專利名稱:新型繞線式異步電動機的制作方法
發(fā)明名稱新型繞線式異步電動機。本發(fā)明屬于電機領(lǐng)域。
當(dāng)前國內(nèi)外使用的三相繞線式異步電動機，定子繞組是“三相”，轉(zhuǎn)子繞組是“三相”。配用的起動電阻、繼電器、接觸器等(總稱“起動設(shè)備”，也稱“控制設(shè)備”)須用“三套”。電機的容量愈大，需要的設(shè)備器件愈多，因而造價高，占用的空間體積大，安裝和維修都很費工時，許多年來，一直如此。近幾年國內(nèi)外有試用“可控硅串級調(diào)速”者，起動控制設(shè)備雖然有改進，但電機本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)未改變，用的設(shè)備器件數(shù)量仍然很多，造價成本較高，安裝和維修依然很費工時，運行欠可靠。
本發(fā)明在電機方面是一個變革，打破一般常規(guī)，電機內(nèi)部的電磁結(jié)構(gòu)，用新的方法，使電機本身具有較好的性能，使起動控制設(shè)備大為減少，并且節(jié)省電能。
本發(fā)明的目的減少繞線式異步電動機的起動控制設(shè)備，改善電機性能，節(jié)約用電。提高電機運行可靠性，并且便于維護和檢修。
本發(fā)明的電機，定子繞組是“三相”，轉(zhuǎn)子繞組是“兩相”。
1.定子繞組“Y-△”混聯(lián)，采用
或
聯(lián)接(附圖1)，也可以單獨采用Y形或△形聯(lián)接。
2.轉(zhuǎn)子“兩相”繞組互成90度電角。每相的線圈是α路并聯(lián)(α＝2、3、4、5、6、……);也可以是一路串聯(lián)，轉(zhuǎn)子繞組的布置，見附圖2和3。
圖2示的是轉(zhuǎn)子48槽、4極、每相繞組的線圈是一路串聯(lián)，也可以布置為2路并聯(lián)。
圖3示的是轉(zhuǎn)子72槽、6極，每相繞組的線圈是一路串聯(lián)，也可以布置為3路并聯(lián)。
3.轉(zhuǎn)子繞組每相的串聯(lián)線匝數(shù)較多，為一般常規(guī)者的1.5～2倍。也就是本發(fā)明的電機，轉(zhuǎn)子電壓較高，轉(zhuǎn)子電流較少。
本發(fā)明的電機，轉(zhuǎn)子每相繞組的串聯(lián)線匝數(shù)，為一般常規(guī)(JR系列)電機轉(zhuǎn)子的每相串聯(lián)線匝數(shù)的2倍為宜。具體措施是
(1)轉(zhuǎn)子采用較多的槽數(shù)，約為一般常規(guī)者的1.5倍，轉(zhuǎn)子槽的尺寸較小，約為一般常規(guī)者的2/3倍。
(2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體數(shù)較多，約為一般常規(guī)者的2～3倍，相應(yīng)地把每槽導(dǎo)線的截面積減少，也就是轉(zhuǎn)子導(dǎo)線的截面積是一般常規(guī)者的1/2～1/3。
(3)轉(zhuǎn)子每相繞組的線圈采用α路并聯(lián)較好(α＝2、3、4、5、6……)。
(4)電機轉(zhuǎn)子軸上的“滑環(huán)”(包括炭刷及其附件)可以用“三個”，也可以用“兩個”。
大、中型及經(jīng)常往復(fù)起動、停止者，“滑環(huán)”用三個為宜，“起動控制設(shè)備”用“兩套”，參看附圖4，其中a、b、c表示電機定子三相繞組聯(lián)接于電源的三個接線端。A1、B1和N是轉(zhuǎn)子繞組的出線端。B1、R2、R3和R′1、R′2、R′3分別表示串聯(lián)于A、B兩相繞組的三段“起動電阻”?？刂平佑|器用三個，每個接觸器只須兩個觸頭，不須三個。顯然，圖4所示的是“三級起動控制”。
