專利名稱：脈動(dòng)負(fù)載節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)繞組的制作方法
本設(shè)計(jì)涉及到一種異步電機(jī)繞組。
異步電機(jī)的節(jié)能已經(jīng)提出了很多熟知方法，屬于調(diào)降壓法中有星角轉(zhuǎn)換、加電抗器、電力電子等方法，常用加電容提高功率因數(shù)，但這些方法有著不同的缺點(diǎn)，如要用附加設(shè)備投資，電力電子設(shè)備污染電網(wǎng)，星角轉(zhuǎn)換有斷電點(diǎn)等。
本設(shè)計(jì)的目地是1提出一種同時(shí)具有節(jié)能功能和空載限流起動(dòng)功能的異步電機(jī)繞組，2設(shè)計(jì)一種脈動(dòng)負(fù)載機(jī)床用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，3提出一種交流雙速電梯用節(jié)能電機(jī)，4提出一種油田游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)。
本設(shè)計(jì)的任務(wù)是這樣現(xiàn)的，1在異步電動(dòng)機(jī)定子鐵芯槽中嵌有數(shù)個(gè)占有部分槽數(shù)的繞組段，即把整個(gè)繞組分成數(shù)個(gè)獨(dú)立的繞組段，每個(gè)繞組段是庶極式繞組，各繞組段的阻抗值和外加電壓相配合使其電磁負(fù)載在容許范圍之內(nèi)，這樣每個(gè)繞組段就可以單獨(dú)接入電源使電機(jī)正常運(yùn)行；在空載或輕載時(shí)只接入一個(gè)或兩個(gè)繞組段，只有對(duì)應(yīng)的磁路段被激磁而減小了激磁電流，提高了功率因數(shù)減小了損耗，達(dá)到了節(jié)能的目地，同時(shí)又由于工作的磁路段的磁力線擠向未工作磁路段，降低了磁密而節(jié)能，各繞組段本身相間星角轉(zhuǎn)換還可以降低磁密節(jié)能；負(fù)載大時(shí)可再接入相應(yīng)數(shù)量的繞組段協(xié)同工作，可以始終保持高的功率因數(shù)下運(yùn)行而達(dá)到節(jié)能的目地；當(dāng)空載起動(dòng)時(shí)，先接入一個(gè)繞組段，轉(zhuǎn)動(dòng)后再逐步接入其余的繞組段，可達(dá)到限流起動(dòng)的目地2脈動(dòng)負(fù)載機(jī)床用節(jié)能異步電機(jī)是用于機(jī)床等機(jī)械設(shè)備的異步電動(dòng)機(jī)，由定子定子繞組，其節(jié)能目地的技術(shù)方案與本設(shè)計(jì)技術(shù)方案5.1所述完全一致；磁性槽楔具有降低氣隙平均磁密節(jié)能的作用。
3交流電梯節(jié)能步電動(dòng)機(jī)高速繞組的技術(shù)方案與本計(jì)技術(shù)方案5.1所述完全一致；其慢速繞組是因其為二個(gè)三相繞組在空間時(shí)間上都有相位移，在斷電后，由于剩余慣量動(dòng)能產(chǎn)生一個(gè)反向旋場(chǎng)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，提高了減加速度，可實(shí)現(xiàn)零速包閘，提高電梯的平層精度和舒適感。
4游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)方案與本設(shè)計(jì)技術(shù)方案5.1完全一致，在轉(zhuǎn)子端環(huán)與轉(zhuǎn)子沖片之間的磁導(dǎo)體在起動(dòng)時(shí)，由導(dǎo)條電流感生渦流，產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩而起恒定轉(zhuǎn)矩的作用。
1脈動(dòng)負(fù)載異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能繞組的原理在本設(shè)計(jì)的技術(shù)方案5.1中已作詳細(xì)說(shuō)明，可以看出，本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是與星角轉(zhuǎn)換和加電抗降壓法，電力電子降壓法加電容法，雙電機(jī)法等比較，具有高的節(jié)能幅度，因只接入一個(gè)繞組段時(shí)只有原激磁電流的幾分之一，即最低是百分之50，如繞組段內(nèi)用角星轉(zhuǎn)換時(shí)，所消耗的電能是這兩個(gè)分?jǐn)?shù)之積，即可節(jié)約激磁電近百分之75大功率電力電子設(shè)備的脈沖電流對(duì)，電網(wǎng)有嚴(yán)重的污染。
再是節(jié)能是電機(jī)繞組本身的功能，而不是用外加設(shè)備，投資小，體積不變，占空間小具有空載限流起動(dòng)功能，其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有星角轉(zhuǎn)換時(shí)的供電中斷。
