[实用新型]异步电动机

说明书

本实用新型涉及一种改进的异步电动机，特别是一种适用于工作电压为140V～230V范围的异步电动机。

根据电机学原理，可把异步电机的转矩M_em和电压V与磁通量φ_m的关系表示为M_em＝f（V²）或M_em＝f（φ_m），从以上函数关系可知，电机转矩和电压的平方或磁通量的大小成正比。当电压V下降时，磁通量φ_m随之下降，而电机转矩下降得更快，当M_em＜M_max（即电机最大输出转矩）时，电机失步直至停转，此时电流非常大，电机很快烧毁。现有市面销售和使用的异步电机，大多存在电压适应范围窄的缺点，而随着农村经济迅猛发展，社队企业、家庭作坊增长很快，需要更多的电机作为动力，但农村电网电压频率波动大，且偏低，电机性能恶化，很容易烧毁。由于我国能源紧张、供用电不平衡，农村电网状况将在很长一段时期内得不到改善。我们的目的是发明一种在电网电压、频率不稳定的情况下仍然正常工作的异步电机。

本实用新型的任务是这样完成的，在绕组匝数11％～38％的位置上，并联一个切换元件，来实现拓宽异步电机工作电压范围的。图1是本发明的基本原理图，Q为切换元件。当电压下降到一定程度时，切换元件动作，将占绕组总匝数的11％～38％部分切除，此时电网电压加在另一部分绕组上，匝数与阻抗减少，相对电压升高，磁通量增加，电机诸力能指标重新提高，电机又恢复良好的运行状态，各性能指标重新提高。

基本设计思路是：从实际情况出发，使电机在电网电压的一定波动范围内维持正常工作，仍有较佳的性能指标，也就是以一种动态的设计思想来代替静态的，只考核额点电压点，不能适合实际要求的设计思想。

本实用新型适用于单、三相交流异步电动机，特别适用于250～1500W的单相异步电动机，因为农村地区主要使用单相电，三相电用得少，农村小型机械配套电机功率等级基本上在这一范围内。按本实用新型做出的电容运转式异步电动机样机经测试具有以下优点：

1、节能效果显著，由于效率曲线出现双峰，尤其在低压状态下，比一般电机节能7～10％。

2、机械特性好，电压波动偏低40％时，转速只下降6～7％。

3、起动力转矩。低压下起动力矩比一般电机高30％～50％不易卡住。

4、如不需满载工作，对电机额定输出功率降低一档要求，如550W电机输出370W，则在不低于110V电压下仍能正常工作，电机有很强的适应性。

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步的阐述。

图一：基本原理图

图二：用交流接触器作为切换元件的接线图。

图三：控制原理图。

图四：继电器和接触器的关系图。

图五：控制电机绕组的接线图。

图六：单相电容式异步电动机线路图。

图七：三相异步电动机线路图。

实施例一：

参照图二，切换元件的动作是利用交流接触器CJ的吸合特性来完成，切换电压值为175V。线圈电压为220V的交流接触器其吸合电压约为175V，释放电压约为100V。吸合电压值刚好是切换元件控制电机L₁＋L₂绕组的切换值，为使释放电压达到切换的要求值，在电路上串联一可变电阻R，起分压作用。

当线路电压低于175V时交流接触器CJ不吸合，其电流通过13，14触点至L₁绕组为低压运行，当电压升到175V时接触器吸合，电流经11、12触点至L₁＋L₂绕组为正常运行，反之释放。

实施例二：

参照图三，切换元件的控制电路是由桥式全波整流电路、分压电阻R₁，R₂稳压管DW、微触发可控硅SCR和中间继电器1J组成。切换电压为175V。电网电压经整流后，输经R₁，R₂分压，稳压管DW，采用揪板型，其导通电压为4.3V。起着稳压和开关双重作用的稳压管DW，控制微触发可控硅SCR的通断，进而使中间继电器1J动作。

参照图四：中间继电器1J和交流接触器串接，其动作，控制着交流接触器的状态。

图五是交流接触器控制电机绕组的线路图，触点2、3接通电机正常运行，触点1、3接通电机处于低压运行。