交流节能电动机制造技术

本发明专利技术的交流节能电动机由于在转子输出端，发明专利技术了一个由接近开关和Ｖ形槽盘式或螺旋式组成的，能根据电动机输出功率变化的输出功率发讯装置，并自动控制转换开关，改变定子绕组的连接方式，达到电动机从空载到满载的整个负载范围内实现高效运行；并且还能在起动时不需任何起动设备的情况下，实现星形接法或延边三角形接法起动功能的交流节能电动机。它可广泛地适用于负载变化较大的机床，起重运输机械、泵或风机的传动中。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的交流节能电动机涉及交流电动机
现有技术的交流节能电动机，有中小型电机1984年第一期中刊载的“降低电机损耗若干措施的试验验证及高效率模样电机的研制”一文中介绍的YX型高效率电动机。虽然这种高效率电动机在额定功率点附近运行时效率较高，但如果运行在变工况情况下，特别对运行在短时满负荷，较长期轻负荷工况时，总的平均效率就不高，就体现不了高效率电机的效果，同时这种电机的较高效率是以增加金属材料的消耗为代价来实现的，因此电动机的生产成本也较高。公开号为CN2123828U的中国技术专利“自动调功多功电动机”和公开号为CN1044878A的中国专利技术专利申请“合调电机功率节电法和节能电动机”上述两个专利虽然提出了采取在定子绕组中多个抽头的方法，或采取在一个电机座中配置三段不同功率的电机铁芯和绕组，合成一个组合电动机的方法，通过转换开关，使电动机在不同的负载情况下由人工控制变换绕组的接法或变换三段不同功率中相应一段的功率来实行电动机的节能运行。但是由于电动机的负载是受工作机械工况变化的影响而变化的，因此没有自动检测装置是很难及时由人为能控制的，因而上述两个专利所表述的方法只能适用于电动机的负载变化不频繁而又有规律的场合；同时电机的生产也较复杂，用料也较多，因而使制造成本较高。本专利技术的目的是提供一种能随电动机负载功率的变化，通过输出功率发讯装置，自动控制改变电机定子绕组的连接方式，达到能按电动机输出功率的变化，自动改变电动机的输入功率。实现电动机从空载到满载的整个功率范围内都能高效运行；并且还具有电动机在起动时能实行类似星、三角形或自藕减压起动特性，而不需其它附加起动设备的交流节能电动机。下面结合附图说明本专利技术交流节能电动机的目的是这样实现的。图1为本专利技术交流节能电动机的实施结构图，它由定子绕组(13)、转子(10)、机座(7)、轴承(14)、端盖(12)。风扇(17)等组成；其特征是在转子(11)的输出端，有一个由带输出轴端的被动V形槽盘(2)，一个主动V形槽盘(9)，三个以上的滚动体(4)，一个以上弹簧(3)，弹簧座(10)，一个由永磁体或金属制成的检测体(5)和一个以上的接近开关(1)、(6)组成的输出功率发讯装置；在每相定子绕组的各线头分别接在一个以上的转换开关(HK)相应的触点接线端上。其工作原理是当交流节能电动机通过开关接通电源后，转子(11)在定子绕组(13)旋转磁场的作用下产生的旋转力矩，经转子(11)输出端的花键传给制有内花键的主动V形槽盘(9)，再经V形槽中的滚动体(4)传给被动V形槽盘(2)后经输出轴端输出。这时如果交流节能电动机的外负载处在满载功率的百分之二十五以下，主动V形槽盘(9)在弹簧(3)的预载弹力作用下与被动V形槽盘(2)靠得最近，这时由钢球或滚柱为滚动体(4)处在V形槽的中间“见图2a”，固结在主动V形槽盘(9)的检测体(5)没有对固结在端盖(12)上的干式舌簧管或湿式舌簧管或磁敏半导体或电感式或电容式等接近开关(6)或(1)产生作用，因此受接近开关(6)或(1)控制的触点式或密封触点式或由电力电子元件组成的无触点式转换开关(1HK)和(2HK)都处于失电常闭状态，交流节能电动机的定子绕组(13)的连接处在星形接法位置“见图3”，这时定子绕组(13)的每匝电压为额定的 倍，因此交流节能电动机这时相当于380伏线电压的220伏电压下运行，所以电动机的输入功率为额定功率的三分之一，因而运行的效率和功率因数都较高，达到了节约电能的目的。