一种电动机调压节能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种电动机调压节能装置，包括设置在一个变压器铁心体上的按1∶2的容量设置的第一分变压器和第二分变压器，第一分变压器和第二分变压器的初级绕组分别由第一开关组和第二开关组控制，电压检测单元输入端连接电机电源输入端电压，电压检测单元的输出端连接控制器的第一输入端，电流检测单元连接用于感应电机电流的互感器线圈，电流检测单元的输出端连接控制器的第二输入端，控制器的第一输出端连接第一开关组的控制输入端，控制器的第二输出端连接第二开关组的控制输入端。本实用新型用于在电动机的供电回路中接入分变压器，通过控制分变压器的接通和断开调节电动机的三相电源电压的高低。
【专利说明】一种电动机调压节能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力【技术领域】，特别地涉及一种电动机调压节能装置。
【背景技术】
[0002]电动机是以电力为能源的动力设备，各种380V低压电动机，6kV高压电动机，1kV高压电动机，尤其是针对那些风机泵类通用机械设备，其负载率低，欠载，轻载的或一些需经常起动停止，而起动转矩大，而负载转矩比额定转矩小较多的生产机械，普遍存在的大马拉小车的问题。
[0003]以高压电网为例，35kv以下电网供电电压标准范围为:νθ±7%为合格范围，而电动机的供电电压允许的标准范围为:ve±5%。因此，以1kv电网为例，电网供电压范围为:10kv±7%，即9.3kv?10.7kv均为合格，而电动机的电压允许范围是10kv±5%，即9.5kv?10.5kv,即在电网电压9.5kv时电机应能输出额定功率，而电机电压的升高，其直接结果是增大电机的发热损耗，尤其当电机负荷率β小时，电动机的功率因数低，无功电流大，无功造成的有功损耗也大，当供给电机的电压高时，励磁电流处于饱和状态，会增加铁损，这时适当的降低电机端电压，减少励磁电流，使电机退饱和运行，不但可以减少电机固定损耗，还会提高电机运行的功率因素和电机运行效率，所以在电机轻载或欠载下电动机适当降压，使电机转差率运行在额定值附近，是一种经济节能的运行状态。
[0004]对于大部分工厂电网而言，一般6KV电网电压都在6.2KV?6.5KV之间，尤其夜间电网低谷时段，可能在6.7KV以上，而1KV电网大都会在10.3?10.6KV之间，这种电压状况，对于那些轻载和欠载的大型电机而言，电能的浪费和给电机本身造成的危害都是不容忽视的，为解决这一普遍存在的电机运行问题，实有必要进行研究，以提供一种可靠，高效经济的解决方法。
实用新型内容
[0005]为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电动机调压节能装置，用于在电动机的供电回路中接入分变压器，通过控制分变压器的接通和断开调节电动机的三相电源电压的高低。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0007]—种电动机调压节能装置，包括设置在一个变压器铁心体上的按1: 2的容量设置的第一分变压器TBl和第二分变压器ΤΒ2，电压检测单元，电流检测单元和控制器，小容量的第一分变压器TBl设置在上部，大容量的第二分变压器ΤΒ2设置在下部，第一分变压器和第二分变压器的初级绕组分别由第一开关组和第二开关组控制，初级绕组接成星形接法，星点封在变压器内不引出端子，次级绕组顺极性串联，串联后分头尾标识引出至接线端子，串联后的次级绕组按反极性，串联进电动机相应的相电压回路中，并通过电机绕组形成星点闭合，所述电压检测单元输入端连接电机电源输入端电压，电压检测单元的输出端连接控制器的第一输入端，电流检测单元连接用于感应电机电流的互感器线圈，电流检测单元的输出端连接控制器的第二输入端，控制器的第一输出端连接第一开关组的控制输入端，控制器的第二输出端连接第二开关组的控制输入端。
[0008]优选地，所接电机为轻载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的8%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的16%。
[0009]优选地，所接电机为中载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的6%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的12%。
[0010]优选地，所接电机为重载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的4%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的8%。
[0011]优选地，第一分变压器和第二分变压器的次级绕组的额定电流与电动机额定电流值相同。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:自动按电机负载或电网电压的高低变化，对变压器一次绕组供电的开关进行通断控制就可以调节电机的三相电源电压的电压高低，从而改变电机电流和电机转差率，使其保证在最佳状态下运行，提高功率因数，提高电机运行效率，减少电机发热，降低损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例的电动机调压节能装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0016]参见图1所示为本实用新型实施例的电动机调压节能装置的结构示意图，其包括设置在一个变压器铁心体上的按1: 2的容量设置的第一分变压器TBl和第二分变压器TB2，电压检测单元101，电流检测单元102和控制器103，小容量的第一分变压器TBl设置在上部，大容量的第二分变压器TB2设置在下部，第一分变压器TBl和第二分变压器TB2的初级绕组分别由第一开关组ZKl和第二开关组ZK2控制，初级绕组接成星形接法，星点封在变压器内不引出端子，次级绕组顺极性串联，串联后分头尾标识引出至接线端子，串联后的次级绕组按反极性串联进电动机相应的相电压回路中，并通过电机绕组形成星点闭合，所述电压检测单元101输入端连接电机电源输入端电压，电压检测单元101的输出端连接控制器102的第一输入端，电流检测单元103连接用于感应电机电流的互感器线圈，电流检测单兀103的输出端连接控制器102的第二输入端,控制器102的第一输出端连接第一开关组ZKl的控制输入端，控制器的第二输出端连接第二开关组ZK2的控制输入端。