專利名稱：使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為涉及一種使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法及結(jié)構(gòu)，特別涉及一種可使三相電機(jī)符合多種不同電源規(guī)格要求而可減少倉儲(chǔ)壓力提升營運(yùn)效益的方法及結(jié)構(gòu)。
盡管電機(jī)已問世許久，屬于傳統(tǒng)的重工業(yè)，但重要性至今仍未曾稍減，除在工業(yè)用途上仍舉足輕重外，一般人的日常電器用品充斥著大小不同的電機(jī)，可見電機(jī)的重要性未因工業(yè)科技的進(jìn)步而稍減。
本文中提出討論的電機(jī)尤指三相電源驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)電機(jī)，其經(jīng)常運(yùn)用于各種大型機(jī)械，而既然是電力驅(qū)動(dòng)，就必須考慮電源規(guī)格問題，有關(guān)電機(jī)電源的電壓及頻率通常是標(biāo)準(zhǔn)化的，例如以美國為主的大部分地區(qū)，其電源頻率為60Hz，歐洲地區(qū)則50Hz、60Hz兩種頻率都有。不論如何，各地區(qū)存在不同的電源頻率規(guī)格為既成的事實(shí)，且電機(jī)本身也有各種不同的電壓規(guī)格，故對(duì)于電機(jī)制造業(yè)而言，為滿足不同的電壓/頻率要求，必須分別制造不同電源規(guī)格的電機(jī)，以符合市場(chǎng)的不同需求。由于存貨問題攸關(guān)營運(yùn)成本及客戶對(duì)貨品的需求，故必須作到良好的物流控制，始能有效降低存貨造成的影響，但對(duì)于電機(jī)制造業(yè)而言，有效的存貨管理，產(chǎn)品快速的生產(chǎn)，有其實(shí)際的困難，原因即如前述，其必須配合不同地區(qū)的電源規(guī)格，提供不同規(guī)格的電機(jī)存貨。此種狀況原不利于產(chǎn)業(yè)，而在加入世界貿(mào)易組織(WTO)后，形勢(shì)將更為險(xiǎn)惡。
又在實(shí)際的運(yùn)用問題上，由于不同的電機(jī)對(duì)于電源規(guī)格有嚴(yán)格的要求，如既有60Hz的電動(dòng)電機(jī)無法使用50Hz的電源，當(dāng)電源規(guī)格有出入，唯一方法即僅拆換電機(jī)一途，以大型機(jī)械的出口制造商為例，如廠商在大型機(jī)械上安裝60Hz的電機(jī)，就只能使用60Hz電源，但如前揭所述，歐洲某些地區(qū)仍使用50Hz電源，當(dāng)國內(nèi)廠商接獲該地區(qū)訂單時(shí)，為了符合電源規(guī)格要求，直接且唯一方式是將所有機(jī)械上的60Hz電機(jī)更換成50Hz電機(jī)，此舉無疑將耗費(fèi)大量的人力、物力，而嚴(yán)重影響營運(yùn)成本。
再者，由于電機(jī)對(duì)于電源規(guī)格要求嚴(yán)格，當(dāng)其使用于供電不穩(wěn)的地區(qū)時(shí)，即隨時(shí)存在燒毀之虞。舉一實(shí)例而言，輸供電不穩(wěn)的地區(qū)，原為220伏特的電壓規(guī)格，在白天用電尖峰時(shí)，可能降低至200伏特，到晚上的用電離峰時(shí)，則可能驟升至230伏特，此對(duì)電源規(guī)格要求嚴(yán)格的電機(jī)而言，無疑將形成極大的潛在危機(jī)，并有隨時(shí)燒毀之虞，由此可見，既有電機(jī)在供電不穩(wěn)地區(qū)的運(yùn)用十分缺乏應(yīng)變能力。
由上述可知，現(xiàn)有電機(jī)存在規(guī)格過多，造成倉儲(chǔ)存貨壓力，且無法使用不同頻率的工作電源，對(duì)于供電不穩(wěn)地區(qū)也缺乏應(yīng)變能力等缺陷，故有待進(jìn)一步檢討，并謀求有效的解決方案。
因此，本發(fā)明主要目的在提供一種可使三相電機(jī)符合多種不同電源規(guī)格、且可承受電力浮動(dòng)及減少倉儲(chǔ)壓力的方法及結(jié)構(gòu)。
