一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置制造方法及图纸

实用新型专利技术提供一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，包括：三相定子绕组以及数据采集控制系统；在稀土同步电动机定子的每相定子绕组，按相同比例引出多组中间抽头以及首端抽头、尾端抽头；每相定子绕组引出抽头的导线长度、比例均相同；当电源电压变化时，准同期无电流冲击切换到对应的空载反电势档，从而提高稀土同步电动机的功率因数。使多抽头稀土同步电动机在有载切换绕组档位时无电流冲击，不对稀土同步电动机造成任何伤害，从而确保电源电压和稀土同步电动机对应空载反电势档达到最佳匹配，使稀土同步电动机运行时达到较高的功率因数。

An automatic load and no current switching device for rare earth synchronous motor

The utility model provides a rare earth synchronous motor automatic load without current switching device, including three-phase stator winding and the data acquisition and control system; in the stator winding of each phase of rare earth synchronous motor stator, by the same proportion leads to multiple intermediate tap tap, tap end and the first end; each phase stator winding leads to tap wire length, the proportion of the same; when the power supply voltage changes, no synchronization impact current switch to the corresponding no-load EMF file, so as to improve the power factor of rare earth synchronous motor. The multi tap rare earth synchronous motor in the load switch winding stall when no current impact, does not cause any harm to the rare earth synchronous motor, so as to ensure that the power supply voltage and rare earth synchronous motor no-load EMF file corresponding to the best match, to achieve high power factor of rare earth synchronous motor operation.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置
本技术涉及稀土同步电动机领域，尤其涉及一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置。
技术介绍
稀土同步电动机在额定电压下运行时，即便是轻负载运行工况，也可以具有很高的功率因数。例如当负载率仅仅为20%时，其功率因数也能达到0.95以上。而稀土同步电动机在这样低的负载率下功率因数则只有0.25左右。由于稀土同步电动机功率因数高，不但电机本身的电流小，定子铜耗显著降低，也减小了输电线路上的损耗，因此得到了越来越广泛的应用。但是，现有的稀土同步电动机在供电电压相对于额定电压发生偏差情况下，其空载电流会显著增大，轻载运行性能相应地显著变坏。稀土同步电动机
最新技术的电源电压自匹配的稀土同步电动机，提供多组空载反电势以适应电源电压的变化，其控制方式为手动方式，需要人工值守，造成巨大地人力物力的浪费。之所以未能实现自动运行，其根本原因就是没有克服切换时产生的电流冲击。电流的冲击容易导致稀土同步电动机退磁，退磁后的稀土同步电动机其性能还不如异步电机，其后果非常严重。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本技术提供一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，包括：三相定子绕组以及数据采集控制系统；在稀土同步电动机定子的每相定子绕组，按相同比例引出多组中间抽头以及首端抽头、尾端抽头；每相定子绕组引出抽头的导线长度、比例均相同；在三相定子定子绕组中，三相定子绕组的首端抽头或尾端抽头连接在一起形成中性点，三相定子绕组中，每相定子绕组按照相同比例引出的中间抽头组成一相对应中性点具有相同空载反电势的功率档，功率档包括：第一功率档X1、Y1、Z1，第二功率档X2、Y2、Z2，第三功率档X3、Y3、Z3，第N功率档Xn、Yn、Zn；每个功率档设有用于切换该功率档通断的切换开关，每个切换开关分别与数据采集控制系统连接，切换开关用于根据数据采集控制系统发出的控制信号，使三相定子绕组同比例递增或同比例递减，并对应产生多档对应空载反电势，形成多档功率稀土同步电动机；数据采集控制系统包括：处理器，电压采集模块，空载反电势采集模块，以及与切换开关数量相匹配，并对应连接的多个继电器；电压采集模块用于实时采集稀土同步电动机在稳定运行下电源电压Uo；空载反电势采集模块用于获取的稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un；继电器与处理器连接，处理器用于实时将获取的稀土同步电动机稳定运行下的电源电压Uo与获取的稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un进行比较，获取与所述电源电压Uo的值相等的空载反电势ui对应的该稀土同步电动机功率档，并通过控制继电器输出，控制切换开关的通断，实现自动无电流冲击有载切换到多功率稀土同步电动机对应档位，确保供电电源电压和稀土同步电动机对应空载反电势达到最佳匹配，使稀土同步电动机运行时达到并一直保持较高的功率因数。