專利名稱：三相電動(dòng)機(jī)控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由單相電源開動(dòng)的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)比類似性能的單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有更高的效率。在一些場(chǎng)合僅能得到單相電源。1988年12月20日出版的美國(guó)專利No.4392740名為“采用單相電源的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”，Otto J.M.Smith給出了由單相電源開動(dòng)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法。該發(fā)明在于改進(jìn)繞組連接和改進(jìn)根據(jù)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)切換激勵(lì)電容器的控制系統(tǒng)。1992年9月2日出版的IEEE會(huì)刊關(guān)于能量轉(zhuǎn)換第7卷第560-569頁(yè)，Otto J.M.Smith在名為“高效單相電動(dòng)機(jī)”一文中給出了由單相電源開動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)另外的方法。該發(fā)明的方法在于對(duì)上述出版物具體特定應(yīng)用改進(jìn)控制系統(tǒng)，改進(jìn)啟動(dòng)系統(tǒng)和改進(jìn)電路。
本發(fā)明總的目的在于提供一種以單相電源有效開動(dòng)的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種連同三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一起的反饋控制回路，以把因軸負(fù)載變化而產(chǎn)生的電壓或電流不平衡減到最低限度。
本發(fā)明的再一目的是提供一種新電動(dòng)機(jī)繞組連接，其便于從一般的12端電動(dòng)機(jī)繞組得到。
本發(fā)明的再一目的是提供一種用于風(fēng)扇、泵、致冷器、冷凍器、空氣調(diào)節(jié)器和空壓機(jī)的對(duì)單相電源改進(jìn)了的電動(dòng)機(jī)繞組連接。
本發(fā)明的再一目的是為高慣量電動(dòng)機(jī)負(fù)載提供非自激電路。
本發(fā)明的再一目的是提供一種單相對(duì)三相變換器。
根據(jù)上述目的提供了利用二線單相電源激勵(lì)對(duì)稱三繞組三相電動(dòng)機(jī)的方法，各繞組有第一和第二端，其中該繞組的第一繞組的第一端接至的該單相電源的第一線，該繞組的第二繞組的第一端接至所說電源的第二線，和該第一繞組的第二端接至該第二繞組的第二端。第三繞組的第一端亦接至所說電源的第二線。第三繞組的第二端是由有不同相角的二不同交流分量的和產(chǎn)生的組合電流所激勵(lì)。


圖1是接至激勵(lì)電容器和電源的電動(dòng)機(jī)繞組的電路圖，其電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子接至軸負(fù)載并輸出轉(zhuǎn)矩。
圖2是圖1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩風(fēng)扇負(fù)載。
圖3是圖1裝在冷卻容器內(nèi)的封閉式電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)用于致冷器或冷凍器或空氣調(diào)節(jié)器的冷卻空壓機(jī)。
圖4是圖1驅(qū)動(dòng)用于井中液體的泵。
圖5是圖1有兩套激勵(lì)電容器的電動(dòng)機(jī)，以為二不同軸負(fù)載值提供最佳特性。
圖6是圖5有通過檢測(cè)繞組電壓切換控制方式的電動(dòng)機(jī)和電路。
圖7是圖5有通過檢測(cè)繞組電流切換控制方式的電動(dòng)機(jī)和電路。
圖8是圖1有起動(dòng)電容器和起動(dòng)開關(guān)的電動(dòng)機(jī)和電路。
圖1示出用于低電壓接成慣用的二電壓六繞組三相鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。在端子1和4間的繞組和在端子7和10間的繞組實(shí)際上位于電動(dòng)機(jī)定子上以使它們有相同磁通相位和相同電壓相位。它們對(duì)低電壓并聯(lián)。類似地在端子2和5間以及在端子8和11間的一繞組亦有相同的電壓相位且對(duì)低電壓并聯(lián)。類似地在端子3和6間的繞組的電壓和在端子9和12間的繞組的電壓有相同的大小和相位，且該三繞組對(duì)低電壓并聯(lián)。這后一并聯(lián)對(duì)稱的“驅(qū)動(dòng)”繞組D。并聯(lián)的2-5繞組和8-11繞組對(duì)稱為“線”繞組L。并聯(lián)的1-4繞組和7-10繞組對(duì)稱為“串聯(lián)不變”繞組SU。
端子1、7、3和9通過開關(guān)SW的一個(gè)觸點(diǎn)接至單相電源的線1(L1)。端子2和8通過開關(guān)SW的另一觸點(diǎn)接至單相電源的線2(L2)。端子4、5、10和11共接形成中性點(diǎn)。
(如端子3和9不接到L1，所以繞組D開路，而在開關(guān)SW閉合前如轉(zhuǎn)子被機(jī)械地轉(zhuǎn)動(dòng)，再如閉合開關(guān)SW則該電動(dòng)機(jī)作為單相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，且僅激勵(lì)繞組L和SU)。
(又如把所有電容器都斷開，端子6和12接至所說中性點(diǎn)，端子3和9接到三相電源的第三線，則這就形成Y-連接的三相電動(dòng)機(jī)，繞組D由第三相所激勵(lì)，且這時(shí)就作為慣用三相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。)圖1電路稱為“半六角”連接，因其電壓矢量圖為半六角形。該電路設(shè)置成使在全負(fù)荷時(shí)在繞組L、SU和D中的三電流大小相等，且在L、SU和D中的三繞組壓降大小相等，以及對(duì)平衡的三組運(yùn)行它們的相位等效。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)繞組D從3-12的壓降滯后電源電壓近90°。從2-11的電壓領(lǐng)先電源電壓近30°。從10-1的電壓滯后電源電壓近30°。
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子通過軸S接到利用的負(fù)載，所需力矩ST。典型的負(fù)載是通風(fēng)扇，致冷壓縮機(jī)，深井泵和用于氣動(dòng)工具的空壓機(jī)。這里所使用的術(shù)語(yǔ)負(fù)載是對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的電動(dòng)機(jī)而言，該軸承擔(dān)有慣性的機(jī)械負(fù)載。還有術(shù)語(yǔ)“滿載”涉及當(dāng)根據(jù)平衡的三相電壓作為Y連接電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸速度、力矩、功率、繞組電流和電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。還有繞組電流相角的相位意指上述功率因數(shù)的反余弦。這是這樣一個(gè)角度，在各繞組中的由流向量滯后于流經(jīng)該繞組的壓降向量。