通过以上设置的电动机调压节能装置，通过检测输入的电源电压和电机电流由控制器计算出电机转差率，再得出转差率偏差值，并选定电机应输入的电压值，再由控制器控制开关组进行电压调节。当两个开关ZKl和ZK2在全断开时，变压器二次绕组无感应电动势，两个串联起来的绕组等效成了一个低阻抗的铁心电抗器，电动机在电网提供的最高电压下运行，反之，选定某一绕组投入初级电压运行时，就将来自电网的电压按绕组所降电压比例，降压后送给电机绕组，可在所需电压下节能运行。在实际应用实例中，设置第一分变压器和第二分变压器的次级绕组的额定电流等同于电动机额定电流值。初级绕组和次级绕组之间承受变压器的最闻电压，~■次对地承受:变压器的最闻电压。
[0017]在一具体应用实例中，所接电机为轻载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的8%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的16%。通过控制ZKl和ZK2的接通和关断，可调整输出至电动机的功率，具体如下:当ZKl和ZK2全断开时，为额定功率；ZK1接通，ΖΚ2断开时，为0.92额定功率；ΖΚ1断开，ΖΚ2接通时，为0.84额定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通时，为0.76额定功率。
[0018]在一具体应用实施例中，所接电机为中载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的6%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的12%。通过控制ZKl和ΖΚ2的接通和关断，可调整输出至电动机的功率，具体如下:当ZKl和ΖΚ2全断开时，为额定功率；ΖΚ1接通，ΖΚ2断开时，为0.94额定功率；ΖΚ1断开，ΖΚ2接通时，为0.88额定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通时，为0.82额定功率。
[0019]在一具体应用实施例中，所接电机为重载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的4%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的8%。通过控制ZKl和ΖΚ2的接通和关断，可调整输出至电动机的功率，具体如下:当ZKl和ΖΚ2全断开时，为额定功率；ΖΚ1接通，ΖΚ2断开时，为0.96额定功率；ΖΚ1断开，ΖΚ2接通时，为0.92额定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通时，为0.88额定功率。
[0020]在实际实施过程中，可根据电动机的类型选择不同的调节范围。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电动机调压节能装置，其特征在于，包括设置在一个变压器铁心体上的按1: 2的容量设置的第一分变压器TB1和第二分变压器TB2，电压检测单元，电流检测单元和控制器，小容量的第一分变压器TB1设置在上部，大容量的第二分变压器TB2设置在下部，第一分变压器和第二分变压器的初级绕组分别由第一开关组和第二开关组控制，初级绕组接成星形接法，星点封在变压器内不引出端子，次级绕组顺极性串联，串联后分头尾标识引出至接线端子，串联后的次级绕组按反极性，串联进电动机相应的相电压回路中，并通过电机绕组形成星点闭合，所述电压检测单元输入端连接电机电源输入端电压，电压检测单元的输出端连接控制器的第一输入端，电流检测单元连接用于感应电机电流的互感器线圈，电流检测单元的输出端连接控制器的第二输入端，控制器的第一输出端连接第一开关组的控制输入端，控制器的第二输出端连接第二开关组的控制输入端。
2.根据权利要求1所述的电动机调压节能装置，其特征在于，所接电机为轻载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的8%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的16%。
3.根据权利要求1所述的电动机调压节能装置，其特征在于，所接电机为中载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的6%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的12%。
4.根据权利要求1所述的电动机调压节能装置，其特征在于，所接电机为重载率类负载，第一分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的4%，第二分变压器的次级绕组的电压变化率为电动机额定电压的8%。
5.根据权利要求1至4任一所述的电动机调压节能装置，其特征在于，第一分变压器和第二分变压器的次级绕组的额定电流与电动机额定电流值相同。
【文档编号】H02P27/02GK204068805SQ201420368397
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】张发汉 申请人:福建奥托节能科技有限公司