一种新型双功率高效节能感应电动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型双功率高效节能感应电动机，包括转子、定子绕组，其中：定子三相绕组每相分为三段，所述三相绕组采用Δ＋Ｙ接线法或Ｙ＋Ｙ接线法，所述Δ＋Ｙ接线法的Δ接法端部为对应高功率接线的端子，Ｙ接法端部为对应低功率接线的端子；所述Ｙ＋Ｙ接线法的第１Ｙ型接法的端部为对应高功率接线的端子，第２Ｙ型接法端部为对应低功率接线的端子，所述Δ＋Ｙ接线法或Ｙ＋Ｙ接线法的高功率接线的端子与低功率接线的端子接线转换由两个接触器实现转换连接。该新型电机能适应一种或两种电压并具有可选择的高、低两种功率档，具有起动转矩大，运行效率和功率因数高，控制简便，可靠性好，空载电流显著下降，具有较好的节能效果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电机
，具体涉及一种新型双功率高效节能感应电动机。
技术介绍
在许多机械装置中(如油田抽油机、煤矿输送机、球磨机、风机、水泵、压缩机等)， 其拖动电机系统都不同程度地存在着“大马拉小车”现象，造成电能浪费严重，运行效率低 下。主要原因一是有的装置要求重载启动，启动时需要很大的启动转矩，而正常运行时负 载转矩却并不大，甚至是空载运行；二是有的装置有时需重载启动、有时轻载启动、有时空 载启动，而且正常运行时其负载在重、轻、空之间交替进行或经常变化。为适应这样的负载， 电机一般要按重载起动或重载运行要求选配，但这样又会造成电机轻载或空载运行时实际 负载率小，效率和功率因数低下。为满足拖动电机自动匹配负载变化从而实现高效运行的要求，国内外曾提出很多 技术方案，例如，高转差电机，永磁电机，双定子电机，也有采用晶闸管调降压运行，变频电 源，无功补偿装置，以及电机定子绕组采用Υ-Δ接法等。传统Υ-Δ接法转换绕组换接复杂， 其中的Y和△接法两个档对应绕组线圈串联匝数比值局限于固定数值力，不能进行调整， 很多情况下无法保证使电机按最佳工作状态运行。这些技术方案或性能改进不大，或成本 高，或控制转换复杂可靠性差，并不能真正满足这些机械装置的需要，实际上也很难推广应 用。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种起动转矩大， 运行效率和功率因数高，控制简便，可靠性好，节能效果显著的新型双功率高效节能感应电 动机。为实现上述技术目的，采用的技术方案是该新型双功率高效节能感应电动 机，包括转子、定子绕组，其特征在于所述定子三相绕组每相分为三段，所述三相绕组采用 Δ+Y接线法或Y+Y接线法，所述Δ+Υ接线法的△接法端部为对应高功率接线的端子，Y接 法端部为对应低功率接线的端子；所述Υ+Υ接线法的第1 Y型接法的端部为对应高功率接 线的端子，第2 Y型接法端部为对应低功率接线的端子，所述Δ+Υ接线法或Υ+Υ接线法的 高功率接线的端子与低功率接线的端子接线转换由两个接触器实现转换连接。采用上述技术方案的有益效果是该新型双功率高效节能感应电动机的定子三相 绕组每相分为三段，所述三相绕组采用Δ +Y接线法或Υ+Υ接线法，上述接法具有低功率接 线的端子和高功率接线的端子，Δ +Y接线法或Υ+Υ接线法的高功率接线的端子与低功率接 线的端子接线转换由两个接触器实现转换连接。两个接触器即可简便可靠地进行双功率两 挡切换，这是这种接线方式的一大特点，调整两档各自对应的绕组线圈匝数则能方便得到 两档功率分配比值，也即两档实际功率可按需设计，从而使电机负载运行在最佳工作状态。 按交流电机绕组相关理论，三相绕组的△+Y接法也有增大绕阻系数同时削弱磁势谐波的作用。绕组连接实现高低功率转换是采用了定子绕组串联匝数“减匝”使电机容量增大的 设计思想，也即按电机容量分配，由低到高对应两个功率档的电机绕组每相串联匝数逐渐 减少，低档功率对应最多匝数，高功率档对应最少匝数，这样使得各个功率档之间具备最简 单也最为可靠的转换方式，也能够适应其连接的机械装置负载变化时保持电机高效运行的 工况要求。经对已研制出的油田抽油机和皮带输送机用的新型双功率电动机样机测试，其 效率提高2-3个百分点，节电率达10-30 %以上。这种新型电机能适应一种或两种电压并具 有可选择的高、低两种功率档，其中高功率档具有高起动转矩，用于重载起动或运行，起动 过程完毕可视负载情况保持高功率档运行或是转入低功率档运行。