专利名称：双速高功率因数高带负载能力拖动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三相异步电动机，是一种双速高功率因数高带负载能力拖动装置。
二背景技术：
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。现有常规的交流电动机的功率因数为0.4，低转速状态下的过载能力为百分之一百二十。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和生产安全。此外，随着油井地层来液的多少，需要经常调节抽油机的冲次。
在国内外油田的游梁式抽油机上，目前解决以上问题的方法主要有两种 一是调节传动比，即改变电动机皮带轮的大小，通过更换电动机皮带轮实现变速，但是更换电动机皮带轮需要停井、且劳动强度大、费用高。二是改变电动机的转速，将电动机设计制造或改造成倍速比的两种转速的双速电动机，但这样不仅更进一步降低了电动机的运行功率因数和运行效率，也降低了电动机在低速时的带负载能力，经常出现低速时带不动抽油机的现象，而烧毁电动机影响了油田生产的正常进行。
因此，现有电动机在实际使用过程中存在以下不足无法在保持较高的功率因数和运行
效率的情况下有效地解决电动机高低速转换的问题，以及无法有效地解决电动机在高速状态下的负载能力较低的问题。
三、 发明内容
本实用新型提供了一种双速高功率因数高带负载能力拖动装置，解决了上述现有技术之不足，其提高了电动机在高速状态下或在低速状态下的功率因数，还提高了电动机在高速状态下的负载能力。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的 一种双速高功率因数高带负载能力拖动装置，包括控制电路、双速电动机和三个移相电容；该双速电动机包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，该定子绕组包括低速定子绕组和高速定子绕组；而每相的低速定子绕组包括一次低速定子绕组与二次低速定子绕组，并且一次低速定子绕组与二次低速定子绕组相互串联但其相位差为120度；三个移相电容通过三角形接法串接在一起；控制电路能够使三个低速定子绕组电源接线端子分别与三相交流电源的输出端电连接在一起以低速运转，并使移相电容的三个串接点分别与三个一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子电连接在一起；高速定子绕组采用现有普通三角形接法的三相异步电动机的定子绕组的排列和连接的方式，控制电路能够使三个高速定子绕组电源接线端子分别与三相交流电源的输出端电连接在一起以高速运转，并使移相电容的三个串接点分别与高速定子绕组电源接线端子电连接在一起。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进
上述控制电路可包括控制柜主线路和控制柜二次线路；该控制柜主线路包括三相交流电源、低速控制电路、低速电容电路和高速控制电路、高速电容电路；该低速控制电路包括三极开关、低速控制接触器常开触点和低速定子绕组电源接线端子，三相交流电源的输出端、三极开关、低速控制接触器常开触点、低速定子绕组电源接线端子依序电串接在一起；该低速电容电路包括低速电容接触器常开触点和一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子，移相电容的三个串接点、低速电容接触器常开触点、 一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子依序电串接在一起；该高速控制电路包括三极开关、高速控制接触器常开触点和高速定子绕组电源接线端子，三相交流电源的输出端、三极开关、高速控制接触器常开触点、高速定子绕组电源接线端子依序电串接在一起；该高速电容电路包括三极开关和高速电容接触器常开触点，三相交流电源的输出端、三极开关、高速电容接触器常开触点、移相电容的三个串接点依序电串接在一起；该控制柜二次线路包括低速控制回路和高速控制回路；低速控制回路包括控制电源、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关、低速控制接触器线圈、低速电容接触器线圈，控制电源的第一极、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关的输入端、转换开关低速触点、低速控制接触器线圈的输入端、低速控制接触器线圈的输出端、控制电源的第二极依序电串接在一起，低速电容接触器线圈的输入端与输出端分别和低速电容接触器线圈的输入端与输出端电并接在一起；高速控制回路包括控制电源、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关、高速控制接触器线圈、高速电容接触器线圈，控制电源的第一极、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关的输入端、转换开关高速触点、高速控制接触器线圈的输入端、高速控制接触器线圈的输出端、控制电源的第二极依序电串接在一起，高速电容接触器线圈的输入端与输出端分别和高速控制接触器线圈的输入端与输出端电并接在一起。