优选地，数据采集控制系统还包括：按键、键盘、存储器；按键、键盘分别与处理器电连接；存储器用于储存数据采集控制系统的各项数据信息；按键用于手动控制切换开关的通断，实现功率档的切换。优选地，数据采集控制系统还包括：电流采集模块、电能检测模块；电流采集模块用于实时采集稀土同步电动机在稳定运行下的电流；电能检测模块分别与电流采集模块、电压采集模块和处理器连接，电能检测模块用于分别接收电流采集模块和电压采集模块采集的电流和电源电压，并根据接收的电流和电源电压计算出稀土同步电动机的运行功率及功率因数，并将计算的运行功率及功率因数传输给处理器；处理器采用atmega16单片机，处理器设有44个I/O；切换开关采用接触器或磁力开关。优选地，电压采集模块包括：第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第七电容C7；第四电阻R4与第五电阻R5组成串联电路，且第四电阻R4与第五电阻R5之间接地；第四电阻R4与第五电阻R5组成的串联电路第一端，第三电阻R3的第一端，第六电阻R6的第一端接电压采集模块检测正极；第四电阻R4与第五电阻R5组成的串联电路第二端，第七电阻R7的第一端，第三电阻R3的第二端接电压采集模块检测负极；第六电阻R6的第二端，第七电容C7的第一端接电压采集模块输出正极，第七电阻R7的第二端，第七电容C7的第二端接电压采集模块输出负极；电流采集模块包括：第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10，第十一电阻R11，第十二电阻R12，第十三电阻R13，第八电容C8；第八电阻R8第一端接电流采集模块检测正极，第十电阻R10，第十一电阻R11组成串联电路，且第十电阻R10，第十一电阻R11之间接地；第十电阻R10，第十一电阻R11组成的串联电路第一端，第八电阻R8第二端，第九电阻R9的第一端，第十二电阻R12的第一端同时连接；第十电阻R10，第十一电阻R11组成的串联电路第二端，第九电阻R9的第二端，第十三电阻R13的第一端接电压采集模块检测负极；第十二电阻R12的第二端，第八电容C8的第一端接电流采集模块输出正极，第八电容C8的第二端，第十三电阻R13的第二端接电流采集模块输出负极；电能检测模块包括：CS5463单相电能芯片，晶振X2，第二电阻R2，第四电容C4，第五电容C5，第六电容C6；CS5463单相电能芯片的第九脚接电压采集模块输出正极，第十脚接电压采集模块输出负极；第十六脚接电流采集模块输出正极，第十五脚接电流采集模块输出负极，晶振X2两端分别与CS5463单相电能芯片的第一脚和第二十四脚连接；CS5463单相电能芯片的第三脚接通过第二电阻R2接电源，第四电容C4与第五电容C5并列，第四电容C4与第五电容C5并列的第一端接第二电阻R2和电源，第四电容C4与第五电容C5并列的第二端接地；CS5463单相电能芯片的第十一脚和第十二脚接地。优选地，数据采集控制系统还包括：电压采集时间间隔设置模块；电压采集时间间隔设置模块用于根据用户的输入指令设置电压采集模块采集电压的时间间隔；电压采集模块还用于在每达到一定的时间间隔后，测量稀土同步电动机各功率档对应的当前的空载反电势；处理器还用于将预先采集并存储稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un与当前存储的各功率档空载反电势相比较，当出现至少一个功率档的空载反电势un与当前测量所得的相应功率档空载反电势不相等时，将当前测量的功率档空载反电势对应刷新为该功率档的空载反电势。优选地，数据采集控制系统还包括：显示器；显示器与处理器电连接。优选地，数据采集控制系统还包括：无线通信模块、手持终端；无线通信模块与处理器电连接，无线通信模块用于将处理器接收的数据及处理后的数据信息传输给手持终端。优选地，数据采集控制系统还包括：电源模块；电源模块用于给数据采集控制系统内部元件供电；电源模块设有相互连接的变压模块和稳压模块；稳压模块包括：第四二极管D4，第二十一电容C21，第二十二电容C22，稳压芯片，漏电保护器F1，第五二极管D5，第二十三电容C23，第二十四电容C24，第四十一电阻R41，第一发光二极管D1；稳压模块输入端一连接第四二极管D4正极，第四二极管D4负极，第二十一电容C21第一端，第二十二电容C22第一端，稳压芯片一脚同时连接；稳压芯片二脚通过漏电保护器F1同时连接，第五二极管D5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，其特征在于，包括：三相定子绕组以及数据采集控制系统；在稀土同步电动机定子的每相定子绕组，按相同比例引出多组中间抽头以及首端抽头、尾端抽头；每相定子绕组引出抽头的导线长度、比例均相同；在三相定子定子绕组中，三相定子绕组的首端抽头或尾端抽头连接在一起形成中性点，三相定子绕组中，每相定子绕组按照相同比例引出的中间抽头组成一相对应中性点具有相同空载反电势的功率档，功率档包括：第一功率档X1、Y1、Z1，第二功率档X2、Y2、Z2，第三功率档X3、Y3、Z3，第N功率档Xn、Yn、Zn；每个功率档设有用于切换该功率档通断的切换开关，每个切换开关分别与数据采集控制系统连接，切换开关用于根据数据采集控制系统发出的控制信号，使三相定子绕组同比例递增或同比例递减，并对应产生多档对应空载反电势，形成多档功率稀土同步电动机；数据采集控制系统包括：处理器，电压采集模块，空载反电势采集模块，以及与切换开关数量相匹配，并对应连接的多个继电器；电压采集模块用于实时采集稀土同步电动机在稳定运行下电源电压Uo；空载反电势采集模块用于获取的稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un；继电器与处理器连接，处理器用于实时将获取的稀土同步电动机稳定运行下的电源电压Uo与获取的稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un进行比较，获取与所述电源电压Uo的值相等的空载反电势ui对应的该稀土同步电动机功率档，并通过控制继电器输出，控制切换开关的通断，实现自动无电流冲击有载切换到多功率稀土同步电动机对应档位，确保供电电源电压和稀土同步电动机对应空载反电势达到最佳匹配，使稀土同步电动机运行时达到并一直保持较高的功率因数。...