為達(dá)成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令三相電機(jī)以加粗電機(jī)繞組之線徑，并適當(dāng)加長其硅鋼片長度，使電機(jī)符合不同的電壓規(guī)格要求及提高電壓升高時(shí)的散熱能力；利用前述設(shè)計(jì)可大幅擴(kuò)充電機(jī)用電范圍，意即可以單一種類的電機(jī)符合各種不同電源規(guī)格者，以大幅減少不同電壓/頻率規(guī)格之電機(jī)存貨倉儲(chǔ)，降低業(yè)者營運(yùn)成本；且利用該項(xiàng)設(shè)計(jì)可使電機(jī)工作于特定電壓時(shí)，可承受電源電壓的上下波動(dòng)，故可適用于供電不穩(wěn)之地區(qū)。
前述硅鋼片是60Hz電機(jī)中硅鋼片長度的120％，以增加其散熱面積，適應(yīng)使用50Hz電源時(shí)所增加的熱源，并可提高電機(jī)機(jī)構(gòu)本身的抗壓能力。
前述的電機(jī)是使用半開放式的外殼，以提供良好的散熱通道。
前述電機(jī)的電源規(guī)格，在頻率方面是以60Hz為主，但是仍然可使用50Hz電源；又在電壓方面，可適用于200～480伏特范圍之電源。
由上述說明可看出本發(fā)明的具體技術(shù)方案和其結(jié)構(gòu)型態(tài)、工作特性，以該等設(shè)計(jì)至少具備下列優(yōu)點(diǎn)1.減少庫存解決存貨問題本發(fā)明以單一結(jié)構(gòu)電機(jī)即可滿足多種不同電源規(guī)格電機(jī)的供貨需求，換言之，庫存中僅須準(zhǔn)備單一規(guī)格的電機(jī)，即可滿足多方面要求，故能減輕庫存壓力降低營運(yùn)成本。
2.對(duì)于供電不穩(wěn)地區(qū)具有良好的適應(yīng)能力在落后或偏遠(yuǎn)地區(qū)因輸供電不足，造成白天尖峰電壓降、晚間離峰電壓升的供電不穩(wěn)現(xiàn)象，如使用一般電機(jī)，即可能因電流過載而燒毀。經(jīng)使用本發(fā)明的電機(jī)，因適用電壓范圍廣，當(dāng)發(fā)生供電不穩(wěn)狀況時(shí)，也不虞燒毀；如白天電壓降至200伏特時(shí)，其適為電機(jī)的額定電壓值，而晚上電壓升至230伏特時(shí)，則因硅鋼片加長，散熱面積提高，適可有效揮散因電壓升高而驟升的熱能，故不致發(fā)生燒毀情事。
3.相關(guān)產(chǎn)業(yè)均能受惠舉凡成型機(jī)、油壓重機(jī)械、電子封裝工業(yè)、壓鑄機(jī)、空壓機(jī)等使用電機(jī)的產(chǎn)業(yè)，均能因本發(fā)明的電機(jī)設(shè)計(jì)而受惠。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)特征及目的

圖1為三相電機(jī)的內(nèi)部線圈示意圖。
圖2為三相電機(jī)內(nèi)部線圈外拉接線端的示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)接線方式示意圖。
圖4為本發(fā)明又一實(shí)施例的電機(jī)接線方式示意圖。
圖5為本發(fā)明再一實(shí)施例的電機(jī)接線方式示意圖。
圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的電機(jī)接線方式示意圖。
一般三相電機(jī)有四組線圈的，也有六組線圈的，在以下實(shí)施例中，現(xiàn)以具有六組線圈的三相電機(jī)為例說明圖1示出了三相電機(jī)10內(nèi)部的六組線圈，并由六組線圈拉出十二組接點(diǎn)端U1、U2、V1、V2、W1、W2、U5、U6、V5、V6、W5、W6(結(jié)合參見圖2)。為符合不同的電壓規(guī)格要求，適度提高六組線圈的繞線線徑，在本實(shí)施例中，其經(jīng)加粗繞線線徑后，可適用于200V～480V的電壓范圍，除此以外，并以60Hz電機(jī)內(nèi)部的硅鋼片為基礎(chǔ)，加大其長度20％，藉此提高散熱面積，并配合半開放式外殼(或特種產(chǎn)業(yè)的全密閉式外殼)的運(yùn)用，以適應(yīng)改用50Hz電源時(shí)增加的熱能，利于其散熱。