上述低速控制电路中的低速控制接触器常开触点与低速定子绕组电源接线端子之间的电路上可电串接有低速热继电器热元件，高速控制电路中的高速控制接触器常开触点与高速定子绕组电源接线端子之间的电路上电串接有高速热继电器热元件。
上述低速控制回路中的常开启动按钮的两端可电并接有低速锁定接触器常开触点，高速控制回路中的常开启动按钮的两端电并接有高速锁定接触器常开触点。
上述低速控制回路中的低速控制接触器线圈与转换开关低速触点之间的电路上可电串接有高速控制联锁接触器常闭触点，低速电容接触器线圈与转换开关低速触点之间的电路上电串接有高速电容联锁接触器常闭触点；高速控制回路中的高速控制接触器线圈与转换开关高速触点之间的电路上电串接有低速控制联锁接触器常闭触点，高速电容接触器线圈与转换开关高速触点之间的电路上电串接有低速电容联锁接触器常闭触点。
上述控制柜二次线路中的低速控制接触器线圈、低速电容接触器线圈、高速控制接触器线圈、高速电容接触器线圈四者的输出端的电并接点和控制电源的第二极之间的电路上可依序电串接有高速热继电器常闭触点和低速热继电器常闭触点。
上述控制柜二次线路中的控制电源的第一极与常开启动按钮之间可电串接有熔断器，低速热继电器常闭触点和控制电源的第二极之间的电路上可电串接有熔断器。
上述一次低速定子绕组的匝数与二次低速定子绕组的匝数之间的比值可为一比二。
上述控制柜主线路中的三极开关之后的电路上可电并接有节电保护器。
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过控制电路实现了双速电动机中的低速定子绕组和高速定子绕组的工作切换，并通过移相电容的补偿作用，提高了电动机运行时的功率因数及电动机在高速状态下的过载能力，从而提高了电动机的运行效率和安全性。
四
附图1为本实用新型最佳实施例的电动机在低速状态下的电路示意图。附图2为本实用新型最佳实施例的电动机在高速状态下的电路示意图。附图3为本实用新型最佳实施例的接线端子结构示意图。附图4为本实用新型最佳实施例的控制柜主线路接线示意图。附图5为本实用新型最佳实施例的控制柜二次线路接线示意图。
附图中的编码分别为A、 B、 C为三相交流电源；LWA1、 LWB1、 LWC1为一次低速定子绕组，LWA2、 LWB2、 LWC2为二次低速定子绕组，HWA1、 HWB1、 HWC1为高速定子绕组；Cl、 C2、C3为移相电容；U0、 V0、 WO为移相电容的三个串接点，其中U0为C1和C2的串接点，V0为C2和C3的串接点，W0为C1和C3的串接点；Ul、 VI、 Wl为低速定子绕组电源接线端子，U2、 V2、W2为高速定子绕组电源接线端子，U3、 V3、 W3为一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子，其中U3为一次低速定子绕组LWA1与二次低速定子绕组LWC2的串接点，V3为一
7次低速定子绕组LWB1与二次低速定子绕组LWA2的串接点，W3为一次低速定子绕组LWC1与二次低速定子绕组LWB2的串接点；M为双速电动机，DK为三极开关，LCJ1为低速控制接触器常开触点，HCJ2为高速控制接触器常开触点，HCJ3为高速电容接触器常开触点，LCJ4为低速电容接触器常开触点，LRJ1为低速热继电器热元件，HRJ2为高速热继电器热元件，YD为节电保护器，X为控制电源的第一极，Y为控制电源的第二极，TG/TD为高低速转换开关，L为转换开关低速触点，H为转换开关高速触点，SBF为常开启动按钮，SBS为常闭停止按钮，LCJ10为低速控制接触器线圈，HCJ20为高速控制接触器线圈，HCJ30为高速电容接触器线圈，LCJ40为低速电容接触器线圈，LCJ11为低速锁定接触器常开触点，CJ12为低速控制联锁接触器常闭触点，HCJ21为高速锁定接触器常开触点，CJ22为高速控制联锁接触器常闭触点，CJ31为高速电容联锁接触器常闭触点，CJ41为低速电容联锁接触器常闭触点，LRJ10为低速热继电器常闭触点，HRJ20为高速热继电器常闭触点，RD1、 RD2为熔断器。五具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述