当交流节能电动机的外载增加到额定满载功率的百分之二十五以上时，被动V形槽盘(2)由于外载负荷的反力矩，使与主动V形槽盘(9)V形槽中共同的滚动体(4)在V形槽斜面分力的作用下产生搓动“见图2b”，克服弹簧(3)的弹力，使主动V形槽盘(9)沿转子(11)轴的花键轴向移动，直到与弹簧(3)的弹力平衡，同时由于主动V形槽盘(9)的轴向位移使固结在其上的检测体(5)同步位移，当移到交流节能电动机的输出功率达到满载功率三分之一与弹簧(3)弹力平衡位置时，接近开关(6)导通，使转换开关(1HK)三个常闭与常开主触点得电转换，使定子绕组(13)的接法由星形换接成延边三角形，交流节能电动机即工作在大于星形接法时的输入功率下运行。这时如果定子绕组(13)每相只有一个抽头，那么每相绕组可按双层绕组的形式制造，其每相上下两层绕组的串接点为抽头，其延边三角形抽头点的功率可为额定功率的二分之一到三分之二之间。当交流节能电动机的外载负荷进一步增加，在负载反力矩的作用下主、被两V形槽盘(9)和(2)的搓动角进一步加大，同时在V形槽中滚动体(4)和V形槽斜面分力的推动下，迫使主动V形槽盘(9)进一步克服弹簧(3)的弹力轴向移动，直到负荷力矩与弹力达到新的平衡，当这一力矩的平衡点达到定子绕组(13)延边三角形接法功率的五分之四以上时，固结在主动V形槽盘(9)上的检测体(5)使接近开关(1)导通，转换开关(2Hk)得电，三个主触点转换，这时定子绕组(13)的连接为三角形。当交流节能电动机的负载进一步加大到额定功率的百分之一百十时，固结在主动V形槽盘(9)上的检测体(5)随主动V形槽盘(9)的移动使接近开关(15)导通，这时电机过载信号装置得电而发出声或光的讯号报警，以利及时调整负载防止损坏电机。如果有必要也可加入自动控制电路，使电动机过载延时一段时间后自动切断主电源，以避免电机长期过载运行而损坏。当交流节能电动机的负载减轻时，主动V形槽盘(9)在弹簧(3)弹力的作用下回移，当电动机的外载负荷减小到额定功率时，接近开关(15)由于检测体(5)随主动V形槽盘(9)的回移离去而关闭，报警元件(20)失电而停止报警。当电动机的外载负荷进一步减小到额定功率的三分之二或四分之一以下时，在弹簧(3)的弹力作用下，检测体(5)随主动V形槽盘(9)回移的同时，使接近开关(1)和(6)逐步关闭，逐个切断转换开关(2HK)和(1HK)控制电源，三个主触点转换使交流节能电动机的定子绕组(13)由三角形接法逐步变换为延边三角形和星形接法。因此本专利技术的交流节能电动机能根据外加负荷的变化，自动变换定子绕组(13)的连接方式，使之达到高效节能的目的。另外当本专利技术的交流节能电动机的单机功率或负载设备的运转惯性较大而不宜全压直接起动时，只要按图13所示按下起动按扭(QA2)或(QA3)，切断转换开关(1HK)或(2HK)或(3HK)的电磁线圈电路，这时电动机只在星形或延边三角形的接法下起动，可在电动机不用其它任何减压起动设备的情况下达到降压起动特性的目的。本专利技术的交流节能电动机由于能根据负载功率的变化，自动控制转换开关，变换定子绕组的连接方式，始终使电动机工作在较高的效率和功率因数下运行，因此与现有技术的交流电动机相比特别在变工况下具较高的效率和功率因数具有节能的优点。同时还能在不增加其它起动设备的情况下，具有达到星、三角或类似自藕减压起动功能的特点，从而可降低较大功率或驱动较大惯性负荷下电动机设备投资的优点。图3为交流节能电动机的电气线路图，图中每相定子绕组(13)只为一个抽头，绕组抽头处的功率为电机额定功率的百分之五十到六十五之间，每相定子绕组(13)分两层嵌绕，抽头为两层绕组的串本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流节能电动机由定子、转子、机座、端盖、风扇、轴承等组成，其特征是还包括：ａ．定子绕组（１３）每相有一个以上的抽头；ｂ．转子（１１）的输出端有一个由主动Ｖ形槽盘（９）、被动Ｖ形槽盘（２）、三个以上的滚动体（４）、一个以上弹簧（３ ），一个检测体（５）、一个以上的接近开关（１）和（６）组成的端面Ｖ形槽盘式，或由一个主动螺旋（２１）、一个被动螺旋（２２）、一个以上弹簧（３）、一个检测体（５）和一个以上的接近开关（１）和（６）组成的螺旋式输出功率发讯装置；ｃ．一个以上 的触点式或密封触点式或电力电子式转换开关（ＨＫ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李天宝，
申请(专利权)人：李天宝，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]