[发明专利]正弦调压与星角变换相结合的异步电动机节能器

说明书

本发明属于三相异步电动机的节能装置。

电动机节能有两种途径，一是采用节能电动机，二是对非节能电动机增设节能控制器。后者主要针对面大量广的已有设备的节能改造，即增设电机节能器。电机节能器一般又有变频调速和采用高频开关技术实现正弦调压调速及可控硅交流调压调速节能器。变频调速和高频开关实现正弦调压调速节能器存在成本高，不能推广普及的缺点。而可控硅交流调压调速节能器虽然价格便宜，但它存在当输出电压过低时谐波过大，不仅污染电网，恶化网侧功率因数，而且还会引起电机额外发热，失去节电的作用。所以，在要求大范围调压的情况下应考虑正弦波调压方式。已有的正弦波三相调压器有：旋转式感应调压器、自耦接触式调压器和补偿式调压器。旋转式感应调压器存在体积、重量和价格均过高的缺点。自耦接触式调压器虽然在体积、重量和价格低于前者，但它存在仍需具有与所控电机同等容量，而且在恶劣环境下炭刷易损坏的缺点。补偿式调压器虽然在输出同等功率条件下，所需补偿变压器容量远小于前两者，但存在调压范围小，不能超过输入电压的30％的缺点。电机定子绕组星——角变换技术对于负载率小于1/3电动机额定功率时，是一种性能价格比最高的节能控制方式，但当负载较重时，这种控制方式将失去节能作用。

本发明的目的是研制一种正弦调压与星角变换相结合的异步电动机节能器，该节能器应具有低成本、正弦调压范围宽、节电率高、环境恶劣条件下也能可靠运行的性能。

本发明由测量与控制单元、空气开关、电流互感器、补偿电容、补偿变压器、接触器组成。接触器由J₁、J₂、J₃组成，接触器J₁线圈的两端接在测量与控制单元的输出端，接触器J₂线圈的一端接在测量与控制单元的一个输出端上，另一端接J₃的常闭接点J₃₄的一端，J₃₄的另一端接J₂的常闭接点J₂₄的一端，J₂₄的另一端接J₃线圈的一端，J₃线圈的另一端接测量与控制单元的一个输出端，J₃₄与J₂₄的连接点又接测量与控制单元的另一输出端。补偿变压器由TB₁、TB₂、TB₃组成，TB₁、TB₂、TB₃的三个初级线圈W₁₁、W₂₁、W₃₁的两端分别接测量与控制单元的两个输出端，它们的三个次级线圈W₁₂、W₂₂、W₃₂的一端分别经电流互感器HG₁、HG₂、HG₃与空气开关K的一相连接。W₁₂、W₂₂、W₃₂的另一端分别与电机M的三个输入端连接，这三端又分别与测量与控制单元的三个输入端连接。J₁的三个常开接点J₁₁、J₁₂、J₁₃分别并接在W₃₁、W₂₁、W₁₁的两端上。J₂的三个常开接点J₂₁、J₂₂、J₂₃的一端分别与电机M的三个输入端相连，J₂₁、J₂₂、J₂₃的另一端分别与电机M的另三个输入端相连。J₃的三个常开接点J₃₁、J₃₂、J₃₃的一端短接，另一端分别接在电机M的三个输入端上，同时分别与J₂的J₂₁、J₂₂、J₂₃的一端相连。