专利名称：电机频感起动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机频感起动装置,属于电动机频感起动器技术领域。
背景技术：
无刷无环起动器自从投放市场以来，由于它是直接安装在电动机转子上与转子作同步运行。省去了原转子上安装的铜滑环、碳刷、刷盒、支架、压力弹簧及控制柜中的频敏变阻器，时间继电器等10多个易损零件，一次安装，长期使用，减少维修时间和次数，节省备件费用，提高了设备安全运转率。在中国专利文献1999年10月6日授权公告的申请号为98224515. 7、名称为《绕线转子电动机无刷无环起动器》的专利中公开了一种绕线转子异步电动机的起动器，该起动器的特点是设计有一个轴套与电动机转子作固定连接并作同步运行。轴套上固定有圆环 状前、后轭板，6个线圈绕组安装在前、后轭板上，通过6根内铁芯和小挡板作固定连接成一个圆形状整体，6个线圈绕组的12个出头线在内部作了固定连接，只留有6个接线柱在外，目的是与电动机转子上6根出头线作并联之用。这种结构的起动器与转子连接之后参与转子同步运行，电动机起动时，起动器除了限制起动电流外，还能增大起动转矩，保持电动机原有的性能不变，而且可以频繁起动和电动机正反转均不受影响。但这种绕线转子电动机无刷无环起动器也存在明显的缺陷，首先是由于这种起动器采用的是圆形铁芯，相邻两个绕组之间的夹角α较大，导致漏磁面积较大，增大漏磁损耗(如图I所示)；其次，由于常规铁芯材料含碳量高，用来绕制线圈，会造成较大的涡流损耗，增大发热量，安全稳定性差，电能损耗大，而且磁阻小，功率因数低；由于绕在铁芯上的线圈通常是玻璃丝包扁铜线，由于线圈重量大，同样功率的起动器体积大，电能损耗大，运行成本高，如果采用电阻丝代替铜线作绕组，又无法解决层间耐温绝缘材料的关键问题。因此，现有技术中的该类型频感起动装置存在漏磁损耗大、运行成本高、功率因数低以及安全稳定性差等问题，还是不理想。
发明内容本实用新型需要解决的主要技术问题是现有技术的该类型电机频感起动装置漏磁损耗大的问题。本实用新型需要解决的次要技术问题是现有技术的该类型电机频感起动装置体积重量大，耗电量高，运行成本高，安全稳定性和功效低的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种电机频感起动装置，包括与电动机转轴直接连接的轴套，轴套两端固定设有圆环状的前轭板和后轭板，前、后轭板之间固定设有6个线圈绕组，线圈绕组由线圈及铁芯组成，靠拉杆螺栓穿过铁芯中间的孔作固定连接，其中，所述线圈绕组的铁芯采用的是DT4钢管材料压制成形的扇形铁芯，线圈绕组的线圈按技术要求卷绕在扇形铁芯上，并用无纬带包裹绑扎；6个线圈绕组设有12个出线头在内部作固定连接，并且该装置上设有6个接线柱用于连接电动机出线头。用DT4钢管材料加工成扇形铁芯替代原有的圆形铁芯，缩小绕组之间的夹角，减小漏磁面积，大大降低了频感起动器的漏磁损耗。由于DT4材料含碳量低，用它来绕制线圈，减少涡流损耗，降低发热量，增大磁阻，节约电能，降低温升，增大电动机转子功率因数和起动转矩。进一步的，所述线圈绕组采用电阻丝替代铜线作为线圈卷绕在扇形铁芯上。用电阻丝代替玻璃丝包扁铜线绕在扇形铁芯上，同样功率的电动机，电阻丝的重量只是铜线重量的三分之一，而产生的阻抗大于铜线产生的阻抗，使整个产品的体积缩小，重量减轻，节省有色金属，还能增大阻抗，增大电动机转子有功份量，提高功率因数，改善了电动机的起动性能。用电阻丝替代铜线作绕组，最关键的问题是，如何解决耐温绝缘材料，因此，在本实用新型中，所述线圈绕组用耐温石棉板作层间绝缘，这样就解决了这个问题。另外，所述6个线圈绕组设有12个出线头内部连接时采用星形接法，也可以采用角形接法。该装置内部两种接线方式，应用范围广，可以减小末端电压的损失，使电动机能 在小于额定电压20%的情况下顺利起动。由于采用了本实用新型的技术方案，本实用新型的电机频感起动装置的漏磁面积大幅减小，运行时的漏磁损耗大幅降低，同时，本实用新型的电机频感起动装置还具有体积小、重量轻的优点，可以有效节省电能，降低运行成本，还能降低发热量，提高安全稳定性；同时，还能增大电动机转子功率因数和起动转矩，可以提高起动器的功效。本实用新型的技术方案还可以适用于其他类似的装置中，具有广泛的市场前景，值得推广。
图I为现有技术中的圆形线圈绕组布置图；图2为本实用新型的扇形线圈绕组布置图；图3为电机频感起动装置结构示意图；图4是图3中线圈绕组大样图；图5为线圈绕组星形连接示意图；图6为线圈绕组角形连接示意图。附图标记说明I-轴套，2-扇形铁芯，3-六角螺母，4-拉杆螺栓，5-后轭板，6_绝缘垫板，7-耐温石棉板，8-层间绝缘板，9-电阻丝，10-外层绝缘板，11-无纬带，12-前轭板，13-垫圈，14-绝缘圈，15-接线柱，16-线圈绕组。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。先看图I和图2，其中图I是现有技术中的圆形线圈绕组布置图，图2是本实用新型的扇形线圈绕组布置图，从两个图中可以看到，不管是现有技术，还是本实用新型的电机频感起动装置，主要的结构是在前轭板12、后轭板5之间设有6个线圈绕组16，但现有技术的线圈绕组16采用的是圆形铁芯，而本实用新型的线圈绕组16采用的是扇形铁芯2，从图
