专利名称：一种双速电机在线变极调速电气控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种定子采用三相60。变极调速电路。
/60°相带2Y/A接法变极绕组电机在线
背景技术：
发电厂循环水泵担负为发电机组运行提供循环冷却水的任务。由于负荷或是环境温度变化的变化，机组运行所需循环水水温不同，因此循环水泵输出的水量应随之进行调节。 调节水泵水量的最好办法是调节水泵拖动电机转速。对于循环水泵电机，可采用
的调速方式有变频调速和变极调速两种。变频调速的特点是可平滑调节电机转速，但对于
高压大容量电机调速，控制装置复杂，占地面积庞大，可靠性不高，必须加装旁路装置以便
故障时退出；变极调速的特点是，控制装置简单，占地面积小，可靠性高，但由于是有级变
速，因此只能根据电机具体运行工况要求来确定是否适合采用。对于风机泵类负载，由于要
求调速范围不大，一般而言，变极调速只能在极数较多的低速电机中采用。 火力发电厂循环水泵电机一般转速较低，极数较多，在这种情况下，采用变极调速
最为合适，向下一档可选择多一对极，转速降低不太多，恰好满足循环水泵水量调节需求。 火电厂循环水泵拖动电机一般采用高压大容量电机，对于可变极调速的电机要
求在两种极数下均有好的性能，但是现有变极电机往往只能做到在一种极数下性能好，而
另一种极数下性能较差，如果要求两种极数下均有好的性能则又难以做到在线变极调速切换。
发明内容本实用新型的目的为了克服现有技术存在的问题和缺陷，提供一种高性能双速电
机在线变极调速电气控制电路，可保证在线变极切换的可靠性，又节省投资。 本实用新型的目的可通过下述技术方案来实现 —种双速电机在线变极调速电气控制电路，这种电机定子采用具有Pl和p2两种极数的三相60° /60°相带2Y/ A接法变极绕组，其中极数Pl对应2Y接法，极数p2对应A接法，该定子绕组每相被分为6段，三相共分为18段，每相有8根引出线，三相共有24根引出线，如图1所示，其在线变极调速控制电路，主要包括6个三相接触器和2个三相断路器或接触器，这种变极电机引出线的24个端点(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16， 17， 18， 19， 20， 21， 22， 23， 24)，被分成点划线框内的18个端点和虚线框内的6个端点两个部分；其中点划线框内的18个端点为三相绕组改变极数之用，按pJ及接成2Y连接，需要4个三相接触器；按^极接成A连接，需要有2个三相接触器；另一虚线框内的6个端点则为三相绕组接入三相电源之用，对Pl极和P2极而言分别需要有1个三相断路器或三相接触器，其特征在于如图4所示，变极电机绕组对应Pl极2Y接法连接时，三相断路器QF1将端点(8，16，24)分别与三相电源端(U，V，W)连接，三相接触器KM1将端点(3，11，19)分别与端点(4， 12， 20)对应连接，三相接触器KM2将端点(1， 9， 17)短接，三相接触器KM3将端点(23，7，15)分别与(22，6，14)对应连接，三相接触器KM4将(10，18，2)短接；变极电机绕组对应^极A接法连接时，三相断路器QF2将端点(5，13，21)与三相电源端(U，V，W)连接，三相接触器KM5将端点(1，9，17)分别与端点(23，7，15)对应连接，三相接触器KM6将端点(22， 6， 14)分别与端点(10， 18， 2)对应连接。 本实用新型既保证了在线变极切换的可靠性，又节省了投资，也可用于将现有一种极数的Pi极电机改造为可在线变极切换的p/p2极双速电机，改造后的电机在性能上完全能够得到保证，电机的在线变极调速电路也完全能够保证使用的可靠性。
图1为三相60。
/60°相带2Y/A接法p/p2极变极绕组接线示意图。[0011] 图2为Pl对极2Y连接的示意图。[0012] 图3为^对极A连接的示意图。 图4为本实用新型的在线变极切换一次系统电路示意图。 图5为本实用新型的12/14极电机在线变极切换一次系统电路示意图。