在前述結(jié)構(gòu)型態(tài)下，采用平方安培方式，再令六組線圈的十二組接線端U1、U2、V1、V2、W1、W2、U5、U6、V5、V6、W5、W6間作適當(dāng)接線，再配合外部的三角接法開關(guān)(MCD)及Y形接法開關(guān)(MCS)連接，以透過不同的接線方式，符合不同的電壓規(guī)格要求。
而利用前述設(shè)計(jì)制成電機(jī)，其可適用的電壓規(guī)格，謹(jǐn)以下列實(shí)施例說明之首先參見圖3，令電機(jī)的六組線圈作2Δ接法，主要是令前述接線端W6、W2，U6、U2，V6、V2，U5、U1，V5、V1及W5、W1等作成對(duì)連接，并使前述六處接點(diǎn)分別與外部的三角接法開關(guān)(MCD)連接，又令三相電源R.S.T由前述接點(diǎn)端U5、U1，V5、V1及W5、W1的連接處輸入，隨即構(gòu)成-2Δ接法，運(yùn)轉(zhuǎn)電壓為220伏特的三相電機(jī)。
圖4所示的是前述運(yùn)轉(zhuǎn)電壓為220伏特的電機(jī)，它采用2Y接法而產(chǎn)生380伏特運(yùn)轉(zhuǎn)電壓的線路結(jié)構(gòu)，主要是令接線端W6、W2，U6、U2，V6、V2的連接處和外部的Y形接法開關(guān)(MCS)連接，又三相電源R.S.T仍由前述接點(diǎn)端U5、U1，V5、V1及W5、W1的連接處輸入，藉此構(gòu)成2Y接法。由于Y形接法的電壓約為三角接法電壓的1.73倍，故轉(zhuǎn)換為2Y接法后，約可取得380伏特電壓，作為運(yùn)轉(zhuǎn)電源。
由上述可知，透過前述接法可分別構(gòu)成220伏特及380伏特的三相電機(jī)，而前述的Δ-Y接法可交替運(yùn)用，以分別提供電機(jī)的起動(dòng)電壓與運(yùn)轉(zhuǎn)電壓。
另，Y-Δ接法的交替運(yùn)用除達(dá)成上述目的外，也可以用在緩沖降壓激活，以適應(yīng)各地區(qū)升或降之不同電壓。
圖5所示的是前述六組線圈作三角接法，以符合400伏特的電壓規(guī)格，主要是令前述接線端U5、U2，V5、V2，W5、W2等相互連接，又令接線端W6、U6、V6與U1、V1、W1透過外部的三角接法開關(guān)(MCD)連接，再使三相電源R.S.T由前述接線端U1、V1、W1輸入，隨即構(gòu)成一三角接法，運(yùn)轉(zhuǎn)電壓400伏特的三相電機(jī)。其實(shí)際可使用的電壓規(guī)格則有380伏特、415伏特、440伏特、450伏特、460伏特、480伏特等。
圖6所示的是前述六組線圈作Y接法，以符合400伏特的電壓規(guī)格，主要仍使前述接線端U5、U2，V5、V2，W5、W2等相互連接，又令接線端W6、U6、V6透過外部的Y形接法開關(guān)(MCD)連接，再使三相電源R.S.T由前述接線端U1、V1、W1輸入，即可構(gòu)成一Y形接法的三相電機(jī)，其至少符合660伏、760伏特等電壓規(guī)格，并可配合圖5所示三角接法的交替運(yùn)用，以分別提供起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)電壓。
由上述實(shí)施例可以具體看出，透過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并配合適當(dāng)?shù)幕窘泳€與三角接法、Y形接法開關(guān)的運(yùn)用，可使三相電機(jī)符合多種不同的電壓規(guī)格及頻率要求，如配合CNS、JIS等國家標(biāo)準(zhǔn)允許的10％上下限，其使用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)張，以前述實(shí)施狀態(tài)為例，其可使用的電源規(guī)格和地區(qū)是如以下所列60Hz 220/440(臺(tái)灣、菲律賓)60Hz 220/380(臺(tái)灣)60Hz 200/400(日本)60Hz 380/660(一般地區(qū))60Hz 460/760(美國、墨西哥)60Hz 230/460(香港)60Hz 460/720(美國)60Hz 480/760(美國)50Hz 220/380(大陸、越南、印尼)50Hz 200/440(巴拉圭)50Hz 200/400(日本)50Hz 208/415(英國、新加坡)50Hz 415/760(新加坡、紐西蘭)50Hz 380/660(大陸)50Hz 440/760(中東)50Hz 230/450(紐西蘭)以上所列者均為使用本發(fā)明對(duì)電機(jī)的改良設(shè)計(jì)，所構(gòu)成200～480伏特三相電機(jī)可以適用的地區(qū)與電壓規(guī)格，具體而言，即只須單一結(jié)構(gòu)的電機(jī)即可滿足前列各個(gè)地區(qū)、不同電壓/頻率的電源規(guī)格，而可大幅減少電機(jī)庫存，減輕營運(yùn)壓力。