在圖1中，有三個(gè)電容器。C1從端子2接到端子13?？缃釉撾娙萜鞯碾妷簻髲腖2到L1的電源電壓近30°。通過C1的電流I1領(lǐng)先電容器電壓近90°，且領(lǐng)先電源電壓近60°。該電流I1被引入到繞組D。該繞組電流分量I1滯后繞組電壓僅30°。
電容器C3從端子10接到端子12。跨接該電容器的電壓滯后電源電壓近60°，且在大小方面等于電源電壓。電容器電流領(lǐng)先電容器電壓近90°。該電容器電流是由C3產(chǎn)生的分量I3，其被引入到繞組D，且滯后繞組電壓近60°。這二電容器值的選擇使I1和I3的相量和等于在上述功率因數(shù)下滿載繞組電流I。繞組D的作用是通過它接成三相系統(tǒng)。
在平衡的三相Y連接中，有三個(gè)大小相等的電流在中性點(diǎn)加起來。在圖1的中性點(diǎn)情況下，線組D中電流I1部分沒有了。由電容器C2產(chǎn)生的這部分，其兩倍于電容器C1的微法，在一半電壓的情況下，所以C2中的電流I2和C1中的電流大小相等而正負(fù)相反。
在圖1中的三個(gè)電容產(chǎn)生這樣的系統(tǒng)狀態(tài)，在全負(fù)荷軸負(fù)載下的有繞組的電壓和電流等于在平衡三相運(yùn)行情況下所產(chǎn)生的這些量，且電動(dòng)機(jī)效率和溫升同三相運(yùn)行情況一樣?？缃覥3的電壓V3等于線電壓VL?？缃覥2的電壓V2等于[(tan30°)×VL]或0.5774VL，而跨接C1的電壓V1兩部于這個(gè)數(shù)值或1.155VL。這樣由單相電源開動(dòng)的高效三繞組電動(dòng)機(jī)的采用慣用的單相電動(dòng)機(jī)有更高的效率。
大的電動(dòng)機(jī)可有高達(dá)86.6％的功率因數(shù)，對(duì)這種電動(dòng)機(jī)，C3有零電容量。非常小的電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可低到50.0％，對(duì)這種電動(dòng)機(jī)C1和C2都有零電容量。
圖2是圖1電動(dòng)機(jī)有風(fēng)扇負(fù)載的電路。圖2中電容器C1、C2和C3以當(dāng)風(fēng)扇在預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)在繞組L、SU和D中產(chǎn)生預(yù)定的滿載電流，功率因數(shù)和電壓來加以選定。電容器C1和C3不如圖1那樣直接連至端子12，而是接至端子13。該電源開關(guān)SW有三極。在電源開關(guān)上的第三觸點(diǎn)連接在端子13和端子12間。當(dāng)開關(guān)SW閉合時(shí)，就如同圖1的電路一樣。當(dāng)開關(guān)SW打開時(shí)，在D繞組中無(wú)激勵(lì)電流。
風(fēng)扇負(fù)載F有慣量。當(dāng)開關(guān)SW打開，且風(fēng)扇慢下來，該電動(dòng)機(jī)不能自激，并如感應(yīng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電壓。在圖1中，對(duì)高慣量負(fù)載，當(dāng)開關(guān)SW打開時(shí)，在一定軸速度范圍內(nèi)該電動(dòng)機(jī)作為有相當(dāng)大磁通和大鐵損的輕載感應(yīng)發(fā)電機(jī)工作，所以由于在感應(yīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)的內(nèi)部損耗有相當(dāng)大的動(dòng)力制動(dòng)。當(dāng)開關(guān)SW打開時(shí)，已斷開了在圖2中電容器對(duì)繞組D的連接，以防止在慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的自激。
當(dāng)一閉合開關(guān)SW啟動(dòng)時(shí)，軸S速度為零，電流和轉(zhuǎn)矩暫時(shí)等于堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的電流和轉(zhuǎn)矩。軸負(fù)載基本上僅是加速慣性負(fù)載。該電容器提供足夠轉(zhuǎn)矩來加速風(fēng)扇慣量達(dá)到額定速度。如需要附加的加速轉(zhuǎn)矩，圖8有提供附加加速轉(zhuǎn)矩的附加電路。
在圖2中的端子12和13間的開關(guān)控制是對(duì)先前電路的顯著改進(jìn)。無(wú)此開關(guān)，電動(dòng)機(jī)開動(dòng)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電容器自激繞組，產(chǎn)生過壓和磁通飽和，由于渦流和磁滯損失的動(dòng)力制動(dòng)和不希望的過熱。借助已提供在端子12和13間的開關(guān)把主電容器從端12脫開，電動(dòng)機(jī)端地慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。
我已提供了至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二組單相電源系統(tǒng)，多極開關(guān)，電容器，通過接到所說開關(guān)一極之一端的所說電容器的一端產(chǎn)生了所說電容器和所說開關(guān)一極的串聯(lián)電路，在所說電容器的另一端和所說一極的另一端之間的所說串聯(lián)電路連接在二不同電動(dòng)機(jī)端子間，和所說電源系統(tǒng)的一線道比所說開關(guān)的另一極接至所說四電機(jī)端子之一。
我已提供了至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說機(jī)械負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，多極開關(guān)，電容器，通過接到所說開關(guān)一極之一端的所說電容器的一端產(chǎn)生了所說電容器和所說開關(guān)一極的串聯(lián)電路，在所說電容器的另一端和所說一極的另一端之間的串聯(lián)電路接在二不同電動(dòng)機(jī)端子間，和所說電源系統(tǒng)的一線通過所說開關(guān)的另一極接至所說四電動(dòng)機(jī)端子之一，其中該開關(guān)的一極和另一極機(jī)械地連在一起，因此當(dāng)一極閉合時(shí)另一極亦閉合，而當(dāng)一極打開時(shí)，另一極亦打開。
圖3是由圖1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的熱泵。外殼100裝有冷卻液，圖1的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)軸120，和冷卻壓縮機(jī)121。圖為冷卻液有不同于外部氣壓的壓力所以這是密封的電動(dòng)機(jī)。在殼壁上有四個(gè)密封饋線穿通絕緣套管B101，B102，B110和B112。這些套管帶有分別從電動(dòng)機(jī)端子1、2、10和12來的由導(dǎo)體以提供對(duì)密封外殼的外部電連接。
