專利名稱：同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實驗的研究系統(tǒng)，特別是涉及一種同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
雙三相電機系統(tǒng)比三相電機系統(tǒng)性能有明顯的優(yōu)勢可以采用低壓標(biāo)準(zhǔn)功率器件實現(xiàn)高壓大功率處理能力；影響較大的空間諧波的次數(shù)增大，且幅值下降，轉(zhuǎn)矩脈動下降；磁動勢波形改善；提高電機效率；降低電機噪聲；多相冗余結(jié)構(gòu)的調(diào)速系統(tǒng)在系統(tǒng)級提高了可靠性?，F(xiàn)有的雙三相交流電機一般是將正常三相交流電機60°相帶的繞組分拆成兩個30°相帶繞組，兩套三相繞組在空間上互差30°空間電角度，工作時兩套三相繞組饋入時間上互差30°相位的兩組對稱電源。為了對比研究，可以將兩組三相繞組每相的兩組繞組串聯(lián)組成普通三相繞組，或者只對其中的一套三相繞組通電，使電機工作在只有一半繞組工作的單三相繞組工作狀態(tài)。為了滿足一臺電機通過不同的接線方式，而分別工作在雙三相電機狀態(tài)、普通三相電機狀態(tài)及單三相電機狀態(tài)，實驗研究時需要對電機進(jìn)行不同的接線?，F(xiàn)有方法一般是電機不同工況下進(jìn)行線路的改接，一則比較麻煩，二則經(jīng)常改接線容易對引接線及接線端子造成損壞，三則若不慎接錯線還容易引起事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其具有一次接線，無需改變線路而只通過交流接觸器的通斷即可滿足在同一平臺上進(jìn)行雙三相、普通三相及單三相交流電機的實驗研究的特點。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，其包括第一三相繞組、第二三相繞組、逆變器、第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器，第一三相繞組具有三個第一首端和三個第一尾端，第二三相繞組具有三個第二首端和三個第二尾端，第一三相繞組、第二三相繞組構(gòu)成雙三相交流電機的雙三相繞組，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開主觸點和常閉主觸點，三個第一首端分別與三個第一尾端相連接，三個第一尾端與第二三相交流接觸器的常閉主觸點、第二三相交流接觸器的常開主觸點相連接，第一三相繞組的三個第一尾端串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開主觸點并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點；同時第一三相繞組的三個第一尾端通過第二三相交流接觸器的常開主觸點及第一三相交流接觸器的常閉主觸點、第四三相交流接觸器的常閉主觸點分別與第二三相繞組的三個第二首端相連接，第三三相交流接觸器的常開主觸點、第四三相交流接觸器的常開主觸點都與逆變器連接。優(yōu)選地，所述第一三相繞組和第二三相繞組之間錯開30°空間電角度。
優(yōu)選地，所述雙三相交流電機是雙三相交流異步電動機或是雙三相交流同步電動機。優(yōu)選地，所述雙三相同步電動機是雙三相永磁同步電動機或是雙三相電勵磁同步電動機。優(yōu)選地，所述第一三相交流接觸器通電時，第一三相繞組也被接成了 Y型連接，這時若再使第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器同時通電，由逆變器向第一三相繞組和第二三相繞組饋入時間上相差30°電角度的三相電源，則電機工作于雙三相電機狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第三三相交流接觸器或第四三相交流接觸器通電，并且饋入一組三相對稱電源，則電機工作于單三相電機狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一三相交流接觸器不通電，而在第二三相交流接觸器通電吸合后，再使第三三相交流接觸器通電吸合，則電機變成了普通三相電機。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明具有一次接線，無需改變線路而只通過交流接觸器的通斷即可滿足在同一平臺上進(jìn)行雙三相、普通三相及單三相交流電機的實驗研究的特點，使用方便，不會對引接線及接線端子造成損壞和引起事故。


圖1為本發(fā)明中雙三相交流電動機定子繞組的示意圖。圖2為本發(fā)明中同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)的原理圖。