權(quán)利要求
1.一種使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法，其特征在于以線徑較粗的繞線繞成電機(jī)內(nèi)部的四組或六組線圈，并適當(dāng)加長其硅鋼片長度；所述四組或六組線圈分別由兩端拉出接線端，以配合外部設(shè)置的三角接法開關(guān)及Y形接法開關(guān)構(gòu)成不同的接法。
2.如權(quán)利要求1所述使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法，其特征在于所述硅鋼片是60Hz 200伏特/400伏特電機(jī)中的硅鋼片原長度的120％。
3.如權(quán)利要求1或2所述使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法，其特征在于所述電機(jī)的各組線圈除使用傳統(tǒng)接法外，另可使用于Y-Δ緩沖降壓激活，以適應(yīng)地區(qū)升或降的不同電壓。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法，其特征在于所述電機(jī)是使用半開放式的外殼。
5.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法，其特征在于所述電機(jī)是使用特種產(chǎn)業(yè)的全密閉式外殼。
6.一種可適用不同電壓/頻率的三相電機(jī)，其特征在于至少包括外殼；四組或六組以加粗線徑繞線的線圈；適當(dāng)加長其長度的硅鋼片；分設(shè)于外部且和前述四組或六組線圈各接線端連接的三角接法開關(guān)及Y形接法開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述可適用不同電壓/頻率的三相電機(jī)，其特征在于所述硅鋼片是60Hz 200伏特/400伏特電機(jī)中的硅鋼片原長度的120％。
8.如權(quán)利要求6所述可適用不同電壓/頻率的三相電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)的外殼是半開放式的外殼。
9.如權(quán)利要求6所述可適用不同電壓/頻率的三相電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)的外殼是特種產(chǎn)業(yè)的全密閉式外殼。
全文摘要
本發(fā)明為涉及一種使三相電機(jī)適用不同電壓/頻率的方法及結(jié)構(gòu),以平均安培方式加粗電機(jī)繞組的線徑,并適當(dāng)?shù)募娱L其硅鋼片長度,使電機(jī)符合不同的電壓規(guī)格要求,并提高電壓升高時(shí)的散熱能力;利用前述設(shè)計(jì)可大幅減少不同電壓/頻率規(guī)格的電機(jī)存貨倉儲(chǔ),降低業(yè)者營運(yùn)成本,且根據(jù)該等設(shè)計(jì)可使電機(jī)用于特定電壓時(shí),可承受10%～20%的上下波動(dòng),故極適用于供電不穩(wěn)定的地區(qū)及專注于外銷市場(chǎng)的國家。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1337769SQ00122798
公開日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2000年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月9日
發(fā)明者黃聰仁 申請(qǐng)人:焌隆工業(yè)有限公司