专利名称：节能三相交流电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种目前正在工业、农业生产及居民生活中广泛使用各种型号的三相交流电动机，主要是能把三相交流电动机在使用中进一步的节约交流电能。能使三相交流电动机在交通运输、水利、电力及动力用户中用于电能放大，节约一次能源，石油、煤炭、水能。
背景技术：
目前公知国内外正在广泛使用的三相交流电动机，虽然对交流电动机经过多次技术改造，但是节约电能效果不明显，功率大交流电动机在起动时，需要降压设备帮助起动。
发明内容
为了克服三相交流电动机在各领域的使用中节约电能效果不明显。本发明是发明人经过长期对三相交流电动机节能试验和使用，主要是大胆使用杠杆原理中的省力杠杆(用大的动力转矩驱动拖动小的阻力转矩)再结合调整三相交流电动机的电、磁、力。把三相交流电动机的定子磁场电动势(即电动机磁场电动势2安培电流5匝电磁线＝10安匝，改变成1安培电流10匝电磁线＝10安匝电动势)，用大转矩、大磁场、小电流综合起来拖动负载工作。使三相交流电动机在使用中节约电能。
本发明在不改变交流电动机的外部形状，内部结构，电机原理的条件下，实现电磁能量转换，解决其技术问题所采取的技术方案是增加交流电动机两个容量空间。一是机械性根据杠杆原理中的省力杠杆，来增加电动机定子、转子铁芯尺寸或者把目前正在使用的各种型号交流电动机的拖动负载减少，主要增加交流电动机的机械转矩。二是电感性增加目前正在使用的交流电动机定子线圈匝数来增加电动机磁场电动势，减少电动机的电流消耗。
本发明有益效果是对目前正在使用的各种型号的三相交流异步电动机、三相同步电动机经过技术改造后就能直接使用。经过技术改造过的三相交流电动机在使用中比目前正在使用的交流电动机拖动同功率负载时，节约二分之一到三分之二电能，在不改变供电容量的情况下，功率大的三相交流电动机在起动时省掉一台起动设备。节能电动机和节能发电机组合可用于交流电能放大，放大后的电能供给用电设备可再次减少电能消耗。在低水位水能发电中用水循环电能放大再次节约电能。在交通运输车、船上用机电组合进行电能放大后做动力节约柴油，电力用户用电能放大节约电能。本发明的节约电能方案同样适用于各种型号的三相交流电动机，更适用于高电压大功率的三相交流电动机。本发明最大特点技术改造简便、使用方便，节能效果明显。最终以大转矩、大磁场、小电流综合起来带动负载工作、达到节约交流电能的目的。
图1是电动机△形接法。
图2是电动机Y形接法。
(1)图1、图2中的接线方法，常用电动机、节能电动机都可使用。
(2)表1中的K1～K4系数是根据J、JO2、Y系列三相电动机定子铁芯尺寸、定子线圈磁场电动势，是配合公式(1)，K1～K4系数计算在实际使用中调整到能拖动工作负载达到节约电能的效果。JO2系列交流电动机以动力转矩为主，Y系列交流电动机以定子磁场电动势为主。
(3)公式(1)本发明首次使用在交流电动机的动力转矩，其中电动机的定子磁场电动势(磁通量)恒定时，电动机铁芯转子直径越大、转子长度越长、电动机的动力转矩越大拖动的负载就越轻松。公式(2)为定子磁场电动势。
(4)表2中的参数是目前正在使用的三相交流电动机经过本方案技术改造后范例。是根据常用电动机定子铁芯尺寸，按节能交流电动机要求修改，表格中的容量是根据常用电动机的设计功率，根据定子铁芯尺寸，磁场电动势按节能要求降载后的(拖动负载)输出功率，输入功率为电动机消耗电能功率。为了便于节能电动机修理，其型号及基座参数是根据常用电动机定子铁芯尺寸、槽数、绕线形式、并联支路等要求进行嵌线。
式中F为电动机电动势(磁通势)，电动势的计算方法经试验单匝线圈流过定子铁芯长度每10厘米为一个计算单位(安匝)。
式中D-定子铁芯内径(转子铁芯外径)(厘米)L-定子铁芯长度(厘米)P-电动机功率(千瓦)I-流过铁芯的电流(安)n-线圈匝数(匝)F-电动机定子磁场电动势(安匝)。
具体实施例方式 把目前正在使用的三相交流电动机进行技术改造的方案，一是把目前正在使用的三相交流电动机接线盒有两种接线方法，改变三相交流电动机接线盒接线方法，把图1三角形接法使用电压为380伏、3000伏、6000伏三相交流电动机改变为图2星形接线方法。二是把目前正在使用的电压为380伏、3000伏、6000伏，三相交流电动机接线盒只有一种图1是△形接法的或是图2是Y形接线法的电动机引出线的，只要把被改造的电动机定子线圈匝数增加一倍，把电动机定子线圈单匝导线横断截面减少一半，电动机接线方法不变。三是直接把目前正在使用的电动机不改变接线盒接线方法，只改变电动机定子线圈并联支路，把并联支路为2、4、6、8改接成1、2、3、4作支路。以上三种方法任意使用一种方法，然后直接把被使用的电动机拖动负载三相异步电动机负载减少40％-50％、三相同步电动机负载减少40％。当电动机改变接线方法或改变线圈匝数和并联支路后。电动机定子线圈绕组承受的电压为原来的2倍，电流为原来的1/4，电动机的磁场电动势为原来的1/2，拖动同功率负载转矩大于原来的1.5倍。
必须要求节能交流电动机在接线盒内或电动机标牌上注明接线方法。
表1
电动机容量计算公式(1)
电动机磁通势计算公式(2)F＝I×n 表2
权利要求
1.把目前正在使用的电压为380伏、3000伏、6000伏，三相交流异步电动机、三相同步电动机的电、磁、力三者关系进行调整，实现三相交流电动机的电磁能量转换。主要是增加交流电动机的两个容量空间一是机械性，根据杠杆原理中的省力杠杆，增加交流电动机的机械转矩是加大电动机的定子转子尺寸，把目前正在使用的三相交流电动机拖动负载减少40％～50％或用图4公式(1)确定交流电动机要拖动的工作负载(输出功率)。图4公式2可计算出常用电动机磁场电动势(磁通量)，节能电动机的磁场电动势。二是电感性，在技术改造方案中是为了增加目前正在使用的三相交流电动机定子线圈匝数来增加磁场电动势减少电流消耗。
2.根据权利要求1所述，在具体实施方案中主要是用大的动力转矩拖动小的阻力转矩，增加交流电动机的定子线圈匝数是因消耗电网的电流减少后，电动机磁场电动势减少。增加定子线圈匝数是增加磁场电动势。
3.节能三相交流电动机特点是大的机械转矩、大磁场、小电流综合起来拖动负载工作达到节约电能的目的。
全文摘要
本发明是把目前正在使用的或设计制造中的电压为380伏、3000伏、6000伏三相电动机的电、磁、力三者关系进行调整，用大的动力转矩驱动拖动负载，增加定子线圈匝数保持定子磁场电动势，实现电磁能量转换。用大转矩、大磁场、小电流拖动负载工作达到节约交流电能。
文档编号H02K3/00GK101814789SQ20091000829
公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者施之仿 申请人:施之仿