具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步的描述。 如附图所示，本实用新型由定子为三相60。 /60°相带2Y/A接法p乂&极变极绕组电机和可进行在线变极切换控制装置构成。下面以实例说明。 —台火力发电厂循环水泵电机定子三相绕组为双层迭绕，2Y接法，槽数为108，极数为12，保持现有定子绕组不变的情况下，端部重新接线，改为三相60。 /60°相带2Y/A接法的12/14变极绕组，也即取Pl为12极，取p2为14极，这时绕组弓I出线为24根，需6个三相接触器和2个三相断路器或是接触器进行变极换接。 三相60° /60°相带2Y/ A接法12/14极变极绕组，根据交流电机绕组理论，其性能优异，无论是对于12极或是14极，性能与单速标准电机相同。 图1所示为三相60° /60°相带2Y/A接法12/14极绕组接线示意图，图中三相用A、 B、 C表示，下标表示各相分段，从图中可以看出，每相绕组分为了 6段，三相共有24根引出线；图2和图3分别表示这24根引出线的12极2Y连接示意图和14极A连接方法示意图。 为实现在线变极调速控制，根据循环水泵电机的特点，选用接触器类的器件作为三相绕组换接主控开关是合适的。从图2和图3不难看出，将这种电机三相12/14绕组按12极接成2Y连接需要4个三相接触器和一个三相断路器或5个三相接触器，按14极接成A连接则需要有2个接触器和一个三相断路器或3个三相接触器，也就是说，只需采用6个三相接触器和2个三相断路器或8个三相接触器即可实现12/14在线变极换接。[0021] 从图2和图3可以看出，12/14极电机的24个端点(1， 2， 3，4， 5，6， 7，8，9， 10， 11，12， 13， 14， 15， 16， 17， 18， 19， 20， 21， 22， 23， 24)被分成两个部分，其中点划线框内18个端点与另6个三相电源端点没有直接连接，电机三相12/14绕组按12极接成2Y连接，需要4个三相接触器和一个三相断路器或5个三相接触器，按14极接成A连接则需要有2个三相接触器和一个三相断路器或3个三相接触器，如图4所示，整个电路图除有p乂P2 = 12/14极电机出线端部分外，还有12极2Y连接、12极电源接入、14极A连接、14极电源接入等四个部分，12极的电机连接如下三相断路器QF1将端点(8， 16， 24)分别与三相电源端(U，V， W)连接，三相接触器KM1将端点(3， 11， 19)分别与端点(4， 12， 20)对应连接，三相接触器KM2将端点(1，9，17)短接，三相接触器KM3将端点(23， 7， 15)分别与(22， 6， 14)对应连接，三相接触器KM4将(10，18，2)短接；14极的电机连接如下三相断路器QF2将端点(5，13,21)与三相电源端(U，V，W)连接，三相接触器KM5将端点(1，9，17)分别与端点(23，7，15)对应连接，三相接触器KM6将端点(22，6，14)分别与端点(10，18，2)对应连接。[0022] 如图5所示，其中对于电机12极运行工况，12极2Y连接部分的主控开关接触器KM2和接触器KM4首先动作，将三相绕组2Y连接中的两个星点短接，然后接触器KM1和接触器KM3闭合，完成2Y连接，最后断路器QF1动作，接入高压三相电源，电机在12极下开始起动运行；同样，对于电机14极运行工况，14极A连接部分的主控开关接触器KM5和接触器KM6首先动作，完成三相绕组的A连接，然后断路器QF2动作，接入高压三相电源，电机在14极下开始起动运行。 当需要进行电机12/14极在线变极切换运行时，可分为两种情况1) 14极运行切换为12极；2) 12极运行切换为14极。 对于第一种情况，由于这时电机处于低速向高速切换状态，因此可先断开14极电源接入部分的断路器QF2，然后断开14极A连接部分接触器KM5和接触器KM6，再直接进行12极投入程序即可。 