低功率档可用于空载或 轻载启动，使整个电机系统能够自动保证一定的软启动性能，新型电机能很好地匹配负载， 与目前其它改进技术方案相比，起动转矩大，运行效率和功率因数高，控制简便，可靠性好， 空载电流显著下降，因而更具好的节能效果。以下结合附图对本技术的具体实施例作进一步详细的说明。附图说明图1为本技术定子绕组接法示意图。图2为本技术定子绕组另一种接法的示意图。图3为Z = 48，ρ = 2双功率电机绕组线圈三相划分相位分析图。图4为Z = 48，p = 2三相双功率绕组Δ+Y接线图。图5为Z = 48，ρ = 2三相双功率绕组Υ+Υ接线图。具体实施方式如图1、2所示，该新型双功率高效节能感应电动机，包括转子、定子绕组，所述定 子三相绕组每相分为三段，即ΑΑ、ΑΥ1、ΑΥ2 ；BA、BY1、BY2 ;CA、CY1、CY2。上述三相绕组采用 Δ+Y接线法或Y+Y接线法，所述Δ+Υ接线法的△接法端部为对应高功率接线的端子，Y接 法端部为对应低功率接线的端子。即绕组AA、BA、CA采用Δ接法，绕组AYl ΑΥ2、ΒΥ1 ΒΥ2、 CYU CY2分别并联后串接在Δ接法的三个端部，Y接法端部的出线端子UH、VH、WH为对应 高功率等级，出线端子UL、VL、WL为对应低功率等级。如图所示的绕组为Y+Y接线法的接线 图，绕组AA、BA、CA采用Y接法，绕组AYl AY2、BY1 BY2、CY1、CY2分别串联后串接在Y接法 的三个端部，构成Y+Y接线法，Y接法的三个端部分别引出接线端子UH、VH、WH，该接线端子 对应高功率等级，AY2、BY2、CY2的另一端引出接线端子UL、VL、WL,该接线端子对应低功率 等级。所述八+￥接线法或￥+￥接线法的高功率接线的端子皿、￥^!1与低功率接线的端子 UL、VL、WL接线转换由两个接触器实现转换连接。下面以电机极数2p = 4，槽数Z = 48的三相绕组，输送机负载为例具体说明。如图3所示极数2p = 4，槽数Z = 48槽号相位图。图4所示为标准60°相带绕 组的三相槽号线圈分配方案，这也对应新型电机Y+Y接法的低功率档。上述每相所去掉的 4个槽号还需要在低功率档时重新接入，三相绕组线圈所采用的接法而定。若为Y接法，一 般可采用单路串联接入方式，也即形成三相Y+Y接法。两路并联槽号的划分，还需注意这两 路之间的感应电势平衡问题。在低功率档也即标准60°相带绕组基础上去掉一部分线圈槽 号，使电机负载能力增大，从而得到高功率档是本文研究的基本思路。不过，众所周知，按交准60°相带绕组性能为最好，去掉一些槽号的做法将不 可避免地带来绕组性能的下降。对于图2所示绕组方案，表1列出了其中高功率档绕组方 案的分析到极数Z-p的磁动势谐波分析结果。如图4、5为对应低功率档的标准60°相带绕 组谐波分析结果。 表1 Z = 48，2p = 4，y = 10三相绕组磁势谐波分析 从表1谐波分析结果可以看出，当取线圈节距y = 10时，每相去掉4个槽号后的高 功率档绕组方案，绕组系数为0. 9440，与标准60°相带的绕组系数0. 9250相比较还要高， 且磁势反转分量为0，说明这时三相绕组对称，并保持了较高的导体利用率。此外，考虑到高功率档多用于完成启动过程，因此还必须限制与4极基波同转向 的正转高次谐波幅值。谐波分析结果表明，按图3b所示槽号分布的高功率档绕组方案，较 大的高次正转谐波的相对幅值仅为2. 4449% (52极)，不超过4%。因此，根据这样的谐波 分析结果，以及根据绕组性能一般准则判断，可知采用适当“减匝”技术的每相绕组在丢掉 了一些线圈后，高功率档对应绕组仍然保持了与标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型双功率高效节能感应电动机，包括转子、定子绕组，其特征在于：所述定子三相绕组每相分为三段，所述三相绕组采用Δ＋Ｙ接线法或Ｙ＋Ｙ接线法，所述Δ＋Ｙ接线法的Δ接法端部为对应高功率接线的端子，Ｙ接法端部为对应低功率接线的端子；所述Ｙ＋Ｙ接线法的第１Ｙ型接法的端部为对应高功率接线的端子，第２Ｙ型接法端部为对应低功率接线的端子，所述Δ＋Ｙ接线法或Ｙ＋Ｙ接线法的高功率接线的端子与低功率接线的端子接线转换由两个接触器实现转换连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪帆，王得霖，
申请(专利权)人：南阳华大博元高科技研发中心，
类型：实用新型
国别省市：41[]