電容器箱122裝有由三電容器C10-12，C2-12和C10-22組成的電容器組。電容器組的端子是T1、T2、T10和T12。在箱122內(nèi)部，電容器C2-12接在T2和T12之間。在箱122內(nèi)，電容器C10-12接在T10和T12間。端子T1接到該導(dǎo)體通過套管B101到電動(dòng)機(jī)端子1。端子T2接到該導(dǎo)體通過套管B102到電動(dòng)機(jī)端子2。端子T10接到該導(dǎo)體通過套管B110到電動(dòng)機(jī)端子10。端子T12接到該導(dǎo)體通過套管B112到電動(dòng)機(jī)端子12。
有電源線L1和L2的單相電源接到激勵(lì)開關(guān)SW。當(dāng)開關(guān)SW閉合時(shí)，線L1電連接到端子T1而線L2電連接到端子T2。
圖3的熱泵可用作致冷器、冷凍器、制冰機(jī)和提供空氣冷卻的空調(diào)機(jī)。
我已提供了至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說機(jī)械負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，壁圍著的空間包含流體和所說電動(dòng)機(jī)，所說壁圍著空間外部有大氣壓力，所說壁圍著空間內(nèi)部壓力區(qū)別于所說大氣壓力，用于電連接電容器的裝置，該電容器接在所說電動(dòng)機(jī)端子之二個(gè)間，所說電容器置于所說壁圍著空間外部且為所說大氣壓力所包圍，和用于把所說線之一電連接到所說電動(dòng)機(jī)端子之一的裝置。
我已提供了如上述的電動(dòng)機(jī)，其中所說壁圍著空間是封閉的外殼其包含冷卻流體，且該電動(dòng)機(jī)的軸驅(qū)動(dòng)冷卻流體的壓縮機(jī)。
我已提供了如上述的電動(dòng)機(jī)，在封閉外殼的壁上有若干套管，以提供用于連接在第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的第一電容器的裝置，和用于連接在第二電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的第二電容器的裝置。
在電容器箱122中，電容器C2-12和圖1電容器C1相同，電容器C1-20和圖1電容器C2相同，電容器C10-12和圖1電容器C3相同。這電容器組是相位變換器，從在T1和T2間的單相電源吸取功率，并和該電動(dòng)機(jī)一起在端子T12上產(chǎn)生第三相電壓。
圖4是圖1電動(dòng)機(jī)在井中驅(qū)動(dòng)泵。將電動(dòng)機(jī)潛入井內(nèi)液面下。該繞組加以絕緣并與上達(dá)井頂?shù)慕^緣器芯電纜相連。井外有帶四端子T1、T2、T10和T12的電容器箱。該箱內(nèi)是有三電容器C1-10、C2-12和C10-12的電容器組。電容器C1-10接在T1和T10間。電容器C2-12接在T2和T12間。電容器C2-12接在T10和T12間。
電動(dòng)機(jī)端子通過四芯電纜做如下連接電動(dòng)機(jī)端子/對(duì)T1，端子2-對(duì)T2，端子10對(duì)T10，端子12對(duì)T12。
當(dāng)開關(guān)SW閉合時(shí)，單相電源對(duì)電容器組通電，線L1接到T1，線L2控制T2。
我已提供了至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，電容器，其中所說電動(dòng)機(jī)是在井內(nèi)液面下的潛水電動(dòng)機(jī)，其有電絕緣的繞組并由多芯電纜接到所說井頂，所說電纜的所說導(dǎo)體之一電連接到所說電源系統(tǒng)所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說電動(dòng)機(jī)的軸耦合到在所說井內(nèi)機(jī)械流體泵，所說電容器置于所說井內(nèi)所說液面上方，和用于連接在所說電動(dòng)機(jī)端子之二個(gè)間的所說電容器的裝置。
我已提供如上述的電動(dòng)機(jī)，且另外有在所說井外的第二電容器，接在第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間。
圖5是兩種負(fù)載方式電動(dòng)機(jī)的電路，用兩組電容器以提供二不同的軸轉(zhuǎn)矩值，其繞組電壓、電流和功率因數(shù)是平衡的且與該電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在平衡的三相電壓電源下的數(shù)值相同。
空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)有可變負(fù)載，部分時(shí)間工作在輕載下。我對(duì)輕載設(shè)定為一種方式而對(duì)滿載設(shè)定為另一種方式。
在圖1或圖2中的小型電動(dòng)機(jī)可有為在滿載下的平衡電流而設(shè)置的三電容器，其效能另人滿意地用于所有載降到空載的負(fù)載。
通過提供60％負(fù)載平衡選擇的第二組電容器，和我將利用有更高效率的這樣一組電容器來對(duì)任意負(fù)載，我能對(duì)有在滿載下對(duì)平衡電流選擇電容器的大電動(dòng)機(jī)特性加以改進(jìn)。和用在滿載下對(duì)平衡電流選擇電容器的電路我將稱其為H(對(duì)高功率)方式電路。利用在60％負(fù)載下對(duì)平衡電流選擇電容器的電路我將稱其為M(對(duì)中等功率)方式電路。
在圖5中，有三個(gè)零通過固態(tài)交流繼電器(Zero-CrossingSolid-State a-c relays)設(shè)定的R1、R2和R3。新電容器C4與R3串聯(lián)，這串聯(lián)組合與C1并聯(lián)。當(dāng)R3閉合時(shí)，電容器C1和C4并聯(lián)，該并聯(lián)組合如同圖2的C1電容器。新電容器C5與R2串聯(lián)，且該串聯(lián)組合與C2并聯(lián)。當(dāng)R2閉合時(shí)，電容器C2和C5并聯(lián)，這并聯(lián)組合如同圖2的電容器C2。電容器C3單個(gè)如同圖2的電容器C2。新電容器C6與R1繼電器串聯(lián)，且這串聯(lián)組合與電容器C3并聯(lián)。
在端子2和12間的電容量我將稱其為C2-12，在端子1和10間的電容量我將稱其為C1-10。在端子10和12間的電容量我將稱其為C10-12。對(duì)這兩種方式下的繼電器狀態(tài)和電容量在表I中給出。
表I部分方式H 方式MR1 打開閉合R2 閉合打開R3 閉合打開微法微法C2-12 C1＋C4 C1C1-10 C2＋C5 C2C10-12 C3 C3＋C6適當(dāng)?shù)倪x擇固態(tài)繼電器的狀態(tài)使有可能完成對(duì)這種方式的選擇。除非有轉(zhuǎn)換條件信號(hào)否則這種方式將不會(huì)改變。對(duì)任何高于84％額定功率的情況我將選擇轉(zhuǎn)換到方式H。對(duì)任何低于76％額定功率我將選擇轉(zhuǎn)移到方式M。
圖6示出對(duì)圖5兩種方式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)換控制。有箭頭的線條指出控制信號(hào)。標(biāo)有SSR-M控制的單元18產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)繼電器R1的控制信號(hào)，確定該繼電器的打開或閉合狀態(tài)。SSR-M線條固態(tài)繼電器M方式。對(duì)這種M方式R1是閉合的?？缃永^電器R1電源觸點(diǎn)，(powercontacts)的電壓是進(jìn)入繼電器R2的控制信號(hào)?？缃与娙萜鰿5的電壓是入到繼電器R2的控制信號(hào)。D繞組電源電壓是DWV，其是入到電壓傳感器14的輸入。傳感器14的輸出DWV信號(hào)是標(biāo)在通道15上的信號(hào)15且與DWV成正比。這信號(hào)可以是數(shù)字的、頻率調(diào)制、脈寬調(diào)制、模擬的、或任何便于信息傳送的信號(hào)。邏輯單元16和17接收該信號(hào)15并處理它。
