專利名稱：能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力的發(fā)電、變電或配電類的電機(jī)技術(shù)，它是特別適用于超欠電壓條件下工作的電動(dòng)機(jī)。
額定工作電壓為220V的單相異步電動(dòng)機(jī)一般企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際工作電壓范圍是220±20％V，即264V至176V。目前我國(guó)有的地區(qū)供電質(zhì)量較差，尤其是在城市用電高峰期和廣大農(nóng)村，供電電壓低于176V的情況時(shí)有發(fā)生。當(dāng)供電電壓低于176V時(shí)，單相異步電動(dòng)機(jī)會(huì)因超欠壓運(yùn)行引起工作電流猛增，使電動(dòng)機(jī)急劇發(fā)熱，影響正常工作，以至溫升超過(guò)規(guī)定值，使燒毀電動(dòng)機(jī)繞組的事故頻頻發(fā)生。由于單相異步電動(dòng)機(jī)不能在超欠電壓情況下正常工作，致使部份與單相異步電動(dòng)機(jī)配套的機(jī)電設(shè)備、家用電器、農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在供電電壓低于176V時(shí)無(wú)法正常工作。本實(shí)用新型能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)是針對(duì)現(xiàn)有單相異步電動(dòng)機(jī)不能在電壓低于176V的情況下正常工作而設(shè)計(jì)的。未發(fā)現(xiàn)有相同技術(shù)的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。
為了克服一般單相異步電動(dòng)機(jī)不能在超欠電壓情況，即電源電壓低于176V情況下正常工作的缺陷，為使單相異步電動(dòng)機(jī)達(dá)到能在264V至120V電壓大幅度波動(dòng)范圍內(nèi)正常工作，其輸出功率參數(shù)基本不發(fā)生變化的目的，本實(shí)用新型提供了一種能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)。它適用于供電質(zhì)量不穩(wěn)定、供電電壓波動(dòng)較大的地區(qū)的電冰箱、空調(diào)器的配套動(dòng)力。特別適用于農(nóng)用微型水泵的配套動(dòng)力。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征是
它是由單相異步電動(dòng)機(jī)(1)，電壓控制開(kāi)關(guān)(2)及電壓控制開(kāi)關(guān)的插接件(3)組成。其中單相異步電動(dòng)機(jī)(1)的主繞組L分為L(zhǎng)1、L2和L3三組主繞組，電壓控制開(kāi)關(guān)(2)由電壓比較器(4)和繼電器(5)組成，電壓控制開(kāi)關(guān)(2)的電路對(duì)電源電壓進(jìn)行自動(dòng)取樣比較后，根據(jù)電源電壓的波動(dòng)變化來(lái)控制可控硅T的導(dǎo)通或截止，從而驅(qū)動(dòng)繼電器自動(dòng)切換主繞組L1、L2、L3的聯(lián)接形式，改變主繞組的工作電壓，實(shí)現(xiàn)本電動(dòng)機(jī)在一般電壓條件——即電源電壓大于176V和超欠電壓條件——即電源電壓在176V至120V時(shí)均能正常工作。
本實(shí)用新型能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特征是將一般單相異步電動(dòng)機(jī)的主繞組L分為三組，即L1、L2、L3，而副繞組Lf、起動(dòng)電容CQ、運(yùn)轉(zhuǎn)電容Cy、起動(dòng)離心開(kāi)關(guān)S1按常規(guī)設(shè)計(jì)。通過(guò)L1、L2、L3三組繞組不同的聯(lián)接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)一般電壓條件——即電源電壓大于176V和超欠電壓條件——即電源電壓在176V至120V時(shí)均能正常工作。
主繞組的匝數(shù)比關(guān)系是n1=23n]]>n2=n3=13n]]>式中n——是常規(guī)設(shè)計(jì)的單相異步電動(dòng)機(jī)的主繞組的匝數(shù)；n1、n2、n3——是本實(shí)用新型中三組主繞組L1、L2、L3的匝數(shù)。
主繞組電磁線截面積的關(guān)系是S1＝SS2=S3=12S]]>式中S——是常規(guī)設(shè)計(jì)的單相異步電動(dòng)機(jī)的主繞組電磁線的截面積；S1、S2、S3——是本實(shí)用新型中主繞組L1、L2、L3電磁線的截面積。
本實(shí)用新型是應(yīng)用電壓控制開(kāi)關(guān)電路對(duì)電源電壓進(jìn)行自動(dòng)取樣比較后根據(jù)電源電壓的波動(dòng)變化來(lái)控制可控硅T的導(dǎo)通或截止，從而驅(qū)動(dòng)繼電器J，使之自動(dòng)改變主繞組L1、L2、L3的聯(lián)接形式，達(dá)到改變主繞組工作電壓的目的，實(shí)現(xiàn)一般電壓條件——即電源電壓大于176V和超欠電壓條件——即電源電壓在176V至120V時(shí)均能正常工作。