【技术特征摘要】
1.一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，其特征在于，包括：三相定子绕组以及数据采集控制系统；在稀土同步电动机定子的每相定子绕组，按相同比例引出多组中间抽头以及首端抽头、尾端抽头；每相定子绕组引出抽头的导线长度、比例均相同；在三相定子定子绕组中，三相定子绕组的首端抽头或尾端抽头连接在一起形成中性点，三相定子绕组中，每相定子绕组按照相同比例引出的中间抽头组成一相对应中性点具有相同空载反电势的功率档，功率档包括：第一功率档X1、Y1、Z1，第二功率档X2、Y2、Z2，第三功率档X3、Y3、Z3，第N功率档Xn、Yn、Zn；每个功率档设有用于切换该功率档通断的切换开关，每个切换开关分别与数据采集控制系统连接，切换开关用于根据数据采集控制系统发出的控制信号，使三相定子绕组同比例递增或同比例递减，并对应产生多档对应空载反电势，形成多档功率稀土同步电动机；数据采集控制系统包括：处理器，电压采集模块，空载反电势采集模块，以及与切换开关数量相匹配，并对应连接的多个继电器；电压采集模块用于实时采集稀土同步电动机在稳定运行下电源电压Uo；空载反电势采集模块用于获取的稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un；继电器与处理器连接，处理器用于实时将获取的稀土同步电动机稳定运行下的电源电压Uo与获取的稀土同步电动机各功率档对应的空载反电势un进行比较，获取与所述电源电压Uo的值相等的空载反电势ui对应的该稀土同步电动机功率档，并通过控制继电器输出，控制切换开关的通断，实现自动无电流冲击有载切换到多功率稀土同步电动机对应档位，确保供电电源电压和稀土同步电动机对应空载反电势达到最佳匹配，使稀土同步电动机运行时达到并一直保持较高的功率因数。2.根据权利要求1所述的稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，其特征在于，数据采集控制系统还包括：按键、键盘、存储器；按键、键盘分别与处理器电连接；存储器用于储存数据采集控制系统的各项数据信息；按键用于手动控制切换开关的通断，实现功率档的切换。3.根据权利要求1所述的稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，其特征在于，数据采集控制系统还包括：电流采集模块、电能检测模块；电流采集模块用于实时采集稀土同步电动机在稳定运行下的电流；电能检测模块分别与电流采集模块、电压采集模块和处理器连接，电能检测模块用于分别接收电流采集模块和电压采集模块采集的电流和电源电压，并根据接收的电流和电源电压计算出稀土同步电动机的运行功率及功率因数，并将计算的运行功率及功率因数传输给处理器；处理器采用atmega16单片机，处理器设有44个I/O；切换开关采用接触器或磁力开关。4.根据权利要求3所述的稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置，其特征在于，电压采集模块包括：第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第七电容C7；第四电阻R4与第五电阻R5组成串联电路，且第四电阻R4与第五电阻R5之间接地；第四电阻R4与第五电阻R5组成的串联电路第一端，第三电阻R3的第一端，第六电阻R6的第一端接电压采集模块检测正极；第四电阻R4与第五电阻R5组成的串联电路第二端，第七电阻R7的第一端，第三电阻R3的第二端接电压采集模块检测负极；第六电阻R6的第二端，第七电容C7的第一端接电压采集模块输出正极，第七电阻R7的第二端，第七电容C7的第二端接电压采集模块输出负极；电流采集模块包括：第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10，第十一电阻R11，第十二电阻R12，第十三电阻R13，第八电容C8；第八电阻R8第一端接电流采集模块检测正极，第十电阻R10，第十一电阻R11组成串联电路，且第十电阻R10，第十一电阻R11之间接地；第十电阻R10，第十一电阻R11组成的串联电路第一端，第八电阻R8第二端，第九电阻R9的第一端，第十二电阻R12的第一端同时连接；第十电阻R10，第十一电阻R11组成的串联电路第二端，第九电阻R9的第二端，第十三电阻R13的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉臻，刘维东，于治华，隋明森，于博雯，窦怀斌，吴伟康，
申请(专利权)人：日照正泽自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37