专利名称：宽电压高转矩双值电容异步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能接受单相电源电压变化率较大场合下，维持额定输出功率的连续或断续工作，并具有较高起动转矩和过载能力的双值电容异步电动机。
目前，公知的双值电容异步电动机具有两套绕组，即主绕组和副绕组。其中副绕组串联电容器、离心开关，然后与主绕组并联。当电动机施加额定电压时，主绕组电流Im是随负载变化成正变增加，而副绕组电流Ia则随负载成反变减少。通常电机设计是依据额定电压UN和额定功率PN优化主绕组的电磁负荷，达到满载热平衡最佳经济运行，此时，主绕组电流的额定值为ImN，副绕组电流的额定值为IaN。实际上，电动机满载运行时并非处于额定电压、额定负载电流下工作，大多数的使用情况现场的电源电压变化率超出国标GB755的95％～105％UN规定，尤其偏僻的山区电网电压波动范围达到80％～110％UN，铁路电力机车的输电网电压变化率达到76％～116％UN。实践证明电动机在大幅度波动的电源电压下运行，将会有害于电机的可靠性和经济性。根据试验当单相电源电压升至110％UN运行时，主绕组电流增长至额定值115％～120％ImN，副绕组电流增长至120％～125％IaN，绕组温升增高1.25～1.3倍。对于有温升裕度的电动机而言，在额定电压下满载运行时的温升，一般为50～60K，当电压升高至110％UN运行时，绕组温升可达70～80K，尚可使用；唯独，当单相电源电压降低至80％UN时，主绕组电流将会突增到150％～170％ImN，而副绕组电流将会相反地减少到25％～30％IaN，这时将会出现主副绕组热负荷不平衡的状况，由于主绕组热负荷过重，促使温升迅增高达1.5～2.0倍，引起绕组严峻过热很容易被烧毁。同时由于电源电压过低，转矩随电压平方下降，导致电动机起动困难，过载能力削弱造成电动机失效。所以，现行标准产品YL系列双值电容异步电动机已经越来越不受欢迎，应尽快提高产品的功能，适应国情需要。
本实用新型的目的是提供一种宽电压高转矩双值电容异步电动机，它不仅能在电源电压变化率较大的场合下可靠工作，而且在低电压下起动或过载时具有足够高的转矩。
本实用新型的目的是这样实现的利用现有的标准产品YL系列或Y系列电机的机壳、内装带绕组定子铁心、鼠笼转子、离心开关、活络套座，外部设置电容器、接线盒、风扇和风罩。其结构特征(1).定子铁心向风扇端即前端偏移。前端盖的深度加长，定子绕组的前端伸深入前端盖内。
(2).前端盖的轴承比后端盖轴承低一档。离心开关装设在前端盖内的支柱上，活络套座安装在转子转轴的前伸上。
(3).采用欠压保护装置，自动补偿副绕组电路的运行电容量，改变主副绕组电流分配，维持热平衡。有两种结构型式第一种在定子绕组端伸部位埋入热保护器，将其常开接点电连接在附加运行电容器及副绕组电路中。当电动机处在低电压运行时，因绕组过热，温度超过预定值时自动地接通附加运行电容器的电路，及时补偿运行电容量之不足。由于副绕组电容量增大，容抗减小，则副绕组电流相应升高，主绕组电流相应降低，起到自动调节主副绕组热平衡的作用，因而使主绕组温升实时地降低到正常温度。
第二种在电压输入端连接低电压继电器，其接点电连接在附加运行电容器及副绕组电路中。当电源电压低于预定值时，低电压继电器自动接通附加运行电容器的电路，补偿副绕组电容量之不足，同样起到自动调节主副绕组热平衡的作用，及时降低主绕组的温升。
由于采用上述方案，使双值电容异步电动机能够适应于电源电压大幅度变化的条件下正常可靠运行，各项性能指标均达到预期效果。
下图结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是采用热保护器式调节运行电容量的电路图。