本實(shí)用新型能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是額定工作電壓為220V的單相異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電壓范圍是220±20％V，即工作電壓的范圍是264V至176V。當(dāng)單相異步電動(dòng)機(jī)在264V至176V電壓范圍內(nèi)工作時(shí)，電壓控制開(kāi)關(guān)電路對(duì)電源電壓取樣比較后，輸出電流，使可控硅T導(dǎo)通，繼電器J吸合，繼電器的三個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與對(duì)應(yīng)的三個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)接合，這時(shí)主繞組L2與L3并聯(lián)后再與L1串聯(lián)。此時(shí)主繞組L的匝數(shù)n和電磁線截面積S與常規(guī)設(shè)計(jì)相同，滿足一般電壓條件——即電源電壓大于176V時(shí)的正常工作。當(dāng)電源電壓低于176V時(shí)，電壓控制開(kāi)關(guān)電路對(duì)電源電壓取樣比較后，無(wú)電流輸出，可控硅T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器J不吸合，繼電器的三個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)分別與對(duì)應(yīng)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)接合，這時(shí)主繞組L2與L3串聯(lián)后再與L1并聯(lián)，此時(shí)主繞組L的匝數(shù)是常規(guī)設(shè)計(jì)的 而主繞組電磁線截面積是常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)的 倍，使電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓由220V變?yōu)?20V的 即147V。此時(shí)仍按實(shí)際工作電壓為額定工作電壓的±20％計(jì)算，這時(shí)單相異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電壓范圍是176V至118V，滿足超欠電壓條件——即電源電壓在176V至120V時(shí)的正常工作。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，只須將一般的單相異步電動(dòng)機(jī)的主繞組L改為L(zhǎng)1、L2、L3三組主繞組，并應(yīng)用電壓控制開(kāi)關(guān)即可使該電動(dòng)機(jī)在264V至120V大幅度電壓波動(dòng)的情況下得以正常工作。
2、本實(shí)用新型能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)對(duì)于供電質(zhì)量較差，電壓波動(dòng)幅度大的地區(qū)尤為實(shí)用。據(jù)調(diào)查，目前農(nóng)村電網(wǎng)由于諸多因素，供電電壓大部份這不到220V，尤其在春、夏季農(nóng)民使用單相電動(dòng)微型水泵抽水灌溉時(shí)，由于供電線路長(zhǎng)，輸電導(dǎo)線截面積偏小，電壓降增大，使得工作電壓低于176V的情況常有發(fā)生，導(dǎo)致單相電動(dòng)微型水泵無(wú)法正常工作。在城市，由于家用電器增多，住戶用電量有增無(wú)減，而市區(qū)供電線路因種種原因沒(méi)有及時(shí)改造，供電電壓低于176V的情況也時(shí)有發(fā)生。尤其是空調(diào)進(jìn)入家庭后，使住戶的用電量猛增，使供電電壓波動(dòng)幅度增大，致使一些電冰箱，空調(diào)器在用電高峰時(shí)期無(wú)法正常使用，而本實(shí)用新型技術(shù)確能使之正常工作。因此本實(shí)用新型具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖及實(shí)施說(shuō)明

圖1是能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)電路圖。
圖2是能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)電路原理圖。
圖3是能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)外觀示意圖。
圖中1.單相異步電動(dòng)機(jī) 2.電壓控制開(kāi)關(guān) 3.電壓控制開(kāi)關(guān)插接件 4.電壓比較器 5.繼電器 6.電源 7.運(yùn)轉(zhuǎn)電容器 8.起動(dòng)電容器圖1中繼電器J的三組觸頭J-1、J-2、J-3處于常閉狀態(tài)，即電源電壓低于176，可控硅T處于截止?fàn)顟B(tài)。