本發(fā)明的電機，中等容量者(例如95千瓦)，經(jīng)分析計算和實踐結(jié)果表明，用“三級起動”完全可以達到一般常規(guī)“五級起動”的同樣效果。
在起動瞬間，轉(zhuǎn)子A相繞組經(jīng)A1-C1-R3-R2-R1-0-1-2-3-N而自成迥路;B相繞組經(jīng)B1-C2-R′3-R′2-R′1-0-1-2-3-N而自成迥路〔參看圖4(a)〕。
起動以后，到達予定時間t1、t2、t3秒時，接觸器的觸頭1cJ1和1cJ2、2cJ1和2cJ2、3cJ1和3cJ2，按次序先后閉合，使電阻R1和R′1，R2和R′2，R3和R′3依次序短接。在觸頭3cJ1和3cJ2閉合時，A相繞組經(jīng)
-N而自成迥路;B相繞組經(jīng)
而自成迥路。并且A、B兩相繞組經(jīng)
和N而互相聯(lián)系。
圖5(a)示用“四個電阻”，三級起動的聯(lián)接。裝用三個接觸器，其中第1、第2接觸器都是一個觸頭，第3接觸器是兩個觸頭中小型容量者和穩(wěn)定性負載(例如裝用于水泵、風(fēng)機、空氣壓縮機者)，“滑環(huán)”可以用兩個，起動控制設(shè)備用“一套”。如附圖5(b)所示，只須用三個“起動電阻”，三個接觸器，每個只須一個接頭。
電機的容量和電壓可選用任何數(shù)值，磁極數(shù)可以是任意偶數(shù)，定子和轉(zhuǎn)子的槽數(shù)也可隨意選定，可以把轉(zhuǎn)子的線圈布置成滿距或短距。
電機的主要尺寸，可以和一般常規(guī)JR系列者相同。
根據(jù)關(guān)系式P＝cD2Ln(式中P為功率，c為常數(shù)，n為轉(zhuǎn)速，D為直徑，L為鐵芯長度)。大容量者，可以采用較大的直徑D，較短的鐵芯長度L。
電機的磁負荷Bδ(氣隙磁通密度)和電負荷A，都可以與一般JR系列電機相同。
本發(fā)明有下列優(yōu)點(1)本發(fā)明的電機，簡化了控制設(shè)備，和一般常規(guī)者比較，起動設(shè)備減少40%以上，節(jié)約了器材，降低了成本。每套成本(電機和起動設(shè)備)降低25～30%。
(2)本發(fā)明的電機，在同樣負載情況下，可省電能3～10%(依電機容量和負載情況而定)。
(3)工業(yè)性實踐證明，本發(fā)明的電機，運行可靠，便于維修。這在現(xiàn)場實際工作中很重要，直接影響著產(chǎn)量和產(chǎn)值。
權(quán)利要求
1.一種具有定子三相繞組，轉(zhuǎn)子二相繞組的繞線式異步電動機，其特征在于轉(zhuǎn)子繞組每相自成回路而兩相又互相聯(lián)系，并且轉(zhuǎn)子繞組只引出兩個接線端，裝用兩個滑環(huán)(包括炭刷及其附件)和一套起動控制設(shè)備。
2.一種具有定子三相繞組，轉(zhuǎn)子二相繞組的繞線式異步電動機，其特征在于轉(zhuǎn)子繞組可以引出三個接線端，裝用三個滑環(huán)(包括炭刷及其附件)和兩套起動控制設(shè)備。
專利摘要
一種新型繞線式異步電動機，定子是三相繞組，轉(zhuǎn)子是兩相繞組。較常規(guī)的電動機用的“起動控制設(shè)備”減少40％；起動力矩(最大力矩)較常規(guī)者大20～100％。在同樣負載情況下，節(jié)約電能3～10％。電機和控制設(shè)備的整套成本，降低25～30％。此種新型電機可以用于煤礦、冶金、鋼鐵、化工、紡織、造紙、機械、鑄造、起重、運輸、農(nóng)業(yè)和一般工廠，凡是裝用“繞線式異步電動機”者，都可采用。
文檔編號H02K15/02GK85102475SQ85102475
公開日1987年1月17日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者陳鶴, 陳國強 申請人:山東省礦業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan