专利名称：程控多功率三相异步电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种电动机轴输出额定功率可调的三相异步节能电动机。
在电力拖动工程中，一般均按最大的轴输出功率来选配电机，另电机在设计、制造中均按一种固定的方式来组成三相定子绕组。在实际的电力拖动使用中，电机常处在周期或非周期的空、轻、中载的欠载荷情况下运行。因受固定的三相定子绕组的制约和轴上实际功率的变化影响，将出现无功功率Q值的下降较有功功率P值的下降缓慢和磁化电流的损耗大，从而造成了电机在空、轻、中载时功率因数低和电能浪费等实质性问题。
本发明的目的就是利用电机本身的三相定子绕组，采用六种分段接线方案，根据实际轴输出的功率变化，用具有程控功能的执行机构来切换电机三相定子绕组的运行方式，建立最佳的每匝/伏的工作电压降，从而降低磁化的无功损耗量，减少绕组电流的铜损和无功的输入量，提高电机的自然功率因数与效率，达到节约电能的目的。
本发明的技术方案是将电机的三相定子绕组分成二极电机为六个极相组、四极电机为十二个极相组、六极电机为十八个极相组、八极电机为二十四个极相组、十极电机为三十个极相组。以四极电机为例在极相组1、3、5、7、9、11中根据需要分别各抽一个电联接头而形成的二十七个电联接线，再按双路独立和单路的联接回路方式即双路独立的并联支路的形成均应各占180°水平平面角，单路并联时应保证抽头Y形部分的两极相组处于180°水平平面角，以消除磁路不平衡问题。三相定子绕组均按120°电角度的相邻极相组作为抽头组，且每相的抽头比为1∶2和1∶1两组(种)，引到电机壳体的二十七个电绝缘柱体上，再由专门配套的程控执行机构电联接到A、B、C三相动力电源上，使电机具有八种运行方式即电机的轴输出功率为原额定值的100%、72%、55%、37%、25%、18%、14%和8%。
以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1、2、3、4、5分别为本发明的二极、四极、六极、八极和十极电机的各极相组即1至6、1至12、1至18、1至24、1至30的磁场方向和二十七根电联接抽头位置及编号即D1、D2、D3、……、D27图，二极电机每极相均由A、B两独立绕组组合而成。
图6是本发明轴输出功率为额定值的100%时电联接图。
图7是本发明轴输出功率为额定值的72%时电联接图。
图8是本发明轴输出功率为额定值的55%时电联接图。
图9是本发明轴输出功率为额定值的37%时电联接图。
图10是本发明轴输出功率为额定值的25%时电联接图。
图11是本发明轴输出功率为额定值的18%时电联接图。
图12是本发明轴输出功率为额定值的14%时电联接图。
图13是本发明轴输出功率为额定值的8%时电联接图。
参照图1、2、3、4、5，电动机的三相定子绕组在采用双路并联时(多路并联时应组成为双路独立并联回路)，D7与D25、D8与D27、D9与D26、D1与D13、D2与D14、D3与D15、D4与D16、D5与D17、D6与D18分别作电联接，电机的轴输出功率为原额定值的37%以上(包括37%)。采用单路并联运行时，D7与D13、D8与D14、D9与D15、D25与D16、D27与D17、D26与D18分别作电联接，电动机的轴输出功率为原额定值的37%以下。
结合图6、7、8、9的电联接图，将D1与D13、D2与D14、D3与D15、D7与D25、D8与D27、D9与D26、D4与D16、D5与D17、D6与D18分别电联接，电机的三相定子绕组处于双路并联运行方式。图6中D1和D13与D6和D18、D2和D14与D4和D16、D3和D15与D5和D17、D7与D25、D8与D27、D9与D26分别电联接，电机工作于双路三角形，轴输出功率为原额定值的100%。图7中，D6和D18与D10和D22、D4和D16与D11和D23、D5和D17与D12和D24、D7与D25、D8与D27、D9与D26分别电联接，电机工作于双路延边三角形(抽头比1∶2)，轴输出功率为原额定值的72%。图8中D6、D18与D7、D19、D25;D4、D16与D8、D27、D20，D5、D17与D9、D26、D21分别电联接，电机工作于双路延别三角形(抽头比1∶1)，轴输出功率为原额定值的55%。图9中D6、D18与D4、D16、D5、D17，D7与D25，D8与D27，D9与D26分别作电联接，电机工作于双路星形，轴输出功率为原额定值的37%。
