[发明专利]自动转换三功率电动机

说明书

本发明属于旋转电机，涉及到对现有封闭式鼠笼型三相异步电动机的改进，具体说是一种自动转换三功率电动机。

众所周知，现有的封闭式鼠笼型三相异步电动机在其额定转速下只有一个功率，它与工作机械匹配后，其功率不能随机械负载的变化而改变，在非满负荷情况下，电动机运行属于“大马拉小车”的状况，如何使这种电动机能随工作机械负载的变化自动地转换其功率，实现电动机的功率与变负载工作机械的合理匹配，目前尚未发现较理想的技术解决方案。1986年温州市节能仪器厂生产的“电动机Y-△自动转换节电仪、箱”，配合电动机使用，Y形为电动机小功率运行，△形为电动机大功率运行，其缺点是：它只能解决当负载为30%额定功率以下（小负载）和60%额定功率以上（大负载）时的节电问题，不能解决中负载的节电问题。

本发明的目的是设计出一种自动转换三功率电动机，当工作机械的负载变化时，该电动机的功率能随之自动改变，达到电动机功率与负载的合理匹配，解决大、中、小负载的节电问题。

本发明是这样实现的：通过改变现有封闭式鼠笼型三相异步电动机的定子绕组的绕制方式和接线方式，当工作机械负载发生变化时，由功率自动转换开关自动改变电动机的功率。具体说自动转换三功率电动机是由封闭式鼠笼型三相异步电动机和功率自动转换开关组成的。所述的电动机具有二支路并联，双层叠绕的两套定子绕组，每相第一套定子绕组的尾端和第二套定子绕组的首端相连，并在连接处抽出一个抽头，所述的功率自动转换开关是由电流互感器、交流接触器、信号稳定电路、信号形成与鉴别电路、中功率控制电路、大功率控制电路、自动-手动转换开关、手动按钮组和24伏稳压电源组成。电流互感器和24伏稳压电源的输入端连三相电源，电流互感器的两个输出端分别与交流接触器和信号形成与鉴别电路的一个输入端相连，24伏稳压电源的输出端与信号稳定电路的输入端相连，信号稳定电路的输出端与信号形成与鉴别电路的另一个输入端相连，信号形成与鉴别电路的两个输出端分别连接中功率控制电路和大功率控制电路的输入端，中功率控制电路和大功率控制电路的输出端及手动按钮组的输出端分别连接自动-手动转换开关的两个输入端，自动-手动转换开关的输出端接交流接触器的另一个输入端，交流接触器的输出端与电动机的接线盒连接。

本发明可将一台额定功率的电动机，在其转速不变情况下，自动转换成三种功率与变负载工作机械合理匹配，提高效率，节约电能。

现根据附图和实施例对本发明作进一步详细叙述：

附图1是电动机定子绕组展开示意图;

附图2是功率自动转换开关原理框图;

附图3是功率自动转换开关电气原理图;

附图4是功率自动转换开关电气原理续图。

以30千瓦自动转换三功率电动机为例，自动转换三功率电动机由封闭式鼠笼型三相异步电动机和功率自动转换开关组成，电动机具有二支路并联，双层叠绕的两套定子绕组，每相第一套定子绕组的尾端和第二套定子绕组的首端相连，并在连接处抽出一个抽头，本实施例中，两套定子绕组每相都采用两根φ1.56毫米高强度聚酯漆包圆铜线并成一根绕制而成，且第一套定子绕组的每个线圈为11匝，第二套定子绕组的每个线圈为5匝。定子绕组的展开如图1所示，其中D₁、D₂、D₃分别为三相第一套定子绕组的首端，D₄、D₅、D₆分别为三相第二套定子绕组的尾端，D₁₄、D₂₅和D₃₆分别为第一套定子绕组的尾端和第二套定子绕组首端连接处的抽头。上述九个定子绕组的端头分别与电动机接线盒上所设置的九个接线柱对应连接。定子绕组的首端D₁、D₂、D₃分别接三相电源。当其尾端D₄、D₅、D₆结成星点（即星形接法）时，形成10千瓦功率级;当抽头D₁₄、D₂₅、D₃₆结成星点（星形接法）时形成20千瓦功率级;当D₁接D₅、D₂接D₆、D₃接D₄（三角形接法）时，形成30千瓦功率级。