一种三相多速电感电动机组件，其被配置为包括改变电动机速度的控制器。电动机组件包括定子芯组件、一对与每相对应的主绕组线圈组、和一对与每相对应的可选额外绕组线圈组。在低速运行期间，控制器将第一组三条引线连至电源从而仅仅激励主线圈组。在高速运行期间，控制器将第二组三条引线连至电源从而激励主线圈组和可选额外线圈组。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及一种三相多速电感电动机组件。更具体地，本专利技术涉及一种包括可选额外绕组线圈组的三相多速电感电动机组件，其中仅仅在所选择速度运行模式期间激励该绕组线圈组以有效改进多个速度运行模式之间的平衡电动机效率。
技术介绍
本领域技术人员将理解已知三相电感电动机通常有效并普遍用于多种工业应用中。而且在某些基于运行要求的不同速度下驱动负载的应用中期望可在多个速度下运行的三相电感电动机例如二速电动机。为促进本领域已知的三相电动机的两个运行速度，该三相电动机的电线通常连至合适的控制器，所述控制器可切换连至电源的引线从而改变电动机有效数量的极(从而改变速度)。传统地，如本领域所通常已知，主绕组线圈组之间的YY- Δ或者YY-Y绕组连接用于提供具有低速运行模式和高速运行模式的三相电动机。虽然YY- Δ和YY-Y绕组连接形式在某些方面令人满意，但是两种连接形式均难以平衡低速效率和高速效率，从而产生运行成本缺陷。当试图以非常高的效率驱动轻负载时，这样的在平衡低速模式和高速模式两方面的困难特别有害。在下面将详细描述和说明的三相两速电动机的常规YY-Δ绕组连接形式中，如本领域通常已知，提供一对对应于三个电相每相的主线圈组并将主线圈组相互连接。在低速和高速运行模式下都激励所有线圈组。在YY- Δ绕组连接形式下，高速模式常常太弱，而低速模式常常太强。这样的连接形式因此使得低速运行倾向于在轻负载下非常饱和，造成低速模式下效率通常更低。在下面将详细描述和说明的三相两速电动机的常规YY-Y绕组连接形式中，如本领域通常已知，提供一对对应于三个电相每相的主线圈组并将主线圈组相互连接。在低速和高速运行模式下都激励所有线圈组。在YY-Y绕组连接形式下，高速模式常常太强，而低速模式常常太弱。这样的连接形式因此使得高速运行倾向于在轻负载下非常饱和，造成高速模式下效率通常更低。本领域技术人员将理解YY- Δ和YY-Y绕组连接形式之间速度模式效率的差异需要选择在指定应用中哪个速度模式效率更重要。甚至借助这样的选择，在其中一个速度模式下特别是当试图以非常高的效率驱动轻负载时仍然不期望受到较低效率影响。
技术实现思路
根据本专利技术一方面，开发了一种创造性3Τ-Υ绕组连接形式用于三相多速电感电动机。新的3Τ-Υ绕组连接形式包括特殊的绕组分布以改进现有技术连接形式选项的低速效率。另外，新的3Τ-Υ绕组连接形式包括对应每相的每个主绕组线圈组的独特可选额外绕组线圈组以改进现有技术连接形式选项的高速效率。因此，新的3Τ-Υ绕组连接形式以现有技术绕组连接未能实现的方式有效平衡多速效率。优选仅仅在高速运行期间激励独特的额外绕组线圈组，并且该线圈组用于根据设计要求平衡高速和低速停转转矩(breakdown torque)，并增加高速有效圈数。在一个实施例中，包括新的3T-Y绕组连接形式的三相多速电感电动机获得了低速模式运行期间至少大约84%的效率和高速模式运行期间至少大约88%的效率。实现这些效率改进的同时相对于现有技术连接略微降低了槽满率(slot fill percentage)，并采用大致相同的绕组材料(例如铜线)重量。因此，可在不显著增加生产成本时获得新的3T-Y绕组连接形式的益处。根据本专利技术一方面，通过具有2η-极高速模式和4η_极低速模式的三相多速电感电动机进行改进，其中η为大于或者等于1的整数。该电动机包括提供轴向槽并限定容纳转子组件的中心轴向孔的定子芯组件，其中η对对应每相的主绕组线圈组设置在该芯组件的槽中。当电动机处于低速模式下时，激励主线圈组，其中每相内的主线圈组以串联形式相互连接。改进包括对应每个主绕组线圈组的可选额外绕组线圈组。可选的额外绕组线圈组设置在芯组件的槽中。当电动机处于高速模式下时，主线圈组和可选额外线圈组都被激励， 其中每相内的主线圈组并联地相互连接而每相内的可选额外线圈组串联地相互连接。根据本专利技术另一方面，提供了一种三相多速电感电动机组件。电动机组件包括定子芯组件，对应每相的一对主绕组线圈组，和对应每相的一对可选额外绕组线圈组。