圖3為本發(fā)明中三相/雙三相交流電動機控制回路的原理圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)造特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)包括雙三相交流電機的雙三相繞組(兩套三相繞組)，雙三相繞組之間錯開30°空間電角度，空間排列關(guān)系如圖1所示，定子兩套三相繞組(第一三相繞組和第二三相繞組，第一三相繞組包括圖中的三個第一首端ApB1X1，第二三相繞組包括圖中的三個第二首端A2、B2、C2)之間錯開30°空間電角度，每套三相繞組在空間上對稱，即每相繞組匝數(shù)線規(guī)相同，每相繞組間隔120°空間電角度。在圖2的三相/雙三相交流電動機主回路接線示意圖(即本發(fā)明同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)的原理圖)中，本發(fā)明同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)除了包括第一三相繞組和第二三相繞組，還包括逆變器、第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器，第一三相繞組具有三個第一首端K、B1^ C1和三個第一尾端Xp Y1, Z1，第二三相繞組具有三個第二首端A2、B2、C2和三個第二尾端X2、Y2, Z2，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開主觸點和常閉主觸點，三個第一首端ApBpC1分別與三個第一尾端Xp Yp Z1相連接，三個第一尾端Xp Yp Z1與第二三相交流接觸器的常閉主觸點KM22、第二三相交流接觸器的常開主觸點KM21相連接，第一三相繞組的三個第一尾端Xp Yp Z1串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開主觸點KMll并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點KM22 ;同時第一三相繞組的三個第一尾端X1JpZ1通過第二三相交流接觸器的常開主觸點KM21及第一三相交流接觸器的常閉主觸點KM12、第四三相交流接觸器的常閉主觸點KM42分別與第二三相繞組的三個第二首端A2、B2, C2相連接，第三三相交流接觸器的常開主觸點KM31、第四三相交流接觸器的常開主觸點KM41都與逆變器連接。這樣，當(dāng)?shù)谝蝗嘟涣鹘佑|器通電時，第一三相繞組也被接成了 Y型連接，這時若再使第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器同時通電，由逆變器向第一三相繞組和第二三相繞組饋入時間上相差30°電角度的三相電源，則電機工作于雙三相電機狀態(tài)；或者，若只使第三三相交流接觸器或第四三相交流接觸器通電，并且饋入一組三相對稱電源，則電機工作于單三相電機狀態(tài)；再或者，在第一三相交流接觸器不通電，而在第二三相交流接觸器通電吸合后，再使第三三相交流接觸器通電吸合，則電機變成了普通三相電機。在圖3的三相/雙三相交流電動機控制回路原理圖中，采用第一按鈕SB1、第二按鈕SB2、第三按鈕SB3、第四按鈕SB4、第五按鈕SB5、中間繼電器等元件，中間繼電器KA具有常開觸點KAl和常閉觸點KA2，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都還具有常開輔助觸點和常閉輔助觸點(比如第二三相交流接觸器的常閉輔助觸點KM222等)，若按下第三按鈕SB3，則中間繼電器KA的常開觸點KAl吸合，第一三相交流接觸器KM1、第三三相交流接觸器KM3、第四三相交流接觸器KM4得電，第一三相交流接觸器的常開輔助觸點KMl 11、第三三相交流接觸器的常開輔助觸點KM311、第四三相交流接觸器的常開輔助觸點KM411也吸合，第一三相交流接觸器的常開主觸點KMl1、第三三相交流接觸器的常開主觸點KM31、第四三相交流接觸器的常開主觸點KM41也吸合，系統(tǒng)運行于雙三相電機狀態(tài)，此時紅色信號燈亮；若按下第五按鈕SB5，第二三相交流接觸器KM2、第三三相交流接觸器KM3得電，第二三相交流接觸器的常開輔助觸點KM211、第三三相交流接觸器的常開輔助觸點KM311吸合，第三三相交流接觸器的常開主觸點KM31也吸合，系統(tǒng)運行于普通三相電機運行狀態(tài)，此時綠色信號燈亮；若按下第二按鈕SB2，第四三相交流接觸器KM4得電，第四三相交流接觸器的常開輔助觸點KM411吸合，第四三相交流接觸器的常開主觸點KM41也吸合，系統(tǒng)運行于單三相電機運行狀態(tài)，此時藍(lán)色信號燈亮；若按下第四按鈕SB4，第一三相交流接觸器KMl和第三三相交流接觸器KM3得電，第一三相交流接觸器的常開輔助觸點KMlll和第三三相交流接觸器的常開輔助觸點KM311吸合，第一三相交流接觸器的常開主觸點KMll和第三三相交流接觸器的常開主觸點KM31也吸合，系統(tǒng)運行于單三相電機運行狀態(tài)，此時黃色信號燈亮。