[实用新型]参数电压变换感应电动机及其控制装置

说明书

本实用新型属感应电动机及其控制装置

据调查，实际运行的感应异步电动机，大部分实际负载远低于它的额定负载，长期处于轻载运行，这导至效率下降，功率因数降低。感应电动机由于存在起动电流是额定电流的4～7倍而使电网电压质量变坏，产生一系列不良影响。多年来，人们长期致力于解决上述问题。

据检索表明：中国专利局受理的“多功能电动机”（申请号88105802.5）是把定子各相绕组分为两套绕组嵌放，一套为Δ接绕组，一套Y接绕组，两套绕组彼此互差30°电角度。出线端有九个头，以便改变接法和运行，但存在两个问题：一是“绕线和接线较复杂”，端接线用铜量较多；二是在Δ接法运行和Y－Δ接法运行两种情况下，只能满足一种情况导线中的电流密度相等，当运行于导线中的电流密度不相等时，两套绕组发热不均匀，有可能烧毁电机。

由中国专利局受理的“自动转换三功率电动机”（申请号89103774.8）是具有二支路并联，双层迭绕的两套定子绕组，每相第一套定子绕组的尾端和第二套定子绕组的首端相联，联接处抽出一个抽头，三相共有九个出线端，当重载时接成三角形接法运行，当中等负载时，接成一部分匝数的Y接法运行，当轻载时接成全匝数的Y接法运行。但也存在两个缺点：一是不适用于单层和混合等绕组，且如果按该专利实施例的匝比11：5，不适用于三及三的倍数对极电机，因为当接成中等功率运行时空着不接的匝数比为 5/(11＋5) ≈ 1/3 ，对一相绕组而言，某一极下的导体几乎全是空作不用，在这种情况下运行，将发生机械振动，噪声增大，缩短电机使用寿命，且材料应用不充分；二是制造工艺较复杂。

本实用新型的目的是研制一种感应电动机，既解决感应电动机“大马拉小车”的问题，又可使起动电流减小，并弥补了上述两发明之不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用下列技术方案：

把现有额定运行是Δ接法的电机设计、制造为额定运行是Y接法的电机，所使用的材料完全相等。把Y接法运行的电机包括现在是Y接法运行的电机的每相定子绕组用等效的横截面积相等，且材料相同的两根绝缘导线并绕。把每相并绕的两根导线的四个头接于出线盒，这样，三相便有十二个头接于出线盒，其中1U1、2U1、1V1、2V1、1W1、2W1六个头为首端，1U2、2U2、1V2、2V2、1W2、2W2六个头为尾端。在运行时，根据电机负载率的高低，通过改变接法来改变相绕组的参数和电压，以达到不同的运行效果。当实际负载率在70～100％范围时，把三相六根导线的尾端联成一点而成为Y运行的星点，各相两根导线的头各接为一点而成为各相的头，这样，三相便构成为双根Y运行。当实际负载率在30～70％范围时，把各相的尾、首联接后，再接成三角形运行。当实际负载率在20～30％范围时，可将各相两根导线尾、首相联后，再把一相的尾端接于另一相的中点而构成延边三角形运行。当实际负载率小于20％范围时，可把各相尾、首相联后，再接成单根Y接法运行。在起动时，根据不同的负载性质，采取不同的接法起动，待电机起动结束后，再切换成所需要的接法运行。当电机空载起动，且拖动系统的牵入转矩小于0.5时，将电机接成单根Y接法起动。当电机轻载起动，且拖动系统的牵入转矩小于0.7时，将电机接成延边三角形起动。当电机重载起动，且拖动系统的牵入转矩大于1时，可将电机接成三角形接法起动。当配电网络允许直接起动时，将电机接成双根Y接法直接起动。该电机起动、运行的控制，均采用接触器、继电器等构成控制装置、实现了上述单根Y、延边三角形、三角形、双根Y接法的转换。

为了实现上述各种起动、运行接法的各种转换，本实用新型的控制采用主令控制。电机——控制装置拖动系统主电路接线原理如图7，控制装置控制电路接线原理如图8。