该线圈组选择地适合于低速运行和高速运行。低速运行被配置为连至电源的第一组三条电线限定为仅仅激励主线圈组。高速运行被配置为连至电源的第二组三条电线限定为对主线圈组和可选的额外线圈组都激励。本专利技术的另一方面涉及一种电感电动机组件。该电动机组件包括定子芯组件，盘绕在定子芯组件上并包括一对第一主绕组线圈组的第一相主绕组组，盘绕在定子芯组件上并包括一对第二主绕组线圈组的第二相主绕组组，和盘绕在定子芯组件上并包括一对第三主绕组线圈组的第三相主绕组组。电动机还包括盘绕在定子芯组件上并包括一对第一可选额外绕组线圈组的第一相可选额外绕组组、盘绕在定子芯组件上并包括一对第二可选额外绕组线圈组的第二相可选额外绕组组、和盘绕在定子芯组件上并包括一对第三可选额外绕组线圈组的第三相可选额外绕组组。绕组组在4-极低速运行期间电连接从而仅仅激励第一、第二和第三主线圈组，其中相应的第一、第二和第三主线圈组的对相互串联连接。绕组组在2-极高速运行期间电连接从而激励第一、第二和第三主线圈组并且激励第一、第二和第三可选额外线圈组，其中相应的第一、第二和第三主线圈组的对相互并联连接并且相应的第一、第二和第三可选额外线圈组对相互串联连接。该概述是用于以简单形式引入在下面对优选实施例的详细描述中进一步描述的概念的选择。该概述不用于识别所所述主题的关键特征或者必要特征，也不用于限制所所述主题的范围。将从下面对优选实施例和附图的详细描述清楚本专利技术的各种其它方面和优点。 附图说明参考所附附图详细描述本专利技术优选实施例，其中图1为根据本专利技术实施例原理构造的电感电动机组件的部分切削的等大视图，示出了设置在电动机箱内的转子组件和定子组件，该电动机箱包括相对的端护罩，以及部分延伸通过其中一个端护罩的轴，详细示出了包括定子芯组件的电动机组件的内部元件，该芯组件包括多个轴向堆叠的提供轴向槽的定子叠片；图加为具有YY- Δ绕组连接的现有技术三相两速电动机的示意绕组分布视图，示出了一对和设置在定子芯组件内的每相对应的主绕组线圈组，其中主绕组线圈组每个都周向跨越九个槽；图2b为和图加基本类似的具有YY-Δ绕组连接的现有技术三相两速电动机的示意绕组分布视图，但其中主绕组线圈组每个都周向跨越十个槽；图3为具有YY- Δ绕组连接的现有技术三相两速电动机例如在图加和2b中所示的电动机的示意性绕组连接视图，示出了主绕组线圈组的YY- Δ绕组连接形式；图如为具有YY-Y绕组连接的现有技术三相两速电动机的示意绕组分布视图，示出了一对和设置在定子芯组件的槽内的每相对应的主绕组线圈组，其中主绕组线圈组每个都周向跨越十个槽；图4b为和图如基本类似的具有YY-Y绕组连接的现有技术三相两速电动机的示意绕组分布视图，但其中主绕组线圈组每个都周向跨越十一个槽；图5为具有YY-Y绕组连接的现有技术三相两速电动机例如在图如和4b中所示的电动机的示意性绕组连接视图，示出了主绕组线圈组的YY-Y绕组连接形式；图6a为包括示出在图4和5中示出的在2极、高速运行模式下运行的现有技术三相两速电动机的磁动势对电弧度的总视图的视图；图6b为包括示出在图4和5中示出的在4极、低速运行模式下运行的现有技术三相两速电本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有２ｎ极高速模式和４ｎ极低速模式的三相多速电感电动机，其中ｎ为大于或者等于一的整数，其中该电动机包括定子芯组件，所述定子芯组件提供轴向槽并限定用于容纳转子组件的中心轴向孔，其中ｎ对对应每相的主绕组线圈组被设置在该芯组件的槽中，并且可选额外线圈组都被激励，其中每相内的主线圈组并联地相互连接，而每相内的可选额外线圈组串联地相互连接。其中当所述电动机处于低速模式下时，激励主线圈组，其中每相内的主线圈组以串联形式相互连接，该改进包括：与每个主绕组线圈组对应的可选额外绕组线圈组，所述可选额外绕组线圈组被设置在所述芯组件的槽中，当所述电动机处于高速模式下时，所述主线圈组和所述
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：V·P·法戈，D·曹，A·李，
申请(专利权)人：艾默生电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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