因此本設(shè)計(jì)克服了過(guò)去把繞組整體運(yùn)行的習(xí)慣性偏見(jiàn)，提出繞組段結(jié)構(gòu)和分段運(yùn)行的方法取得大幅度節(jié)約激磁電流的節(jié)能效果，因此比過(guò)去技術(shù)有顯著的進(jìn)步。
2脈動(dòng)負(fù)載機(jī)床用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)的有益效果和本設(shè)計(jì)有益效果6.1完全一致，因機(jī)床在沒(méi)有進(jìn)刀時(shí)機(jī)床的空載時(shí)間占一定的比例所以可以節(jié)約很多電能；磁性槽楔降低了氣隙平均磁密損耗，均衡了磁阻；由上述可知本電機(jī)技術(shù)有顯著的進(jìn)步。
3交流電梯節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)的高速繞組的有益效果與本設(shè)計(jì)有益效果6.1完全一致；低速繞組如技術(shù)方案5.3所述，比過(guò)去電梯的平層精度可大為提高，可實(shí)現(xiàn)零速抱閘，提高了舒適感，這是電機(jī)所增加的新功能，本電機(jī)技術(shù)有顯著的進(jìn)步。
4油田游梁抽油機(jī)節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)的有益效果與本設(shè)計(jì)有益效果6.1完全一致，從原理上看由于游梁抽油機(jī)活塞46在油井中依靠重力克服摩擦阻力下行時(shí)，電機(jī)只需補(bǔ)充少量電能而接入一個(gè)繞組段，空載激磁電流可節(jié)約達(dá)百分之75；活塞上行時(shí)就要按負(fù)載量再接入適量的繞組段112，則電機(jī)可在高功率因數(shù)下運(yùn)行，磁導(dǎo)體被導(dǎo)條電流所激磁，起動(dòng)時(shí)渦流產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩恒定，不用選大一機(jī)號(hào)電機(jī)，更進(jìn)一步地降低了激磁電流及損耗；由上述可見(jiàn)本電機(jī)比星角轉(zhuǎn)換，加電抗降壓，電力電子降壓，雙電機(jī)等節(jié)能方法節(jié)能的游梁抽油機(jī)用電機(jī)，技術(shù)有顯著的進(jìn)步。
下面結(jié)合附圈和具體實(shí)施方案對(duì)本電機(jī)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1脈動(dòng)負(fù)載異步電動(dòng)機(jī)繞組。
圖2脈動(dòng)負(fù)載盤(pán)形異步電機(jī)繞組。
圖3脈動(dòng)負(fù)載機(jī)床用節(jié)能用異步電動(dòng)機(jī)。
圖4交流電梯節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)圖5交流電梯異步電動(dòng)機(jī)慢速繞組。
圖6油田游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)。
圖7抽油機(jī)示意圖。
實(shí)施例1脈動(dòng)負(fù)載節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)繞組見(jiàn)圖1是6極三個(gè)繞組段，圖2是6極盤(pán)形電機(jī)繞組段，每?jī)蓸O構(gòu)成一個(gè)繞組段112，采用庶極同心或庶極迭式繞組，每個(gè)繞組段112有一組引出線113，繞組段內(nèi)相間為角或星連結(jié)；2P＝6時(shí)，三相繞組，極相組數(shù)＝9，分為三個(gè)繞組段，1當(dāng)Z＝36槽時(shí)，每組線圈數(shù)等2，極距＝6(1-7) Y1＝(1-6)Y2＝(1-8，)當(dāng)Z＝72槽時(shí)每組線圈數(shù)＝4，極距＝12(1-13)，Y1＝(1-10)，Y2＝(1-12)，Y3＝(1-14)，Y4＝(1-16)；2P＝4時(shí)，分為二個(gè)繞組段；2P＝8時(shí)，分為4個(gè)繞組段；對(duì)其他極數(shù)，相數(shù)可以用上述原則方法實(shí)施；按照負(fù)載的大小可以用引出線113接入不同數(shù)量的繞組段112，空載限流起動(dòng)時(shí)先接入一個(gè)繞組段112，而后再逐步接入全部繞組段。
實(shí)施例2脈動(dòng)負(fù)載機(jī)床用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，見(jiàn)圖1圖3由定子1，定子繞組11，轉(zhuǎn)子2，磁性槽楔17組成，其定子繞組11結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例1，圖1圖2；使用方法是當(dāng)機(jī)床空載如夾裝工件退刀等空運(yùn)轉(zhuǎn)或輕載等接入一個(gè)繞組段112，當(dāng)切削時(shí)按負(fù)載量接入適量的繞組段112。
