专利名称：自变功率电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及三相异步电动机，是一种自变功率电动机。
背景技术：
在油田生产过程中，由于游梁式抽油机的启动惯量较大，只有装备容量较大的电动机才能正常启动；而在正常采油时所需电动机的容量又较小且变化较大。由于电动机为感性负载，当负载率很低时，其工作效率和功率因数也很低，导致整个配电网和电动机处于低效率运行状态，而且，当负载功率因数过低时，会使配电网网损增大，严重影响了供电电压质量。
在国内外油田的游梁式抽油机上，目前使用的变功率电动机主要有三种一是星-三角转换。采用三角形接法启动、星形接法运行，由于星形接法时的电动机额定功率只有原额定功率的三分之一，加之抽油机的负荷变化较为剧烈，使得电动机星形接法运行时过载现象十分严重，烧毁电动机的情况常有发生，严重影响了油田的安全生产。二是双功率电动机。利用控制箱内的接触器改变电动机定子两副绕组两副的接法，从而实现根据抽油机的负荷大小来确定电动机的运行功率；该方法所需要的控制元件较多、且只有两种功率选择，没有从根本上解决电动机“大马拉小车”的现象。三是节能软启动柜。应用电子电路实时检测电动机的负载情况，并依此为依据控制可控硅的输出电压，利用电动机的额定功率与端电压的平方成正比的原理实现变功率的目的。该方式需要复杂的电子电路和繁多的电子元件，且对使用环境的要求较高；不仅价格昂贵，而且在使用过程中还会产生大量谐波造成新的电子污染。
发明内容
本发明提供了一种自变功率电动机，克服了上述存在的问题，其功率能随负荷的大小变化而实现无级自动变化。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的一种自变功率电动机，其包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，而每相的异步电动机定子绕组包括一次定子绕组和二次定子绕组，并且一次定子绕组与二次定子绕组相互串联但其相位差为30°至120°，每相的一次定子绕组和二次定子绕组的串接点之间分别接有三个移相电容。
上述一次定子绕组与二次定子绕组可通过绕组错槽使其相位差为30°至120°。
上述一次定子绕组的匝数与二次定子绕组的匝数之间的关系可为n1:n2=p1:p2,]]>其中，n1为一次定子绕组的匝数，n2为二次定子绕组的匝数，p1为一次定子绕组的功率容量，p2为二次定子绕组的功率容量。
上述移相电容与定子绕组之间可串接有开关。
上述开关可采用空气开关。
在上述移相电容器上可接有节电保护器。
本发明易制造、成本低，随着负荷的大小变化，其功率也随着进行无级自动变化，从而实现该自变功率电动机额定功率容量的自动变化而适用负荷的变化需要，并且把补偿点引入了电动机的内部，从而降低其漏抗及运行电流和启动电流、提高电动机运行时的功率因数及过载能力，但不改变电动机的运转特性，特别适用于对现有三相异步电动机的改造。
四
附图1为本发明最佳实施例的电路示意图，附图2为本发明最佳实施例的接线端子结构示意图，附图3为本发明最佳实施例的接线图，附图中的编码分别为A、B、C为三相电源；WA1、WB1、WC1为三相绕组中的一次定子绕组，WA2、WB2、WC2为三相绕组中的二次定子绕组；C、C1、C2和C3为移相电容；U1、V1、W1和U2、V2、W2为三相异步电动机的接线端子，其中，U1、V1和W1为三相电电源接端子，U2、V2和W2分别为每相的一次定子绕组和二次定子绕组的串接点，K为开关，XBL为节电保护器，D为接地。
五具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述如附图1至3所示，该自变功率电动机包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，而每相的异步电动机定子绕组包括一次定子绕组WA1、WB1、WC1和二次定子绕组WA2、WB2、WC3，并且一次定子绕组WA1与二次定子绕组WA2、一次定子绕组WB1与二次定子绕组WB2、一次定子绕组WC1与二次定子绕组WC2相互串联但其相位差为30°或50°或70°或90°或110°或120°，每相的一次定子绕组与二次定子绕组的串接点之间分别接有三个移相电容即一次定子绕组WA1和二次定子绕组WA2的串接点U2与一次定子绕组WB1和二次定子绕组WB2的串接点V2之间接有移相电容C2，一次定子绕组WB1和二次定子绕组WB2的串接点V2与一次定子绕组WC1和二次定子绕组WC2的串接点W2之间接有移相电容C3，一次定子绕组WC1和二次定子绕组WC2的串接点W2与一次定子绕组WA1和二次定子绕组WA2的串接点U2之间接有移相电容C1。