结合图10、11、12、13的电联接图，将D1、D2、D3分别接到A、B、C三相动力电源上，同时将D7与D13、D8与D14、D9与D15、D25与D16、D27与D17、D26与D18分别电联接，电机处于单路运行方式。图10中D1与D6、D2与D4、D3与D5分别电联接，电机工作于单路三角形，轴输出功率为原额定值的25%。图11中D6与D13、D4与D14、D5与D15分别作电联接，电机工作于单路延边三角形(抽头比为单路1∶3)，轴输出功率为原额定值的18%。图12中D6与D19、D4与D20、D5与D21分别作电联接，电机工作于单路延边三角形(抽头比为单路1∶1)，轴输出功率为原额定值的14%。图13中D6与D4、D5作电联接，电机工作于单路星形，轴输出功率为原额定值的8%。另单路延边三角形还可编组成三种运行方式，它们分别为D6与D10、D4与D11、D5与D12和D6与D22、D4与D23、D5与D24以及D6与D16、D4与D17、D5与D18等组合方式供用户根据实际载荷的变化情况作细微调节之用。
本发明只需要电动机生产厂家在电机的外壳体上增设到二十七个电联接绝缘柱体，将这二十七个电联接绝缘柱体与电机的三相定子绕组采用双路独立并联形式并按1∶2和1∶1抽头后再分别按图1或图2或图3或图4或图5中D1到D27的编号相联接即可。
本发明具有完成工艺简单，与现行的Y形系列电动机相比，最突出的特点是电机的额定轴输出功率可调，达到了改变电动机额定的轴输出功率的目的，从而解决了“大马拉小(空)车”的问题，降低了无功功率的需要量和三相定子绕组的铜损量。电机在空、轻、中载时自然功率因数高、效率高、视在功率低，适用于各种载荷变化较大的(周期或非周期)的电力拖动场合。
权利要求
1.程控多功率节能电动机的三相定子绕组，是根据轴需要的输出功率，按≥37%额定的轴输出功率，采用两路独立的并联支路和按≤37%额定的轴输出功率，采用单路并联支路联接方式，且按程控要求在每相定子绕组中抽头，从而形成二十七个电联接，即D1到D27与金属壳体上的二十七个绝缘柱体相联接而成，其特征在于a.两路独立的并联支路的形成，均应各占电机定子园周的180°，即0°～180°和180°～360°水平平面角；b.单路并联支路的形成，应保证延边三角形抽头(Y形)部分的两极相组处于电机定子园圈的180°水平平面角的对应角位置；c.三相定子绕组，均按120°电角度的相邻极相组作为抽头组，且每相的抽头比为1∶2和1∶1两组(种)；d.两路独立并联支路，作双路并联时，且有双路三角形，双路延边三角形(抽头比为双路绕组的1∶2和1∶1两种)和双路星形四种联接方式；e.单路并联支路，作单路并联时，且有单路三角形，单路延边三角形(抽头比为单路绕组的1∶3和1∶1两种)和单路星形四种联接方式；
2.根据权利要求1所述电动机，其特征在于每相邻的抽头极相组相隔120°电角度，即二极在1A、2B、3A、4B、5A、6B极相组中抽头，四极在1、3、5、7、9、11极相组中抽头，六极在1、3、5、10、12、14极相组中抽头，八极在1、3、5、13、15、17极相组中抽头，十极在1、3、5、16、18、22极相组中抽头;
3.根据权利要求1所述电动机，其特征在于每相定子绕组(以A相为例)，分成D1到D10段，D10到D7段，D25到D4段和D13到D22段，D22到D19段，D19到D16段等六段绕制而成;
4.根据权利要求1所述电动机，其特征在于电机绕组D1到D10段与D10到D4段，D13到D22段与D22到D16段，D2到D11段与D11到D5段，D14到D23段与D23到D17段，D3到D12段与D12段到D6段，D15到D24段与D24到D18段的绕组抽头比均为1∶2;
5.根据权利要求1所述电动机，其特征在于电机绕组D1到D7段与D25到D4段，D13到D19段与D19到D16段，D2到D8段与D27到D5段，D14到D20段与D20到D17段，D3到D9段与D26到D6段，D15到D21段与D21到D18段的绕组抽头比为1∶1;
6.根据权利要求3、4、5所述的电机绕组，其特征在于每相六段绕组，均为独立绕组，只与金属壳体上的绝缘柱体作对应编号联接。
全文摘要
本发明公开了一种轴输出额定功率可调的三相异步节能电动机，它的每相定子绕组均由六组分段绕组组合而成，且均按程控运行需要，共计抽出二十七个电联接线引到金属壳体外，在执行器的切换下，可使电机的轴输出功率为原额定值的100％、73％、55％、37％、25％、18％、14％、8％等八种新的电机额定轴输出功率值，从而降低了空、轻、中载时无功功率的需要量和定子绕组的铜损量，提高电机的自然功率因数和效率，达到节约电能的目的。
文档编号H02K3/28GK1067337SQ9210136
公开日1992年12月23日 申请日期1992年2月29日 优先权日1992年2月29日
发明者刘锡海, 刘锡山, 刘卫华, 刘为民, 刘凤源, 刘凤琴, 张传森 申请人:刘锡海, 刘锡山, 刘卫华, 刘为民, 刘凤源, 刘凤琴, 张传森