邏輯單元16在信號(hào)15代表DWV超過預(yù)定最大值Vmax時(shí)才起作用。當(dāng)這最大值被超過時(shí)，單元16動(dòng)作通過單元18推動(dòng)R1的鎖定狀態(tài)，閉合R1，鎖住閉合的R1，把其鎖定在M方式的狀態(tài)。新加的C6現(xiàn)在與C3并聯(lián)?？缃覴1電源觸點(diǎn)的電壓降至低于2V，所以繼電器R2打開，從電源電路去除了C5?？缃覥5的電壓轉(zhuǎn)到零。這是對(duì)R3的控制信號(hào)，使其也打開，并從電源電路除去C4。這種新狀態(tài)即新的M方式的狀態(tài)給出在上表中。在這種M方式的狀態(tài)中，有較少驅(qū)動(dòng)電流入繞組D，且跨接繞組D的電壓將下降。
邏輯單元17在信號(hào)15代表DNV低于預(yù)定最小值Vmin時(shí)才起作用。當(dāng)DWV降至低于這個(gè)最小值時(shí)，單元17動(dòng)作通過單元18推動(dòng)R1的鎖定狀態(tài)，打開R1，鎖住打開的R1，把其鎖定在H方式的狀態(tài)。C6在被從電源電路除去，在10和12間僅留下C3?？缃覴1電源觸點(diǎn)的電壓在是完全線電壓，所以繼電器R2閉合，增加的C5與C2并聯(lián)入電源電路?？缃覥5的電壓增大，這是對(duì)R3的控制信號(hào)，使其也閉合，增加的C4與C1并聯(lián)入電源電路。這種新狀態(tài)即新的H方式的狀態(tài)給出在上表中。在這種H方式的狀態(tài)中，有更多的驅(qū)動(dòng)電流入繞組D，且跨接繞組D的電源將增加。
先前的出版物從沒揭示怎樣控制這種方式的轉(zhuǎn)換或怎樣測(cè)量該電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)。我已測(cè)試我的電動(dòng)機(jī)并發(fā)現(xiàn)跨接繞組D的電壓隨軸力矩而變化，而跨接L繞組的電壓和跨接SU繞組的電壓隨負(fù)載改變的變化非常小。我已發(fā)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)每感的合適信號(hào)是在端子1和12間的電壓，或是在端子10和12間的電壓。
我已提供了至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，接在二電動(dòng)機(jī)端子間的第一運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，與第一可切換電容器串聯(lián)的可控繼電器的第一串聯(lián)電路，所說第一串聯(lián)電路與所說第一運(yùn)轉(zhuǎn)電容器并聯(lián)，對(duì)所說電動(dòng)機(jī)狀態(tài)敏感的狀態(tài)傳感器，和對(duì)所說狀態(tài)傳感器輸出敏感的所說可控繼電器加以控制的裝置。
我已提供了如上述的電動(dòng)機(jī)，包括接在所說第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的第二運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，與第二可變換電容器串聯(lián)的第二可控繼電器的第二串聯(lián)電路，與所說第二運(yùn)轉(zhuǎn)電容器并聯(lián)的所說第二串聯(lián)電路，和這樣的互速裝置，當(dāng)所說第一可控繼電器閉合時(shí)，所說第二可控繼電器打開，并使當(dāng)所說第一可控繼電器打開時(shí)，所說第二可控繼電器閉合，且其中所說狀態(tài)傳感器是對(duì)在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和所說第四電動(dòng)機(jī)端子間的電源電壓敏感的電壓傳感器，和對(duì)所說電源電壓大小敏感的所說可控繼電器之一加以控制的裝置。
圖7是用于控制圖5兩種方式電動(dòng)機(jī)的控制電路，利用繞組電流作為該系統(tǒng)狀態(tài)的量度。除L繞組電流用作方式控制外，圖7電路等效于圖6電路。在圖7中，從電源端子L1入到L繞組端子2的電流設(shè)定為L(zhǎng)WI(線路繞組電流)。這電流經(jīng)過電流傳感器19，在其內(nèi)產(chǎn)生正比于該電流的信號(hào)并送到通道20，稱之為L(zhǎng)WI信號(hào)。這信號(hào)可以是數(shù)字的、或頻率調(diào)制的、或脈寬調(diào)制的、或模擬的、或任何便于信息傳送的信號(hào)。當(dāng)滿足一定轉(zhuǎn)換條件時(shí)，這信號(hào)可由邏輯單元21或邏輯單元22來處理，其控制SSR-M控制單元并輸入到繼電器R1。對(duì)H方式R1打開?？缃永^電器R1電源觸點(diǎn)的電壓是入到繼電器R2的控制信號(hào)?？缃与娙萜鰿5的電壓是入到繼電器R3的控制信號(hào)。
電流傳感器19在通道20的輸出LWI信號(hào)正比于LWI。這信號(hào)幾乎線形地比例于軸功率。邏輯單元21和22接收在通道20上的這個(gè)LWI信號(hào)并處理它。
邏輯單元21在通道20上的LWI信號(hào)代表LWI小于預(yù)定最小值Imin時(shí)才起作用。當(dāng)該最小值不被超過時(shí)；單元21動(dòng)作通過SSR-M控制推動(dòng)R1的鎖定狀態(tài)，閉合R1，鎖住閉合的R1，把其鎖定在M方式的狀態(tài)。C6現(xiàn)在與C3并聯(lián)?？缃覴1電源觸點(diǎn)的電壓降到低于2V，所以繼電器R2打開，從電源電路除去C5，跨接C5的電壓到零。這是對(duì)R3的控制電壓，所以其也打開，從電源電路除去C4。這新狀態(tài)即現(xiàn)在的M方式的狀態(tài)在上述表中給出。這種M方式的狀態(tài)適于在低軸功率，其與低值的LWT相關(guān)。
邏輯單元22在通道20上的LWI信號(hào)代表LWI超過預(yù)定的最大值Imax時(shí)才起作用。當(dāng)LWI超過這最大值時(shí)，單元22動(dòng)作通過SSR-M控制推動(dòng)R1的鎖定狀態(tài)，打開R1，鎖住打開的R1，把其鎖定在H方式的狀態(tài)。C6現(xiàn)在從電源電路被除去，僅留下在10和12間的C3?？缃覴1電源觸點(diǎn)的電壓現(xiàn)在是完全的線電壓，所以繼電器R2閉合加入電源電路的C5與C2并聯(lián)?？缃覥5的電壓是大的。這是對(duì)R3的控制電壓，所以它也閉合，加入電源電路的C4與C1并聯(lián)。這新狀態(tài)即H方式的狀態(tài)在上表中給出。這種H方式的狀態(tài)適于高軸負(fù)載，其產(chǎn)生大的LWI電流。
