕组引出端(Ln)为串联绕组的开放末端，变功率电动机(1)的各个额定电流(Irn)或各个额定功率引出端通过智能控制器(2)由小到大的逐级递增控制即可实现电动机的软启动，通过智能控制器(2)由大到小的逐级递降控制即可实现电动机的软停止，通过智能控制器(2)根据负载传感信号进行比较运算即可实现变功率电动机(1)根据负载实时切换各个适当的串联绕组，从而实变功率电动机(1)跟踪负载变化的自动改变功率的调控特性和优良的节能效果；变功率电动机(1)的各个定子串联绕组(L)采用多级分段的智能控制，从星点(o)向外每一级的节点即可视为一个独立功率的三相电动机，直至开放末端最小功率的三相电动机，从开放末端向中心的星点(o)每一级增大一定的电动机功率；靠近星点(o)的这一级串联绕组在电动机开启后始终处于工作状态，但每一级的工作电流都随着后面各级的变化而变化，直至最小功率的末级绕组(Ln)。

3.如权利要求1所述的变功率电动机，其特征还在于：每一级定子串联绕组(L)与仅次于它的下一级定子串联绕组(L)的串联节点的引出端，分别对应多个三相切换开关(m1～mn)，从而实现软启动和软停止以及在运行中自动跟踪负载变化调控多级串联绕组(Ln)的额定电流(Ir1～Irn)，从而获得动态调节特性；多个定子串联绕组(L)的各个电源接线分别引出至接线端子，所述多个定子串联绕组(L)的数学优化处理方法适用于单相或多相电动机。