如附图l、 2、 3、 4、 5所示，该双速高功率因数高带负载能力拖动装置包括控制电路、双速电动机M和三个移相电容C1、 C2、 C3;该双速电动机M包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，该定子绕组包括低速定子绕组和高速定子绕组；而每相的低速定子绕组包括一次低速定子绕组LWA1、 LWB1、 LWC1与二次低速定子绕组LWA2、 LWB2、 LWC2，并且一次低速定子绕组与二次低速定子绕组相互串联但其相位差为120度，具体连接为 一次低速定子绕组LWA1与二次低速定子绕组LWC2相互串联、 一次低速定子绕组LWB1与二次低速定子绕组LWA2相互串联、 一次低速定子绕组LWC1与二次低速定子绕组LWB2相互串联；三个移相电容C1、 C2、C3通过三角形接法串接在一起；控制电路能够使三个低速定子绕组电源接线端子U1、 VI、 Wl分别与三相交流电源A、 B、 C的输出端电连接在一起以低速运转，并使移相电容的三个串接点UO、 V0、 W0分别与三个一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子U3、 V3、W3电连接在一起；高速定子绕组采用现有普通三角形接法的三相异步电动机的定子绕组的排列和连接的方式，控制电路能够使三个高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2分别与三相交流电源A、 B、 C的输出端电连接在一起以高速运转，并使移相电容的三个串接点UO、 VO、 WO分别与高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2电连接在一起。双速电动机M共有九个接线端子三个低速定子绕组电源接线端子U1、 VI、 Wl，三个高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、
8W2，和三个一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子U3、 V3、 W3。
可根据实际需要，对上述双速高功率因数高带负载能力拖动装置作进一步优化或/和改
进
如附图4、 5所示，控制电路包括控制柜主线路和控制柜二次线路；该控制柜主线路包括三相交流电源A、 B、 C、低速控制电路、低速电容电路和高速控制电路、高速电容电路；该低速控制电路包括三极开关DK、低速控制接触器常开触点LCJ1和低速定子绕组电源接线端子Ul、 VI、 Wl，三相交流电源A、 B、 C的输出端、三极开关DK、低速控制接触器常开触点LCJ1、低速定子绕组电源接线端子U1、 VI、 Wl依序电串接在一起；该低速电容电路包括低速电容接触器常开触点LCJ4和一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子U3、V3、 W3，移相电容的三个串接点UO、 V0、 W0、低速电容接触器常开触点LCJ4、 一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子U3、 V3、 W3依序电串接在一起；该高速控制电路包括三极开关DK、高速控制接触器常开触点HCJ2和高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2，三相交流电源A、 B、 C的输出端、三极开关DK、高速控制接触器常开触点HCJ2、高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2依序电串接在一起；该高速电容电路包括三极开关DK和高速电容接触器常开触点HCJ3，三相交流电源A、 B、 C的输出端、三极开关DK、高速电容接触器常开触点HCJ3、移相电容的三个串接点UO、 V0、 WO依序电串接在一起；该控制柜二次线路包括低速控制回路和高速控制回路；低速控制回路包括控制电源、常开启动按钮SBF、常闭停止按钮SBS、高低速转换开关TG/TD、低速控制接触器线圈LCJIO、低速电容接触器线圈LCJ40，控制电源的第一极X、常开启动按钮SBF、常闭停止按钮SBS、高低速转换开关TG/TD的输入端、转换开关低速触点L、低速控制接触器线圈LCJ10的输入端、低速控制接触器线圈LCJ10的输出端、控制电源的第二极Y依序电串接在一起，低速电容接触器线圈LCJ40的输入端与输出端分别和低速控制接触器线圈LCJ10的输入端与输出端电并接在一起；高速控制回路包括控制电源、常开启动按钮SBF、常闭停止按钮SBS、高低速转换开关TG/TD、高速控制接触器线圈HCJ20、高速电容接触器线圈HCJ30，控制电源的第一极X、常开启动按钮SBF、常闭停止按钮SBS、高低速转换开关TG/TD的输入端、转换开关高速触点H、高速控制接触器线圈HCJ20的输入端、高速控制接触器线圈HCJ20的输出端、控制电源的第二极Y依序电串接在一起，高速电容接触器线圈HCJ30的输入端与输出端分别和高速控制接触器线圈HCJ20的输入端与输出端电并接在一起。