先前的出版物從沒揭示怎樣控制這種方式的轉(zhuǎn)換或怎樣測(cè)量該電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)。我已測(cè)試我的電動(dòng)機(jī)并發(fā)現(xiàn)在L繞組的電流幾乎是軸轉(zhuǎn)矩的線形函數(shù)，且?guī)缀跏菃握{(diào)的，而D繞組的電流幾乎恒定，與軸轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān)，和在SU繞組的電流是二次項(xiàng)，與軸轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān)，和在SU繞組的電流是二次項(xiàng)與隨負(fù)載而變化的從變量相反。我已發(fā)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)敏感的合適信號(hào)是在端子2和11間的電流。我亦發(fā)現(xiàn)了電源電流有適于1的功率因數(shù)，在該電源中的這個(gè)電流大小也是系統(tǒng)狀態(tài)和軸轉(zhuǎn)矩的合適度量。
我已提供了有二不同電容器組的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)第一電動(dòng)機(jī)繞組或電源線的電流大小在該二電容組間切換，各提供在不同負(fù)載下的平衡運(yùn)行。
圖8示出用于增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電路。啟動(dòng)開關(guān)SS有接至電動(dòng)機(jī)端子12的一接點(diǎn)和接至啟動(dòng)電容器CS一線的另一觸點(diǎn)。該啟動(dòng)電容器CS的另一線接至電動(dòng)機(jī)端子10。該啟動(dòng)開關(guān)SS是在電動(dòng)機(jī)軸上的離心開關(guān)。SS用于低速閉合，而SS在速度近80％額定速度時(shí)打開。當(dāng)SS閉合時(shí)，大電容器CS以大啟動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)繞組D。該啟動(dòng)電流有5-7倍滿載電流的數(shù)量級(jí)。電動(dòng)機(jī)軸將迅速加速，由此在12和3間的繞組D上的電壓上升。如果使速度達(dá)近90％額定速度將造成過壓和磁道飽和。這種情況取決于電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。通常，如SS在超過60％速度時(shí)打開，電動(dòng)機(jī)將繼續(xù)加速。如SS直到95％額定速度仍不打開，一些電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生表明過度磁道飽和的大聲響。
固態(tài)啟動(dòng)開關(guān)市場(chǎng)上可以買到。檢測(cè)在端子12上的電壓，當(dāng)電壓超過預(yù)定值打開SS。時(shí)間延遲打開繼電器可用來代替SS。
CS的大小影響啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在一定范圍內(nèi)增加該CS的微法將增加該啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由CS傳送入端子12的電流滯后約60°。這對(duì)小電動(dòng)機(jī)是合適的。更大的電動(dòng)機(jī)對(duì)啟動(dòng)電流有更高的功率因數(shù)。對(duì)這些電動(dòng)機(jī)，為更高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，我可對(duì)電動(dòng)機(jī)端子2連接CS來替代電動(dòng)機(jī)端子10。
我已通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)大電動(dòng)機(jī)該啟動(dòng)電容器可接在端子2和12間，而對(duì)小電動(dòng)機(jī)可接在端子和10和12間，且一般對(duì)很多電動(dòng)機(jī)可使用二啟動(dòng)電容器，各如上述。接在端子10和1間的電容器提供相當(dāng)?shù)膯?dòng)轉(zhuǎn)矩，所有運(yùn)轉(zhuǎn)電容器提供相當(dāng)?shù)膯?dòng)轉(zhuǎn)矩。對(duì)風(fēng)扇負(fù)載，可不用啟動(dòng)電容器或啟動(dòng)開關(guān)僅有運(yùn)轉(zhuǎn)電容器往往能提供足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
我已提供了至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，接在所說電動(dòng)機(jī)端子之二個(gè)間的運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，其中所說電動(dòng)機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)有低于同步速度的負(fù)載軸速度，用于在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間連接啟動(dòng)電容器的啟動(dòng)裝置，所說啟動(dòng)裝置在電動(dòng)機(jī)軸靜止時(shí)連接所說啟動(dòng)電容器，且所說啟動(dòng)裝置在電動(dòng)機(jī)軸速度達(dá)到90％的所說負(fù)載軸速度前斷開該所說啟動(dòng)電容器。
除啟動(dòng)電路接至第四電動(dòng)機(jī)端子外，我已提供了如上述有啟動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)。
我已提供了如上述有啟動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)，有對(duì)第四電動(dòng)機(jī)端子上電壓敏感的啟動(dòng)開關(guān)。
我已提供了如上述有啟動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)，有在電動(dòng)機(jī)主電源開關(guān)閉合后對(duì)時(shí)間過去敏感的啟動(dòng)開關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種至少有三線組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，多極開關(guān)，電容器，通過把所說電容器的一端接到所說開關(guān)一極之一端產(chǎn)生的所說電容器和所說開關(guān)一極的串聯(lián)電路，在所說電容器的另一端和所說一極的另一端之間的所說串聯(lián)電路接在二不同電動(dòng)機(jī)端子間，和所說電源系統(tǒng)的一線通過所說開關(guān)的另一極接至所說四電機(jī)端子之一。
2.如權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說二不同電動(dòng)機(jī)端子之一是所說第四電動(dòng)機(jī)端子。
3.如權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說二不同電動(dòng)機(jī)端子之一是所說第二電動(dòng)機(jī)端子。
4.如權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說開關(guān)之所說一極和所說開關(guān)之所說另一極機(jī)械連接在一起，所以當(dāng)所說一極閉合時(shí)所說另一極也閉合，而當(dāng)所說一極打開時(shí)所說另一極也打開。
5.如權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說有慣量的機(jī)械負(fù)載是旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。