对于第二种情况，这时电机处于高速向低速切换状态，可先断开12极电源接入部分的断路器QF1，然后断开12极2Y连接部分接触器KM1和接触器KM3以及接触器KM2和接触器KM4，完成此12极切除程序后，为避免直接接入14极可能产生的电机发电制动现象，应延时一段时间，再进行14极投入程序即可。 采取以上动作顺序控制后，进行电机在进行2Y或是A连接转换的三相接触器不承担起动或是变极切换时可能产生的冲击电流，起动或是变极切换时可能产生的冲击电流主要由三相断路器QF1和QF2承担，根据电机的额定电流，选择选择额定电流适当三相接触器以及断路器即可满足要求，完全可以保证起动或是变极切换动作以及长期运行的可靠性。 这种电机定子绕组采用了新颖的三相60。 /60°相带2Y/A接法，从电机学原理上保证了原12极下性能完全不变，新增的14极性能也与单速标准电机相当；对于所要求的电机在线变极切换运行，针对这种接法的特点，按电机出线端点不同电气特性进行分析后采用模块化分时程序控制，既保证了在线变极切换的可靠性，又节省了投资。可以将现有循环水泵12极电机改造为可在线变极切换的12/14双速电机，改造后的电机在性能上完全能够得到保证，在线变极调速电路也完全能够保证使用的可靠性。
权利要求一种双速电机在线变极调速电气控制电路，其电机定子采用具有p1和p2两种极数的三相60°/60°相带2Y/Δ接法变极绕组，其中极数p1对应2Y接法，极数p2对应Δ接法；该定子绕组每相被分为6段，三相共分为18段，每相有8根引出线，三相共有24根引出线，24根引出线端点(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24)，被分成点划线框内的18个端点和虚线框内的6个端点两个部分，其中点划线框内的18个端点为三相绕组改变极数之用，按p1极接成2Y连接需要4个三相接触器，按p2极接成Δ连接需要2个三相接触器，另一虚线框内的6个端点则为三相绕组接入三相电源之用，对p1极和p2极各需1个三相断路器或三相接触器，其特征在于该电机绕组对应p1极2Y接法连接时，三相断路器QF1或三相接触器将端点(8，16，24)分别与三相电源端(U，V，W)连接，一个三相接触器KM1将端点(3，11，19)分别与端点(4，12，20)对应连接，另一个三相接触器KM2将端点(1，9，17)短接，又一个三相接触器KM3将端点(23，7，15)分别与(22，6，14)对应连接，再一个三相接触器KM4将(10，18，2)短接；变极电机绕组对应p2极Δ接法连接时，三相断路器QF2或三相接触器将端点(5，13，21)分别与三相电源端(U，V，W)连接，一个三相接触器KM5将端点(1，9，17)分别与端点(23，7，15)对应连接，另一个三相接触器KM6将端点(22，6，14)分别与端点(10，18，2)对应连接。
专利摘要本实用新型涉及一种双速电机在线变极调速电气控制电路，这种双速电机定子绕组为三相60°/60°相带2Y/Δ接法，对应p1极2Y接法断路器QF1将端点(8，16，24)分别与三相电源端(U，V，W)连接，接触器KM1将端点(3，11，19)分别与端点(4，12，20)对应连接，接触器KM2将端点(1，9，17)短接，接触器KM3将端点(23，7，15)分别与(2 2，6，1 4)对应连接，接触器KM4将(10，18，2)短接；对应p2极Δ接法断路器QF2将端点(5，13，21)分别与三相电源端(U，V，W)连接，接触器KM5将端点(1，9，17)分别与端点(2 3，7，15)对应连接，接触器KM6将端点(22，6，14)分别与端点(10，18，2)对应连接。本实用新型具有在线变极切换可靠，投资省的特点。
文档编号H02P25/20GK201536344SQ20092022839
公开日2010年7月28日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者王雪帆, 赵文成 申请人:武汉金路达电机有限公司