图3是采用低电压继电器式调节运行电容量的电路图。
图中1.后端盖 2.后端波形弹簧片 3.后端球轴承 4.机座 5.带绕组定子铁心 6.鼠笼转子 7.起动电容器 8.运行电容器 9.附加运行电容器 10.活络套座 11.离心开关 12.前端盖 13.前端球轴承 14.前端波形弹簧片 15.风扇 16.风罩 17.接线盒 18.连接片 19.主绕组 20.副绕组 21.热保护器 22.低电压继电器接点 23.低电压继电器的线圈。
在图1中表示电动机断电静止状态。在其壳内带绕组定子铁心5，固定在机座4不居中，偏向前移和鼠笼转子6的铁心对齐。离心开关11的接点承受活络套座10的压力，使其接点闭合，并从接点引出两条接线通过定子铁心的前端凹槽引入接线盒内。前端球轴承13和前端波形弹簧片14装入前端盖12的轴承室内。后端球轴承3和后端波形弹簧片2装入后端盖1的轴承室内。前端球轴承13比后端球轴承3低一档，有利于通用现行的活络套座10，降低成本。前端盖12是特制的加深端盖，风罩16亦相应加长，被紧固在前端盖12的三个搭子上。风扇15选用耐热材料制作，确保装配在轴端上长期工作，牢固稳定。
在图2中，虚线框格内表示接线板上的主绕组19、副绕组20及离心开关11的端子标志和接法。主绕组的端子标志为U1、U2，副绕组的端子标志为Z1、Z2，离心开关端子的标志为V1、V2。外部设置的起动电容C1连接在端子V2、Z1上，运行电容C21连接在端子V1、Z1上，附加运行电容C22与热保护器RB串联连接在V1、Z1端子上。图示连接片18的接法为电动机顺转，虚线连接片的接法为逆转。
在图3中，采用低电压继电器的接点22替代热保护器21。低电压继电器的线圈23接于电压输入的主绕组端子U1、U2上。其余部分图2和图3作用相同。
实施例额定功率3kW，额定电压380V，电源频率50Hz，单相电源电压变化率为额定值76％～116％，同步转速为3000r/min，绝缘等级H级，防护等级IP44，工作方式为连续S1和断续S4工作制。机座中心高100mm，铁心直径155/84/36mm，槽配合24/18槽，起动电容量C1为250μF，运行电容量C21为20μF，附加运行电容量C22为15μF。经样机验证各项性能均达标，详见表1。采用低电压继电器式调节运行电容量，由S4制转变为S1制低电压289V满载连续运行，主绕组温升由104K可降至92K，降低12K，效果明显。
表权利要求1.一种宽电压高转矩双值电容异步电动机，在其壳内由带绕组定子铁心、鼠笼转子、活络套座；壳外由电容器、接线盒、风扇和风罩构成，其特征是定子铁心偏移风扇端、前端盖加深；前端轴承比后端轴承低一档；离心开关装设在前端深盖内；采用欠保护装置，自动补偿运行电容量，调整主副绕组电流分配，维持热平衡。
2.根据权利要求1所述的宽电压高转矩双值电容异步电动机，其特征是欠压保护装置的结构有二种一种是在定子绕组端伸部位埋入热保护器RB，将其常开接点21与附加运行电容器9、接线板的端子V1、Z1电连接；另一种是将低电压继电器线圈23电连接于电压输入端子U1、U2，其常开接点22与附加运行电容器9、接线板的端子V1、Z1电连接。
专利摘要本实用新型属于电机技术领域。一种能接受单相电源电压变化率较大的场合下,维持额定输出功率的连续或断续工作的双值电容异步电动机。它是在已有的标准电动机改变内部结构,增设欠压保护装置,见附图。当电压偏低到预定值时自动补偿运行电容量,调整主副绕组电流分配,维持热平衡,防止绕组烧毁。具有较高的起动转矩和过载能力,运行可靠,各项性能达标。适于电源电压偏低地区及铁路电力机车空调机用。
文档编号H02K17/30GK2376134SQ9921023
公开日2000年4月26日 申请日期1999年5月17日 优先权日1999年5月17日
发明者孙学政 申请人:孙学政