6.一種至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)負(fù)載，所說機(jī)械負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，壁圍著的空間包含流體和所說電動(dòng)機(jī)，所說壁圍著空間外部有大氣壓力，所說壁圍著空間內(nèi)部壓力不同于所說大氣壓力，把電容器電連接在所說電動(dòng)機(jī)端子之二個(gè)間的裝置，所說電容器置于所說壁圍著空間外部且為所說大氣壓力所包圍，和用于把所說線之一電連接到所說電動(dòng)機(jī)端子之一的裝置。
7.如權(quán)利要求6的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說壁圍著空間是包含冷卻流體的封閉殼。
8.如權(quán)利要求7的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說電動(dòng)機(jī)密封在所說殼內(nèi)，二電絕緣套管通過所說殼壁提供從所說殼內(nèi)到所說殼外的電導(dǎo)體，所說導(dǎo)體之一電連接至所說電源系統(tǒng)的所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說導(dǎo)體的另一個(gè)是用于把所說電容器連接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間的裝置，和所說電動(dòng)機(jī)的軸驅(qū)動(dòng)在所說殼內(nèi)的冷卻流體之壓縮機(jī)。
9.如權(quán)利要求6的電動(dòng)機(jī)，其特征在于包含所說電動(dòng)機(jī)的所說壁圍著空間有封閉殼，所說電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)在所說殼內(nèi)的冷卻流體的壓縮機(jī)，有若于電絕緣套管通過所說殼壁以提供從所說殼內(nèi)到所說殼外的若干電導(dǎo)體，所說導(dǎo)體之一電連接至所說電源系統(tǒng)的所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說導(dǎo)體的第二導(dǎo)體電連接至所說第四電動(dòng)機(jī)端子和所說電容器。
10.如權(quán)利要求9的電動(dòng)機(jī)，其特征在于第二電容器，其中所說導(dǎo)體的第三導(dǎo)體電連接至所說第二電動(dòng)機(jī)端子，且其中所說第二電容器串聯(lián)在所說導(dǎo)體的所說第二導(dǎo)體和所說導(dǎo)體的所說第三導(dǎo)體間。
11.如權(quán)利要求6的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說壁圍著空間是有液體的井。
12.如權(quán)利要求11的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)機(jī)械流體泵，和用于在所說第四電動(dòng)機(jī)和另一所說電動(dòng)機(jī)端子間電連接第二電容器的裝置。
13.一種至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，電容器，其中所說電動(dòng)機(jī)是在井內(nèi)液面下的潛水電動(dòng)機(jī)，其有電絕緣的繞組以及與接到所說井頂?shù)亩嘈倦娎|相連接的導(dǎo)體，所說電纜的所說導(dǎo)體之一電連接到所說電源系統(tǒng)的所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說電動(dòng)機(jī)的軸耦合到在所說井內(nèi)機(jī)械流體泵，所說電容器置于所說井內(nèi)所說液面上方，和用于在所說電動(dòng)機(jī)端子之二個(gè)間連接所說電容器的裝置。
14.如權(quán)利要求12的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說電動(dòng)機(jī)是在井內(nèi)液面下的潛水電動(dòng)機(jī)，其有電絕緣的繞組以及與接到所說井頂?shù)亩嘈倦娎|相連接的導(dǎo)體，所說電纜所說的導(dǎo)體之一電連接到所說電源系統(tǒng)所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說電動(dòng)機(jī)的軸耦合到在所說井內(nèi)機(jī)械流體泵，所說電容器和所說第二電容器都在所說井內(nèi)所說液面上方。
15.一種至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子之間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，接在二電動(dòng)機(jī)端子間的第一運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，與第一可切換電容器串聯(lián)的可控繼電器的第一串聯(lián)電路，所說第一串聯(lián)電路與所說第一運(yùn)轉(zhuǎn)電容器并聯(lián)，對(duì)所說電動(dòng)機(jī)狀態(tài)敏感的狀態(tài)傳感器，和對(duì)所說狀態(tài)傳感器輸出敏感的對(duì)所說可控繼電器加以控制的裝置。
16.如權(quán)利要求15的電動(dòng)機(jī)，其特征在于包括接在所說第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的第二運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，如第二可切換電容器相串聯(lián)的第二可控繼電器的第二串聯(lián)電路，所說第二串聯(lián)電路與所說第二運(yùn)轉(zhuǎn)電容器并聯(lián)，互連裝置，當(dāng)所說第一可控繼電器閉合時(shí)所說第二可控繼電器打開，而當(dāng)所說第一可控繼電器打開時(shí)所說第二可控繼電器閉合，且其中所說狀態(tài)傳感器是響應(yīng)所說第三電動(dòng)機(jī)端子和所說第四電動(dòng)機(jī)端子間電源電壓的電壓傳感器，和響應(yīng)所說電源電壓大小控制所說可控繼電器之一的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說狀態(tài)傳感器是響應(yīng)所說第一電動(dòng)機(jī)繞組電流的電流傳感器，和響應(yīng)所說電流大小控制所說可控繼電器的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說電源系統(tǒng)的一線接至所說電動(dòng)機(jī)的一端子，且其中電流傳感器是根據(jù)所說線電流的大小而起作用，和其中所說可控繼電器是根據(jù)所說傳感器的輸出而動(dòng)作。
19.一種至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間的運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，其中所說電動(dòng)機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)有低于同步速度的負(fù)載軸速度，用于在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間連接啟動(dòng)電容器的啟動(dòng)裝置，所說啟動(dòng)裝置在電動(dòng)機(jī)軸靜止時(shí)連接所說啟動(dòng)電容器，且所說啟動(dòng)裝置在電動(dòng)機(jī)軸速度達(dá)到90％的所說負(fù)載軸速度前斷開該所說啟動(dòng)電容器。