如附图4所示，低速控制电路中的低速控制接触器常开触点LCJ1与低速定子绕组电源接线端子U1、 VI、 W1之间的电路上电串接有低速热继电器热元件LRJ1，高速控制电路中的高速控制接触器常开触点HCJ2与高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2之间的电路上电串接有高速热继电器热元件HRJ2。
如附图5所示，低速控制回路中的常开启动按钮SBF的两端电并接有低速锁定接触器常开触点LCJll，高速控制回路中的常开启动按钮SBF的两端电并接有高速锁定接触器常开触点HCJ21。
如附图5所示，低速控制回路中的低速控制接触器线圈LCJ10与转换开关低速触点L之间的电路上电串接有高速控制联锁接触器常闭触点CJ22，低速电容接触器线圈LCJ40与转换开关低速触点L之间的电路上电串接有高速电容联锁接触器常闭触点CJ31;高速控制回路中的高速控制接触器线圈HCJ20与转换开关高速触点H之间的电路上电串接有低速控制联锁接触器常闭触点CJ12，高速电容接触器线圈HCJ30与转换开关高速触点H之间的电路上电串接有低速电容联锁接触器常闭触点CJ41 。
如附图5所示，控制柜二次线路中的低速控制接触器线圈LCJIO、低速电容接触器线圈LCJ40、高速控制接触器线圈HCJ20、高速电容接触器线圈HCJ30四者的输出端的电并接点和控制电源的第二极Y之间的电路上依序电串接有高速热继电器常闭触点HRJ20和低速热继电器常闭触点LRJIO。
如附图5所示，控制柜二次线路中的控制电源的第一极X与常开启动按钮SBF之间电串接有熔断器RD1，低速热继电器常闭触点LRJ10和控制电源的第二极Y之间的电路上电串接有熔断器RD2。
如附图l、 2所示， 一次低速定子绕组LWA1的匝数与二次低速定子绕组LWC2的匝数之间的比值、 一次低速定子绕组LWB1的匝数与二次低速定子绕组LWA2的匝数之间的比值、 一次低速定子绕组LWC1的匝数与二次低速定子绕组LWB2的匝数之间的比值都为一比二。可根据实际需要来确定一次低速定子绕组LWA1、 LWB1、 LWC1与二次低速定子绕组LWA2、 LWB2、 LWC2的实际匝数，但须保持上述比值以获得最佳效果。
如附图4所示，控制柜主线路中的三极开关DK之后的电路上电并接有节电保护器YD。当本实用新型中的双速电动机M停机时，由于定子绕组与移相电容C1、 C2、 C3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C1、 C2、 C3和双速电动机M的绝缘击穿；为了减少上述绝缘击穿现象发生，在移相电容C1、 C2、 C3上最好接有节电保护器YD，从而有效消除脉冲高电压以提高移相电容C1、 C2、 C3和本实用新型的寿命，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实用新型的最佳实施例，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，来满足不同情况的需求。
本实用新型最佳实施例的工作过程是首先，启动游梁式抽油机时，需要双速电动机M在低速状态下工作，如附图5所示，将高低速转换开关TG/TD旋至与转换开关低速触点L连接，按动常开启动按钮SBF，在按下常开启动按钮SBF的瞬间低速控制回路连通，电流从控制电源的第一极X依次流过熔断器RD1、常开启动按钮SBF、常闭停止按钮SBS、高低速转换开关TG/TD的输入端、转换开关低速触点L、高速控制联锁接触器常闭触点CJ22、低速控制接触器线圈LCJIO、高速热继电器常闭触点HRJ20、低速热继电器常闭触点LRJIO、熔断器RD2，回到控制电源的第二极Y。同时在电流流至转换开关低速触点L时，还流经一支路，经过高速电容联锁接触器常闭触点CJ31、低速电容接触器线圈LCJ40到达高速热继电器常闭触点HRJ20处。此时低速控制接触器线圈LCJ10产生磁力，使低速锁定接触器常开触点LCJ11保持闭合动作而使低速控制回路持续连通，低速控制联锁接触器常闭触点CJ12保持断开动作避免了高速控制接触器线圈HCJ20因带电误动作，同时使附图4中控制柜主线路的低速控制接触器常开触点LCJ1动作而闭合。