〃变匝调速〃法及其变匝电动机与开关制造技术

本发明专利技术是关于＂变匝调速＂法及其变匝电动机与开关，它是在三相异步电动机上，通过改变其绕组的每个线圈之匝数，即改变每匝伏数，来调节电动机转速的方法及为实施这一调速法而研究出来的三相变匝电动机与调速开关．本发明专利技术的三相变匝电动机及其调速分接开关，与现有技术中的可控硅降压调速系统及电磁调速电动机相比，结构简单，制造方便，价格便宜，运行可靠，维修方便．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三相交流电动机领域。现有技术的三相异步电动机调节转速之方法有：1、变极调速;2、变频调速;3、转子串电阻或串电势调速（包括串级调速与反装式三相整流子电动机调速）;4、变转矩（M）调速（包括降压调速与电磁调速电动机调速）。其中变转矩（M）调速，当采用可控硅开环控制系统时，造价昂贵，调试复杂、运行可靠性差，维修困难。当采用可控硅降压调速时，除上述缺陷外，还会使电机端电压的波形畸变。即使不用可控硅调速，而采用电磁调速电动机时，其造价也很贵，维修也很困难。並且运行效率几乎与输出转速正比例，转速越低;效率越低，能源损失也就越大，在无起动设备时之起动电流不能被限制，而低速时电机功率因数却降低。本专利技术的任务是：研究出一种结构简单、造价便宜、调试维修方便、运行可靠、既节省投资又节省能源的调速法，並为此法之实施，研究出相应的三相调速异步电动机与调速开发。这一任务，用本专利技术的“变匝调速”法及其三相变匝异步电动机与调速开关所解决。“变匝调速”法是关于在不同电压等级、不同接法的鼠笼型或绕线型三相异步电动机上，通过调速开关电路，三相对称或不对称地改-->变电源绕组（2）或感应绕组（4）的每个线圈之匝数，即改变电机每匝伏数，来改变电磁转矩（M），以达到调节电机转速之目的。与本专利技术相近的已有技术之一，是“降压调速”法，它是降低电机外部的电源电压U1，而电机内部匝数W1不变，即降低电机每匝伏数（(U1)/(W1)），来降低转矩（M），以达到降低转速之目的。本专利技术之“变匝调速”法，是在电机内部原设计匝数W1N的基础上增加许多匝，而电源电压U1不变，结果也是降低电机每匝伏数（(U1)/(W1)），降低转矩（M）来降低转速。本专利技术是按如下二个理论公式来改变转矩与转速的。M=A1SW2〔(A2+A3W1SW3)2+A3W12=f(W1)或＝f(W2)]]>n=nO-A3W121-A3(W1W2)2=f(W1)或=f(W2)]]>式中n0为同步转速;A1～A6为常数;W1W2分别为电源绕组与感应绕组之匝数;S为转差率。为实施这一调速方法，研究出一个新的调速系统，此系统由一个调速开关电路与一台或多台三相变匝异步电动机组成。该电动机的电源绕组或感应绕组的每个线圈（即元件）都有抽头，通过调速开关来接通某一个抽头，以改变电机绕组匝数，来达到调节电机转速之目的。调速开关可以是鼓形分接开关电路或接触器电路或双向可控硅开关电-->路（当可控硅元件便宜，且性能稳定时，方采用之）。一台普通的10仟瓦鼠笼型三相异步电动机单价320元，因变匝而多用的材料与加工工时费，加180元，单价不会超过500元。而同是10仟瓦的电磁速电机的单价，却高达3300元（南京变压器厂生产）。就采用相同功率的鼠笼型三相变匝异步电动机，每台可替国家节省投资费用2800元，并且保证电机端电压波形不畸变。利用附图的实施，对本专利技术做进一步说明：图1：是Y接鼠笼型三相变匝异步电动机的对称变匝原理电路图;改变分接开关动触头（1）的不同位置，与电源绕组（2）的每个线圈的某号静触头（3）接通，就能改变电源绕组之匝数（W1），达到调节该电机转速之目的。图2：是Y接反装式绕线型三相变匝异步电动机的对称变匝调速原理电路图;为了便于改变其感应绕组（4）之匝数，特将感应绕组反装到定子上，而将电源绕组（2）反装到转子上，并通过三套滑环与电刷来供电。改变分接开关动触头（1）的不同位置，与定子感应绕组（4）的某个静触头（3）接通，就能改变定子感应绕组（4）之匝数W2，达到调节该电动机转速之目的。图3：是Y接鼓形分接开关的展开图;其金属静触头固定到圆筒形绝缘内壁上，此绝壁之外侧接点，接到三相变匝电动机的线圈抽头及连接线上。其金属动触头固定到圆柱绝缘外壁上，用手动（手轮）或电动力使圆柱体作角位移，就能实现变匝之目的。特别注意的是各组动触头的每个位置，只接通变匝线圈中的一个抽头。图4：是用接触器开关电路来代替图1中的鼓形分接开关的原理电路图，图a）中主触头（7）的通断，由图b）中相同符号的吸合线圈-->（8）来控制，每组吸合线圈与另外各组的辅助触头（7′）相串联，以保证任何时候都不会有二组吸合线圈同时吸合。接通一组吸合线圈，就能改变一级匝数，得到一个相应的一级转速。图5：是将图4中的接触器开关电路，换成双向可控硅开关电路的原理电路图;当接通其中一个导通电源（10），以导通一组双向可控硅（9），得到一级匝数及相应的转速。以实现无接触变匝调速（其中各个导通电源之间的互锁电路未画出）。图6：是Y接三相变匝同步电动机起动原理电路图;它在多匝下起动电机，以增加电机之电抗，限制其定子起动电流。在少匝W1N下运转，可节省各种定子降压起动之起动设备，以节省设备费用。图1、图2、图4及图5各图中，除可实现变匝调速以外，还兼有限制其起动电流的功能，均可节省购置降压起动设备的投资费用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节三相异步电动机之调速方法，由鼓形分接开关或接触器开关电路即控制电路与调速电动机组成的调速系统来实施，其特征是：通过一个调速开关电路对一台或多台三相异步电动机之绕组进行三相对称或不对称地改变其每个线圈（即元件）之匝数，即改变电机每匝伏数，以达到调节该电动机转速之目的。

【技术特征摘要】
1、一种调节三相异步电动机之调速方法，由鼓形分接开关或接触器开关电路即控制电路与调速电动机组成的调速系统来实施。其特征是：通过一个调速开关电路对一台或多台三相异步电动机之绕组进行三相对称或不对称地改变其每个线圈(即元件)之匝数，即改变电机每匝伏数，以达到调节该电动机转速之目的。2、不同电压等级、不同接法的三相异步或同步电动机，其特征是：该电机的电源绕组（2）或感应绕组（4）的每个线圈（即元件）均在原设计匝数W1N的基础上，增加许多匝，并从增加的匝数中抽出若干个抽头。3、根据权利要求2所述的鼠笼型三相异步电动机，其特征是：定子电源绕组（2）的每个线圈（即元件）均在原设计匝数W1N的基础上，增加许多匝，并从增加的匝数中抽出若干个抽头。4、根据权利要求2所述的绕线型三相异步电动机，其特征是：将电源绕组（2）反装到转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗松寿，
申请(专利权)人：郑州工学院，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]