20.一種至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間的運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，其中所說電動(dòng)機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)有低于同步速度的負(fù)載軸速度，用于在所說第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間連接啟動(dòng)電容器的啟動(dòng)裝置，所說啟動(dòng)裝置在電動(dòng)機(jī)軸靜止時(shí)連接所說啟動(dòng)電容器，且所說啟動(dòng)裝置在電動(dòng)機(jī)軸速度達(dá)到90％的所說負(fù)載軸速度前斷開該所說啟動(dòng)電容器。
21.如權(quán)利要求20的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說啟動(dòng)裝置包括所說啟動(dòng)電容器和起動(dòng)開關(guān)串聯(lián)的電路，所說電路接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和所說第四電動(dòng)機(jī)端子間。
22.如權(quán)利要求21的電動(dòng)機(jī)，其特征在于包括用于傳感在所說第四電動(dòng)機(jī)端子上電壓的裝置，以控制所說啟動(dòng)開關(guān)。
23.如權(quán)利要求21的電動(dòng)機(jī)，其特征在于包括接在所說單相電源所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)端子之一間的電源開關(guān)，所說啟動(dòng)開關(guān)根據(jù)所說電源開關(guān)閉合的時(shí)間而動(dòng)作，使在所說開關(guān)閉合的初始時(shí)所說啟動(dòng)開關(guān)閉合，而在所說閉合初始時(shí)后的預(yù)定時(shí)間之后所說啟動(dòng)開關(guān)打開。
24.一種激勵(lì)至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，多極開關(guān)，電容器，通過接到所說開關(guān)一極之一端的所說電容器的一端產(chǎn)生了所說電容器和所說開關(guān)一極的串聯(lián)電路，在所說電容器的另一端和所說一極的另一端間的所說串聯(lián)電路接在二不同電動(dòng)機(jī)端子間，和所說電源系統(tǒng)的一線通過所說開關(guān)的另一極接至所說四電動(dòng)機(jī)端之一。
25.如權(quán)利要求24的方法，其特征在于所說二不同電動(dòng)機(jī)端子之一是所說第四電動(dòng)機(jī)端子。
26.如權(quán)利要求24的方法，其特征在于所說二不同電動(dòng)機(jī)端子之一是所說第二電動(dòng)機(jī)端子。
27.如權(quán)利要求24的方法，其特征在于所說開關(guān)之所說一極和所說開關(guān)之所說另一極機(jī)械連接在一起，所以當(dāng)所說一極閉合時(shí)所說另一極也閉合，而當(dāng)所說一極打開時(shí)所說另一極也打開。
28.如權(quán)利要求24的方法，其特征在于所說有慣量的機(jī)械負(fù)載是旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。
29.一種激勵(lì)至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，壁圍著的空間包括流體和所說電動(dòng)機(jī)，所說壁圍著空間外部有大氣壓力，所說壁圍著空間內(nèi)部壓力不同于所說大氣壓力，把電容器電連接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間，所說電容器置于所說壁圍著空間外部且為所說大氣壓力所包圍，和電連接所說線之一到所說電動(dòng)機(jī)端子之一。
30.如權(quán)利要求29的方法，其特征在于所說壁圍著空間是包含冷卻流體的封閉外殼。
31.如權(quán)利要求30的方法，其特征在于所說電動(dòng)機(jī)密封在所說殼內(nèi)，二電絕緣套管通過所說殼壁提供從所說殼內(nèi)到所說殼外的電導(dǎo)體，所說導(dǎo)體之一電連接至所說電源系統(tǒng)的所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說導(dǎo)體的另一個(gè)連接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間的所說電容器，和所說電動(dòng)機(jī)的軸驅(qū)動(dòng)在所說殼內(nèi)的冷卻流體之壓縮機(jī)。
32.如權(quán)利要求29的方法，其特征在于包括所說電動(dòng)機(jī)的所說壁圍著空間有封閉殼和所說電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)在所說殼內(nèi)冷卻流體的壓縮機(jī)，有若干電絕緣套管通過所說殼壁以提供從所說殼內(nèi)到所說殼外的若干電導(dǎo)體，所說導(dǎo)體之一電連接至所說電源系統(tǒng)的所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說導(dǎo)體的第二導(dǎo)體電連接至所說第四電動(dòng)機(jī)端子和所說電容器。
33.如權(quán)利要求32的方法，其特征在于包括第二電容器，其中所說導(dǎo)體的第三導(dǎo)體電連接至所說第二電動(dòng)機(jī)端子，且其中所說第二電容器串接在所說導(dǎo)體的所說第二導(dǎo)體和所說導(dǎo)體的所說第三導(dǎo)體間。
34.如權(quán)利要求29的方法，其特征在于所說壁圍著空間是有液體的井。
35.如權(quán)利要求34的方法，其特征在于所說電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)機(jī)械流體泵，和把第二電容器電連接在所說第四電動(dòng)機(jī)端子和另一所說電動(dòng)機(jī)端子間。
36.一種激勵(lì)至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，電容器，其中所說電動(dòng)機(jī)是在井內(nèi)液面下的潛水電動(dòng)機(jī)，其有電絕緣的繞組以及與接到所說井頂?shù)亩嘈倦娎|相連接的導(dǎo)體，所說電纜的導(dǎo)本之一電連接到所說電源系統(tǒng)所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說電動(dòng)機(jī)的軸耦合到在所說井內(nèi)機(jī)械流體泵，所說電容器置于所說井內(nèi)所說液面上方，和把所說電容器連接在一所說電動(dòng)機(jī)端子間。