實(shí)施例3交流雙速電梯節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，見(jiàn)圖1，圖2，圖4，圖5，由定子1，6極高速繞組11的結(jié)構(gòu)說(shuō)明見(jiàn)實(shí)施例1，24極低速繞組114是由繞組115和串電容118的繞組116組成，二者在空間有相角差；6極高速繞組用法是當(dāng)電梯負(fù)載小時(shí)只接入一個(gè)或二個(gè)繞組段112；24極低速繞組114是由繞組115和串電容118的繞組116組成，當(dāng)電梯斷電時(shí)產(chǎn)生電磁制動(dòng)力矩，提高平層精度；其轉(zhuǎn)子2為雙籠轉(zhuǎn)子。
實(shí)施例4游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)見(jiàn)圖1圖6圖7，由定子1，繞組11由繞組112組成，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例1，在轉(zhuǎn)子端環(huán)22和轉(zhuǎn)子2鐵芯之間有磁導(dǎo)體23，繞組段112的使用方法是當(dāng)活塞46由于重力作用下行時(shí)只接入一個(gè)繞組段112，當(dāng)活塞46上行時(shí)接入全部繞組段112。
權(quán)利要求
1脈動(dòng)負(fù)載異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能繞組，由嵌于定子[1]槽中的繞組組成，其特定特征是整個(gè)繞組是由數(shù)個(gè)占有部分槽數(shù)的繞組段[112]組成，各繞組段[112]具備獨(dú)立引出線[113]，每個(gè)繞組段[43]的阻抗值和外加額定電壓值相配合使電磁負(fù)載在容許范圍之內(nèi)，繞組段[43]為庶極繞組
2脈動(dòng)負(fù)載機(jī)床用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)是用于機(jī)床等機(jī)械設(shè)備的節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，由定子[1]，定子繞組[11]，磁性槽楔[17]，轉(zhuǎn)子[2]組成，其特征是與權(quán)利要求1的特定特征一致
3交流電梯節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，是雙速交流電梯異步電動(dòng)機(jī)，由定子[1]，高速繞組[11]，慢速平層繞組[114]，雙籠轉(zhuǎn)子[2]組成，其特定特征是高速繞組[11]，與權(quán)利要求1的特定特征相同，低速繞組[114]是由三相繞組[115]和三相串電容[118]繞組[116]組成，二者在空間有相角移
4油田游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)是具有恒定起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，定子[1]，轉(zhuǎn)子[2]，及在轉(zhuǎn)子端環(huán)[22]和轉(zhuǎn)子沖片間的磁異體[23]，磁性槽楔[17]組成，特定特征是與權(quán)利要求1的特定特征一致
全文摘要
脈動(dòng)負(fù)載節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)繞組,節(jié)能步電動(dòng)機(jī),涉及一種節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)繞組及節(jié)能電機(jī),解決空載、輕載功率因低的問(wèn)題,并具有空載限流起動(dòng)功能;其特點(diǎn)是由定子、繞組,轉(zhuǎn)子組成,符合國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)功率等級(jí)及安裝尺寸;有油田游梁抽油機(jī)用節(jié)能電機(jī),機(jī)床通用機(jī)械用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī),交流雙速電梯節(jié)能異步電動(dòng)機(jī);其主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能幅度大,是電機(jī)本身的節(jié)能功能不用附加設(shè)備投資,沒(méi)有象電力電子設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的污染。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1192602SQ97100929
公開(kāi)日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1997年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月5日
發(fā)明者張喜信 申請(qǐng)人:張喜信