圖1及圖2所示的雙三相交流電機都只給出了雙三相定子繞組的示意圖。本發(fā)明所稱的雙三相交流電機，既可以是雙三相交流異步電動機，也可以是雙三相交流同步電動機。當(dāng)為雙三相同步電動機時，可以是雙三相永磁同步電動機，也可以是雙三相電勵磁同步電動機。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，其包括第一三相繞組、第二三相繞組、逆變器、第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器，第一三相繞組具有三個第一首端和三個第一尾端，第二三相繞組具有三個第二首端和三個第二尾端，第一三相繞組、第二三相繞組構(gòu)成雙三相交流電機的雙三相繞組，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開主觸點和常閉主觸點，三個第一首端分別與三個第一尾端相連接，三個第一尾端與第二三相交流接觸器的常閉主觸點、第二三相交流接觸器的常開主觸點相連接，第一三相繞組的三個第一尾端串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開主觸點并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點；同時第一三相繞組的三個第一尾端通過第二三相交流接觸器的常開主觸點及第一三相交流接觸器的常閉主觸點、第四三相交流接觸器的常閉主觸點分別與第二三相繞組的三個第二首端相連接，第三三相交流接觸器的常開主觸點、第四三相交流接觸器的常開主觸點都與逆變器連接。
2 如權(quán)利要求1所述的同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三相繞組和第二三相繞組之間錯開30°空間電角度。
3.如權(quán)利要求1所述的同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述雙二相交流電機是雙二相交流異步電動機或是雙二相交流同步電動機。
4 如權(quán)利要求3所述的同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述雙三相同步電動機是雙三相永磁同步電動機或是雙三相電勵磁同步電動機。
5.如權(quán)利要求1所述的同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三相交流接觸器通電時，第一三相繞組也被接成了 Y型連接，這時若再使第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器同時通電，由逆變器向第一三相繞組和第二三相繞組饋入時間上相差30°電角度的三相電源，則電機工作于雙三相電機狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第三三相交流接觸器或第四三相交流接觸器通電，并且饋入一組三相對稱電源，則電機工作于單三相電機狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三相交流接觸器不通電，而在第二三相交流接觸器通電吸合后，再使第三三相交流接觸器通電吸合，則電機變成了普通三相電機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同時對三相和雙三相交流電動機進(jìn)行實驗的研究系統(tǒng)，其包括第一三相繞組等元件，第二三相繞組具有三個第二首端和三個第二尾端，第一三相繞組、第二三相繞組構(gòu)成雙三相交流電機的雙三相繞組，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開主觸點和常閉主觸點，第一三相繞組的三個第一尾端串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開主觸點并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點。本發(fā)明具有一次接線，無需改變線路而只通過交流接觸器的通斷即可滿足在同一平臺上進(jìn)行雙三相、普通三相及單三相交流電機的實驗研究的特點。
文檔編號H02P25/18GK103036502SQ20121053249
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者王步來, 郭燚, 高響, 季文彪, 陳雪琴 申請人:上海海事大學(xué)