37.如權(quán)利要求35的方法，其特征在于所說電動(dòng)機(jī)是在井內(nèi)液面下的潛水電動(dòng)機(jī)，其有電絕緣的繞組以及與接到所說井頂?shù)亩嘈倦娎|相連接的導(dǎo)體，所說電纜的導(dǎo)體之一電連接到所說電源系統(tǒng)所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)的所說端子之一，所說電動(dòng)機(jī)的軸耦合到兌在所說井內(nèi)機(jī)械流體泵，所說電容器和所說第二電容器都在所說井內(nèi)所說液面上方。
38.一種至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，第一運(yùn)轉(zhuǎn)電容器接在二電動(dòng)機(jī)端子間，與第一可切換電容器串聯(lián)的可控繼電器的第一串聯(lián)電路，所說第一串聯(lián)電路與所說第一運(yùn)轉(zhuǎn)電容器并聯(lián)，應(yīng)響于所述電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的狀態(tài)傳感器，和根據(jù)所說狀態(tài)傳感器輸出控制所說可控繼電器。
39．如權(quán)利要求38的方法，其特征在于包括接在所說第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的第二運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，與第二可切換電容器相串聯(lián)的第二可控繼電器的第二串聯(lián)電路，所說第二串聯(lián)電路與所說第二運(yùn)轉(zhuǎn)電容器并聯(lián)，互連的繼電器控制使當(dāng)所說第一可控繼電器閉合時(shí)所說第二可控繼電器打開，而當(dāng)所說第一可控繼電器打開時(shí)所說第二可控繼電器閉合，且其中所說狀態(tài)傳感器是響應(yīng)于所說第三電動(dòng)機(jī)端子和所說第四電動(dòng)機(jī)端子間電源電壓的電壓傳感器，和根據(jù)所說電源電壓大小控制所說可控繼電器之一。
40．如權(quán)利要求38的方法，其特征在于所說狀態(tài)傳感器是響應(yīng)于所說第一電動(dòng)機(jī)繞組電流的電流傳感器，和根據(jù)所說電路的大小控制所說可控繼電器。
41．如權(quán)利要求38的方法，其特征在于所說電源系統(tǒng)的一線接至所說電動(dòng)機(jī)的一端子，且其中電流傳感器是根據(jù)所說線電流的大小作用，和其中所說可控繼電器是根據(jù)所說傳感器的輸出動(dòng)作。
42.一激勵(lì)至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子間的第一繞組，接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子間的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子間的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，運(yùn)轉(zhuǎn)電容器接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間，其中所說電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)有低于同步速度的負(fù)載軸速度，通過連接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的啟動(dòng)電容器啟動(dòng)，以致當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸靜止時(shí)連接所說啟動(dòng)電容器，且所說啟動(dòng)電容器在電動(dòng)機(jī)軸速度達(dá)到90％的所說負(fù)載軸速度前打開該所說啟動(dòng)電容器。
43.一種激勵(lì)至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法，其有接在第一電動(dòng)機(jī)端子和第二電動(dòng)機(jī)端子的第一繞組接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和第三電動(dòng)機(jī)端子的第二繞組，接在所說第三電動(dòng)機(jī)端子和第四電動(dòng)機(jī)端子的第三繞組，耦合到所說轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載，所說負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，所說系統(tǒng)的一線接至一電動(dòng)機(jī)端子，運(yùn)轉(zhuǎn)電容器接在二所說電動(dòng)機(jī)端子間，其中所說電動(dòng)機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)有低于同步速度的負(fù)載軸速度，借連接在所說第四電動(dòng)機(jī)端子和另一電動(dòng)機(jī)端子間的啟動(dòng)電容器而啟動(dòng)，使所說啟動(dòng)電容器在電動(dòng)機(jī)軸靜止時(shí)被連接，且所說啟動(dòng)電容器在電動(dòng)機(jī)軸速度達(dá)到90％的所說負(fù)載軸速度前斷開該所說電容器。
44.如權(quán)利要求43的方法，其特征在于所說啟動(dòng)電容器接在與所說啟動(dòng)開關(guān)串聯(lián)的電路中，所說電路接在所說第二電動(dòng)機(jī)端子和所說第四電動(dòng)機(jī)端子間。
45.如權(quán)利要求44的方法，其特征在于包括傳感在所說第四電動(dòng)機(jī)端子上電壓以控制所說啟動(dòng)開關(guān)。
46.如權(quán)利要求44的方法，其特征在于包括接在所說單相系統(tǒng)所說線之一和所說電動(dòng)機(jī)端子之一間的電源開關(guān)，根據(jù)所說電源開關(guān)閉合后的時(shí)間動(dòng)作的所說啟動(dòng)開關(guān)，使在所說電源開關(guān)閉合的初始時(shí)所說啟動(dòng)開關(guān)閉合，而在所說初始時(shí)后的預(yù)定時(shí)間之后所說啟動(dòng)開關(guān)打開。
全文摘要
至少有三繞組和四端子的鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有接在第一和第二端子間的第一繞組，接在所說第二和第三端子間的第二繞組，接在所說第三和第四端子間的第三繞組，耦合到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械負(fù)載有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，二線單相電源系統(tǒng)，多極開關(guān)，電容器，通過接到開關(guān)一極之一端的電容器一端產(chǎn)生電容器和開關(guān)一極的串聯(lián)電路，在電容器另一端和一極另一端間的串聯(lián)電路接在二不同電動(dòng)機(jī)端子間，和電源系統(tǒng)的一線通過開關(guān)另一極接至四端子之一。
文檔編號(hào)H02P11/00GK1134063SQ9510516
公開日1996年10月23日 申請(qǐng)日期1995年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月18日
發(fā)明者奧托·J·M·史密夫 申請(qǐng)人:奧托·J·M·史密夫