工作时在一次定子绕组的功率容量为P1，二次定子绕组的功率容量为P2的情况下，本发明即自变功率电动机的功率容量为P1+P2×COSφ(其中φ为功率因数)，因此，随着负荷的变化，其功率也随着进行变化，从而实现电动机额定功率容量的自动变化而适用负荷的变化需要。
其中一次定子绕组与二次定子绕组可选用现有常规绕组错槽技术使其相位差为30°或50°或70°或90°或110°或120°，但根据实际需要也可采用其它常规技术使一次定子绕组与二次定子绕组的相位差为30°或50°或70°或90°或110°或120°；根据实际需要来确定一次定子绕组的匝数与二次定子绕组的匝数，但是一次定子绕组的匝数与二次定子绕组的匝数之间的关系为n1:n2=p1:p2,]]>其中，n1为一次定子绕组的匝数，n2为二次定子绕组的匝数，p1为一次定子绕组的功率容量，p2为二次定子绕组的功率容量。
为了便于更换移相电容C1、C2和C3，如附图3所示，在移相电容C与定子绕组之间可串接有开关K，并且开关K最好采用空气开关，这样当某个移相电容C1、C2或C3烧坏后，通过开关K断电就可方便地更换烧坏的移相电容。
当本发明自变功率电动机停机时，由于定子绕组与移相电容器之间构成了闭合回路，同时由于自激作用会产生高电压，因而容易造成移相电容和电动机的绝缘击穿；为了减少上述绝缘击穿现象发生，在移相电容器上最好接有节电保护器，从而有效消除脉冲高电压以提高移相电容和本发明的寿命，其中节电保护器可采用“用电设备节能保护器”，该“用电设备节能保护器”已经获得中国专利，其专利号为ZL00207968.2，但也可采用其它同类现有常规节电保护器。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征。
权利要求
1.一种自变功率电动机，其特征在于包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，而每相的异步电动机定子绕组包括一次定子绕组和二次定子绕组，并且一次定子绕组与二次定子绕组相互串联但其相位差为30°至120°，每相的一次定子绕组和二次定子绕组的串接点之间分别接有三个移相电容。
2.根据权利要求1所述的自变功率电动机，其特征在于一次定子绕组与二次定子绕组通过绕组错槽使其相位差为30°至120°。
3.根据权利要求1或2所述的自变功率电动机，其特征在于一次定子绕组的匝数与二次定子绕组的匝数之间的关系为n1:n2=p1:p2,]]>其中，n1为一次定子绕组的匝数，n2为二次定子绕组的匝数，p1为一次定子绕组的功率容量，p2为二次定子绕组的功率容量。
4.根据权利要求1或2所述的自变功率电动机，其特征在于移相电容与定子绕组之间串接有开关。
5.根据权利要求3所述的自变功率电动机，其特征在于移相电容与定子绕组之间串接有开关。
6.根据权利要求4所述的自变功率电动机，其特征在于开关采用空气开关。
7.根据权利要求5所述的自变功率电动机，其特征在于开关采用空气开关。
8.根据权利要求1或2或5或6或7所述的自变功率电动机，其特征在于移相电容器上接有节电保护器。
9.根据权利要求3所述的自变功率电动机，其特征在于移相电容器上接有节电保护器。
10.根据权利要求4所述的自变功率电动机，其特征在于移相电容器上接有节电保护器。
全文摘要
一种自变功率电动机，其包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，而每相的异步电动机定子绕组包括一次定子绕组和二次定子绕组，并且一次定子绕组与二次定子绕组相互串联但其相位差为30°至120°，每相的一次定子绕组和二次定子绕组的串接点之间分别接有三个移相电容。本发明易制造、成本低，随着负荷的大小变化，其功率也随着进行无级自动变化，从而实现该自变功率电动机额定功率容量的自动变化而适用负荷的变化需要，并且把补偿点引入了电动机的内部，从而降低其漏抗及运行电流和启动电流、提高电动机运行时的功率因数及过载能力，但不改变电动机的运转特性，特别适用于对现有三相异步电动机的改造。
文档编号H02K11/00GK1641972SQ200410003059
公开日2005年7月20日 申请日期2004年1月16日 优先权日2004年1月16日
发明者张汉, 来现林 申请人:克拉玛依市博瑞科技发展有限公司