本實(shí)用新型能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)主繞組L1、L2、L3之間的聯(lián)接形式和電壓控制開(kāi)關(guān)(2)的電路見(jiàn)附圖1。電壓控制開(kāi)關(guān)由集成電路C358C、穩(wěn)壓二極管D1、二極管D2、D3、D4，可控硅T，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容器C1、C2、C3、C4、C5、C6和直流繼電器J組成。其工作原理是經(jīng)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后的直流電源經(jīng)R4、R5分壓后作為比較電壓，集成電路C358C對(duì)比較電壓進(jìn)行放大，當(dāng)電源電壓高于176V時(shí)，集成電路1端有電流輸出，觸發(fā)可控硅T，使可控硅T處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器J吸合；當(dāng)電源電壓低于176V時(shí)，集成電路1端無(wú)電流輸出，可控硅T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器J不動(dòng)作。為了防止繼電器J在臨界轉(zhuǎn)換電壓值176V時(shí)頻繁動(dòng)作，電路中增加了電容器C6，其作用是增加電路的惰性，當(dāng)繼電器J吸合后再釋放時(shí)，中間有一定的電壓間隔范圍，電壓間隔范圍的大小由C6的值確定。為了減小電壓控制開(kāi)關(guān)的功耗，采用可控硅T作為推動(dòng)元件。
為了本實(shí)用新型能盡快實(shí)施，我們?cè)?50W的單相異步電動(dòng)機(jī)作過(guò)多次試驗(yàn)，其效果完全達(dá)到預(yù)期的目的。在試驗(yàn)中，我們?cè)陔妱?dòng)機(jī)外殼的上方留有一孔，用以安裝電壓控制開(kāi)關(guān)的插接件(3)，電動(dòng)機(jī)各繞組的引出線均焊接在插接件上。電壓控制開(kāi)關(guān)的繼電器J選用工作電壓為60V，三常閉、三常開(kāi)觸點(diǎn)的直流繼電器；電壓控制開(kāi)關(guān)的電壓比較器由集成電路C358C，可控硅T及其它電子元件及印刷電路板組成。將繼電器J和電壓比較器用環(huán)氧樹(shù)脂封裝在一個(gè)塑料盒內(nèi)，即為本實(shí)用新型的電壓控制開(kāi)關(guān)(2)。將電壓控制開(kāi)關(guān)(2)插入電動(dòng)機(jī)外殼上的插接件(3)，接通電源該電動(dòng)機(jī)即可在264V至120V電壓大幅度波動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)正常工作，即實(shí)現(xiàn)能超欠電壓工作。
權(quán)利要求1.一種能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，它是由單相異步電動(dòng)機(jī)(1)、電壓控制開(kāi)關(guān)(2)及電壓控制開(kāi)關(guān)插接件(3)組成，其中，單相異步電動(dòng)機(jī)(1)的主繞組L分為L(zhǎng)1、L2、L3三組主繞組，電壓控制開(kāi)關(guān)(2)由電壓比較器(4)和繼電器(5)構(gòu)成，電壓控制開(kāi)關(guān)(2)的電路對(duì)電源電壓進(jìn)行自動(dòng)取樣比較后，根據(jù)電源電壓的波動(dòng)變化來(lái)控制可控硅T的導(dǎo)通或截止，從而驅(qū)動(dòng)繼電器(5)自動(dòng)切換主繞組L1、L2、L3的聯(lián)接形式，改變主繞組的工作電壓，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)在一般電壓條件——即電源電壓大于176V和超欠電壓條件——即電源電壓在176V至120V時(shí)均能正常工作。
2.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，它的主繞組L分為三個(gè)不等匝數(shù)的主繞組L1、L2、L3，它們相對(duì)應(yīng)的匝數(shù)比關(guān)系是n1=23n,]]>n2=n3=13n]]>，主繞組電磁線截面積的關(guān)系是S1＝S，S2=S3=12S]]>。
專利摘要能超欠電壓工作的單相異步電動(dòng)機(jī)屬電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，它是由單相異步電動(dòng)機(jī)(1)電壓控制開(kāi)關(guān)(2)及電壓控制開(kāi)關(guān)插接件(3)組成。其中，電動(dòng)機(jī)(1)的主繞組L分為L(zhǎng)
文檔編號(hào)H02K17/02GK2254250SQ9521213
公開(kāi)日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1995年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月17日
發(fā)明者敬利泉 申請(qǐng)人:敬利泉, 趙有儀