此时低速电容接触器线圈LCJ40也产生磁力，使低速电容联锁接触器常闭触点CJ41保持断开动作避免了高速电容接触器线圈HCJ30因带电误动作，同时使附图4控制柜主线路的低速电容接触器常开触点LCJ4动作而闭合。这样，如附图4所示，控制柜主线路的低速控制电路持续连通，电流从三相交流电源A、 B、 C依次经过三极开关DK、低速控制接触器常开触点LCJ1、低速定子绕组电源接线端子U1、 VI、 Wl，进入双速电动机M的低速定子绕组线圈内；同时低速电容电路持续连通，移相电容C1、 C2、 C3发出的补偿电流从移相电容的三个串接点UO、 V0、 W0经过低速电容接触器常开触点LCJ4流入一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子U3、 V3、 W3，因此移相电容的三个串接点UO、 VO、 WO可等效为U3、 V3、 W3，此时附图4可以等效为附图1，即如附图l所示 一次低速定子绕组WA1和二次低速定子绕组WC2的串接点U3与一次低速定子绕组WB1和二次低速定子绕组WA2的串接点V3之间接有移相电容C2， 一次低速定子绕组WB1和二次低速定子绕组WA2的串接点V3与一次低速定子绕组WC1和二次低速定子绕组WB2的串接点W3之间接有移相电容C3， 一次低速定子绕组WC1和二次低速定子绕组WB2的串接点W3与一次低速定子绕组WA1和二次低速定子绕组WC2的串接点U3之间接有移相电容C1。由于一次低速定子绕组WA1和二次低速定子绕组WC2连接， 一次低速定子绕组WB1和二次低速定子绕组WA2连接， 一次低速定子绕组WC1和二次低速定子绕组WB2连接，即上述一次低速定子绕组与二次低速定子绕组进行了120度的跨相连接，使得移相电容的三个串接点UO、 VO、 W0间的电压为380伏，达到移相电容C1、 C2、 C3的额定端电压。此时，低速定子绕组因补偿电流的作用使其运行电流大幅度降低，因而有效增加了双速电动机M在 低速时的带负载能力和运行功率因数。同时，节电保护器YD的电极通过低速控制接触器常开 触点LCJ1与低速定子绕组电源接线端子U1、 VI、 Wl连通，消除脉冲高电压以保护双速电动机 M。
其次，游梁式抽油机开始正常工作，需要双速电动机M在高速状态下工作，如附图5所示， 直接将高低速转换开关TG/TD旋至与转换开关高速触点H连接，在接通转换开关高速触点H的 瞬间高速控制回路连通，电流从控制电源的第一极X依次流经熔断器RD1、低速锁定接触器常 开触点LCJll、常闭停止按钮SBS、高低速转换开关TG/TD、转换开关高速触点H、低速控制联 锁接触器常闭触点CJ12、高速控制接触器线圈HCJ20、高速热继电器常闭触点HRJ20、低速热 继电器常闭触点LRJIO、熔断器RD2，回到控制电源的第二极Y;同时在电流流至转换开关高 速触点H时，还流经一支路，经过低速电容联锁接触器常闭触点CJ41、高速电容接触器线圈 HCJ30，流至高速热继电器常闭触点HRJ20。此时高速控制接触器线圈HCJ20产生磁力，使高 速锁定接触器常开触点HCJ21保持闭合动作而使高速控制回路持续连通，高速控制联锁接触 器常闭触点CJ22保持断开动作避免了低速控制接触器线圈LCJ10因带电误动作，同时使附图4 中控制柜主线路的高速控制接触器常开触点HCJ2动作而闭合。此时高速电容接触器线圈 HCJ30也产生磁力，使高速电容联锁接触器常闭触点CJ31保持断开动作避免了低速电容接触 器线圈LCJ40因带电误动作，同时使附图4控制柜主线路的高速电容接触器常开触点HCJ3动作 而闭合。这样，如附图4所示，控制柜主线路的高速控制电路持续连通，电流从三相交流电 源A、 B、 C依次经过三极开关DK、高速控制接触器常开触点HCJ2、高速热继电器热元件HRJ2 和高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2，进入双速电动机M的高速定子线圈；同时高速电 容电路持续连通，三相交流电源A、 B、 C经过高速电容接触器常开触点HCJ3与移相电容的三 个串接点UO、 V0、 W0连通，因此，移相电容的三个串接点UO、 V0、 WO可等效为高速定子绕组 电源接线端子U2、 V2、 W2，此时附图4可以等效为附图2，即如附图2所示高速定子绕组 HWA1、 HWB1、 HWC1之间为普通的三角形连接，高速定子绕组HWA1两端接有移相电容C2、高速 定子绕组HWB1两端接有移相电容C3、高速定子绕组HWC1两端接有移相电容C1。由于此时移相 电容C1、 C2、 C3分别与高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2电连接，通过移相电容C1、 C2、 C3实现了对双速电动机M的就地补偿功能，有效提高了双速电动机M高速运行时的功率因 数。同时，节电保护器YD的电极通过高速电容接触器常开触点HCJ3与移相电容的三个串接点 UO、 VO、 WO连通，及通过高速控制接触器常开触点HCJ2与高速定子绕组电源接线端子U2、 V2、 W2连通，消除脉冲高电压以保护移相电容C1、 C2、 C3和双速电动机M。