I、和图2的对比中可以看到，由于相比现有技术，本实用新型的相邻铁芯之间的夹角α更小，相邻的扇形铁芯2之间的空间更紧密，空隙更小，因此本实用新型的电机频感起动装置的漏磁面积可以大幅度降低，从而降低了电机频感起动装置在运行中的漏磁损耗，以实现本实用新型的目的。另外，线圈绕组16通过无纬带11进行绑扎。[0022]本实用新型的频感起动装置采用的扇形铁芯2是由DT4钢管材料加工而成，由于DT4材料含碳量低，用它来绕制线圈，可以减少涡流损耗，降低发热量，增大磁阻，节约电能，降低温升，增大电动机转子功率因数和起动转矩。看图3，本实用新型的电 机频感起动装置，包括与电动机转轴直接连接的轴套1，本实施例的轴套I安装在电动机的转子上，轴套I两端固定设有圆环状的前轭板12和后轭板5，前轭板12和后轭板5之间固定设有6个线圈绕组16，线圈绕组16由线圈及铁芯组成，靠拉杆螺栓4穿过铁芯中间的孔作固定连接，并且，在拉杆螺栓4与前轭板12间设有垫圈13，并在后轭板5处采用六角螺母3对拉紧固。另外，在线圈绕组16与后轭板5之间设有绝缘垫板6。所述线圈绕组16的铁芯采用的是扇形铁芯2，扇形铁芯(2)采用DT4钢管材料压制成形。所述线圈绕组16采用电阻丝9替代铜线作为线圈卷绕在扇形铁芯2上。线圈绕组16的线圈按技术要求卷绕在扇形铁芯2上，6个线圈绕组16设有12个出线头在内部作固定连接，并且该装置上设有6个接线柱15用于连接电动机出线头，6个接线柱15均布在前轭板12上，电动机转子6根出头线与接线柱15作并联之用,接线柱15与前轭板12之间还设有绝缘圈14。6个接线柱与6个线圈绕组，则根据电动机拖动的负载情况在内部作星形或角形连接，如图5、图6所示。看图3、图4，线圈绕组16与扇形铁芯2通过在扇形铁芯2的表面设置特殊的耐温石棉板7作层间绝缘，电阻丝9的直径按技术要求选择并直接卷绕在扇形铁芯上，卷绕的层数按技术要求而定。另外在线圈绕组16上每一层电阻丝9之间还设有层间绝缘板8，在线圈绕组16外层电阻丝9的外面还设有外层绝缘板10。层间绝缘板8和外层绝缘板10采用的是与耐温石棉板7相同的材料的绝缘板。当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。
权利要求1.一种电机频感起动装置，包括与电动机转轴直接连接的轴套(I)，轴套(I)两端固定设有圆环状的前轭板(12)和后轭板(5),前、后轭板(12、5)之间固定设有6个线圈绕组(16)，线圈绕组(16)由线圈及铁芯组成，靠拉杆螺栓(4)穿过铁芯中间的孔作固定连接，其特征在于所述线圈绕组(16)的铁芯采用的是DT4钢管材料压制成形的扇形铁芯(2)，线圈绕组(16)的线圈按技术要求卷绕在扇形铁芯(2)上，并用无纬带(11)包裹绑扎；6个线圈绕组(16)设有12个出线头在内部作固定连接，并且该装置上设有6个接线柱(15)用于连接电动机出线头。
2.根据权利要求I所述的电机频感起动装置，其特征在于所述线圈绕组(16)采用电阻丝(9)替代铜线作为线圈卷绕在扇形铁芯(2)上。
3.根据权利要求2所述的电机频感起动装置，其特征在于所述线圈绕组(16)用耐温石棉板作层间绝缘。
4.根据权利要求I所述的电机频感起动装置，其特征在于所述6个线圈绕组(16)设有12个出线头在内部连接时采用星形接法。
5.根据权利要求I所述的电机频感起动装置，其特征在于所述6个线圈绕组(16)设有12个出线头在内部连接时采用角形接法。
专利摘要本实用新型公开了一种电机频感起动装置，其主要的技术方案是采用一种含碳量极低的材料，加工成扇形铁芯代替原来使用的圆形铁芯。由于扇形铁芯两个绕组之间的夹角减小，从而使漏磁面积相应减小，这样在电动机运行时，就大大的降低了漏磁损耗，增大了电动机转子的有功份量。与此同时，本实用新型采用电阻丝替代玻璃丝包扁铜线制作线圈，不但节省了有色金属，而且增大了电阻值，从而使起动装置缩小了体积，减轻了重量，降低了涡流损耗，有效节省电能。本实用新型的技术方案还可以根据电动机拖动的负载类别和电压情况，在该装置内部接线时，可采用星形和角形两种接法，可以增大电动机转子的起动转矩和功率因数，还能稳定末端电压。
文档编号H02P1/26GK202737793SQ20122042734
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者龙浪, 蔡晓才 申请人:龙浪, 蔡晓才, 贵州奇达电器科技发展有限公司