12最后，当需要双速电动机M停止工作时，按下常闭停止按钮SBS后，高速控制接触器线圈 HCJ20、高速电容接触器线圈HCJ30同时瞬间断电使高速控制接触器常开触点HCJ2、高速电容 接触器常开触点HCJ3同时断开，不再有任何电流通入双速电动机M的定子线圈，双速电动机M停转。
此外，当低速状态下控制柜主线路的工作负荷过大时，低速热继电器热元件LRJ1发热， 使控制柜二次线路的低速热继电器常闭触点LRJ10瞬间断开，低速控制接触器线圈LCJIO、低 速电容接触器线圈LCJ40同时断电，使控制柜主线路的低速控制接触器常开触点LCJ1、低速 电容接触器常开触点LCJ4同时断开，不再有任何电流通入双速电动机M的定子线圈，双速电 动机M停转。
当高速状态下控制柜主线路的工作负荷过大时，高速热继电器热元件HRJ2发热，使控制 柜二次线路的高速热继电器常闭触点HRJ20瞬间断开，高速控制接触器线圈HCJ20、高速电容 接触器线圈HCJ30同时断电，使控制柜主线路的高速控制接触器常开触点HCJ2、高速电容接 触器常开触点HCJ3同时断开，不再有任何电流通入双速电动机M的定子线圈，双速电动机M停转。
当控制柜二次线路上的电路元件发生短路时，熔断器RD1和熔断器RD2因发热而熔断，控 制柜二次线路被切断，低速控制接触器线圈LCJIO、低速电容接触器线圈LCJ40或高速控制接 触器线圈HCJ20、高速电容接触器线圈HCJ30同时断电，低速控制接触器常开触点LCJ1、低速 电容接触器常开触点LCJ4 、高速控制接触器常开触点HCJ2、高速电容接触器常开触点HCJ3 同时断开，不再有任何电流通入双速电动机M的定子线圈，双速电动机M停转，从而有效保护 了双速电动机M防止其误动作。
经过测试，本实用新型的技术效果为
高转速下本实用新型的功率因数为0.8至0.9。
低转速下本实用新型的功率因数为0.9至0.95。
高转速下本实用新型的过载能力为百分之一百四十。
低转速下本实用新型的过载能力为百分之一百二十。
权利要求权利要求11、一种双速高功率因数高带负载能力拖动装置，其特征在于包括控制电路、双速电动机和三个移相电容；该双速电动机包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，该定子绕组包括低速定子绕组和高速定子绕组；而每相的低速定子绕组包括一次低速定子绕组与二次低速定子绕组，并且一次低速定子绕组与二次低速定子绕组相互串联但其相位差为120度；三个移相电容通过三角形接法串接在一起；控制电路能够使三个低速定子绕组电源接线端子分别与三相交流电源的输出端电连接在一起以低速运转，并使移相电容的三个串接点分别与三个一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点接线端子电连接在一起；高速定子绕组采用现有普通三角形接法的三相异步电动机的定子绕组的排列和连接的方式，控制电路能够使三个高速定子绕组电源接线端子分别与三相交流电源的输出端电连接在一起以高速运转，并使移相电容的三个串接点分别与高速定子绕组电源接线端子电连接在一起。
2.根据权利要求l所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置， 其特征在于控制电路包括控制柜主线路和控制柜二次线路；该控制柜主线路包括三相交流电 源、低速控制电路、低速电容电路和高速控制电路、高速电容电路；该低速控制电路包括三 极开关、低速控制接触器常开触点和低速定子绕组电源接线端子，三相交流电源的输出端、 三极开关、低速控制接触器常开触点、低速定子绕组电源接线端子依序电串接在一起；该低 速电容电路包括低速电容接触器常开触点和一次低速定子绕组与二次低速定子绕组的串接点 接线端子，移相电容的三个串接点、低速电容接触器常开触点、 一次低速定子绕组与二次低 速定子绕组的串接点接线端子依序电串接在一起；该高速控制电路包括三极开关、高速控制 接触器常开触点和高速定子绕组电源接线端子，三相交流电源的输出端、三极开关、高速控 制接触器常开触点、高速定子绕组电源接线端子依序电串接在一起；该高速电容电路包括三 极开关和高速电容接触器常开触点，三相交流电源的输出端、三极开关、高速电容接触器常 开触点、移相电容的三个串接点依序电串接在一起；该控制柜二次线路包括低速控制回路和 高速控制回路；低速控制回路包括控制电源、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关、低速控制接触器线圈、低速电容接触器线圈，控制电源的第一极、常开启动按钮、常闭 停止按钮、高低速转换开关的输入端、转换开关低速触点、低速控制接触器线圈的输入端、 低速控制接触器线圈的输出端、控制电源的第二极依序电串接在一起，低速电容接触器线圈 的输入端与输出端分别和低速电容接触器线圈的输入端与输出端电并接在一起；高速控制回 路包括控制电源、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关、高速控制接触器线圈、 高速电容接触器线圈，控制电源的第一极、常开启动按钮、常闭停止按钮、高低速转换开关 的输入端、转换开关高速触点、高速控制接触器线圈的输入端、高速控制接触器线圈的输出 端、控制电源的第二极依序电串接在一起，高速电容接触器线圈的输入端与输出端分别和高 速控制接触器线圈的输入端与输出端电并接在一起。
3.根据权利要求2所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置， 其特征在于低速控制电路中的低速控制接触器常开触点与低速定子绕组电源接线端子之间的 电路上电串接有低速热继电器热元件，高速控制电路中的高速控制接触器常开触点与高速定 子绕组电源接线端子之间的电路上电串接有高速热继电器热元件。
4.根据权利要求3所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置， 其特征在于低速控制回路中的常开启动按钮的两端电并接有低速锁定接触器常开触点，高速 控制回路中的常开启动按钮的两端电并接有高速锁定接触器常开触点。
5.根据权利要求4所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置， 其特征在于低速控制回路中的低速控制接触器线圈与转换开关低速触点之间的电路上电串接 有高速控制联锁接触器常闭触点，低速电容接触器线圈与转换开关低速触点之间的电路上电 串接有高速电容联锁接触器常闭触点；高速控制回路中的高速控制接触器线圈与转换开关高 速触点之间的电路上电串接有低速控制联锁接触器常闭触点，高速电容接触器线圈与转换开 关高速触点之间的电路上电串接有低速电容联锁接触器常闭触点。
6.根据权利要求5所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置， 其特征在于控制柜二次线路中的低速控制接触器线圈、低速电容接触器线圈、高速控制接触 器线圈、高速电容接触器线圈四者的输出端的电并接点和控制电源的第二极之间的电路上依 序电串接有高速热继电器常闭触点和低速热继电器常闭触点。
7.根据权利要求6所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置， 其特征在于控制柜二次线路中的控制电源的第一极与常开启动按钮之间电串接有熔断器，低 速热继电器常闭触点和控制电源的第二极之间的电路上电串接有熔断器。
8、根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装置，其特征在于一次低速定子绕组的匝数与二次低速定子绕组的匝数之间 的比值为一比二。
9、根据权利要求2或3或4或5或6或7所述的双速高功率因数高带负 载能力拖动装置，其特征在于控制柜主线路中的三极开关之后的电路上电并接有节电保护器。
10、根据权利要求8所述的双速高功率因数高带负载能力拖动装 置，其特征在于控制柜主线路中的三极开关之后的电路上电并接有节电保护器。
专利摘要本实用新型涉及三相异步电动机，是一种双速高功率因数高带负载能力拖动装置，其包括控制电路、双速电动机和三个移相电容；该双速电动机包括三角形接法的三相异步电动机定子绕组，该定子绕组包括低速定子绕组和高速定子绕组；而每相的低速定子绕组包括一次低速定子绕组与二次低速定子绕组，并且一次低速定子绕组与二次低速定子绕组相互串朕但其相位差为120度。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过控制电路实现了双速电动机中的低速定子绕组和高速定子绕组的工作切换，并通过移相电容的补偿作用，提高了电动机运行时的功率因数及电动机在高速状态下的过载能力，从而提高了电动机的运行效率和安全性。
文档编号H02P23/03GK201266902SQ200920300668
公开日2009年7月1日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者汉 张, 来现林 申请人:克拉玛依市博瑞科技发展有限公司