专利名称：绕线式异步电动机的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种绕线式异步电动机，属于电机领域。
目前，国内外使用的绕线式异步电动机，其绕组的相数一般是定子绕组三相、转子绕组三相，都没有超过三相。理论上，绕组的相数愈多，电机的电磁效果愈好，电机的效率也较高。但在具体实施中有困难，因为(1)工业用电是三相电源，电机的绕组相数增多，需另备多相电源，不经济实用;(2)电机转子绕组相数是几相，需配用的起动电阻、继电器、接触器等(总称“起动设备”，也称“控制设备”亦需几套)。电机的容量愈大，需要的设备器件愈多，因而造价高，占用的空间体积大，安装和维修都很费工时，一般定子三相、转子三相绕线式异步电动机就是这样。
近几年，国内外有在三相绕线式异步电动机上试用可控硅串级调速者，起动控制设备虽有改进，但电机内部结构未改变，用的设备器件数量仍很多，造价成本较高，安装和维修依然很费工时，运行欠可靠。1982年5月15日的《山东矿业学院》1982年第二期(山东矿业学院院刊编辑室编)中，公开了定子三相、转子两相绕线式异步电动机可以减少起动设备，但仍需采用三个滑环和两套起动设备。1987年1月17日公开的专利申请号为85102475发明专利申请《新型绕线式异步电动机》中，公开了只需采用两个滑环和一套起动控制设备的定子三相、转子两相绕线式异步电动机。
上述这些对于绕线式异步电动机的改革，仍然没有很好地解决提高电机效率和减少起动控制设备这两个问题。尤其是对于大容量电机。
本发明的目的在于通过增多电机二次绕组的相数，改变电机内部结构，改革电机的起动控制方法，以提高电机的效率和进一步减少起动控制设备。
本发明的目的可以采取下列两种措施中的一种而实现(1)第一种型式电机-一次绕组是三相，装置于定子，联接于三相电源，此种定子绕组与现有的技术相同;电机的二次绕组是多相，采用4相、6相、8相或10相，装置在转子，转子每相绕组是多路并联，把并联的诸接线端共同联接在一个导体制成的端环上，转子绕组每两相并联以后，各用导线联接到滑环上，经电刷及其附件与起动电阻、接触器等联接。在电机起动期间，改变电机的一次绕组(定子绕组)每相诸并联支路的联接方式，配合少量起动电阻以达到减少起动设备，产生所需转矩的目的。起动期间，一次绕组每相诸并联支路联接方式的改变，按每相的并联支路数采取不同的措施在开始起动时，使诸支路的联接为二个或三个支路串联(或是二个“二支路并联者”串联再与二个或三个支路串联);起动以后，改变为二支路并联再与另一支路串联(串-并联);继而改变为混联(多路串-一并联)或多路混联;在起动过程后期，使每相绕组诸支路的联接方式为电机正常工作时的诸支路并联。
(2)第二种型式电机-一次绕组是三相，装置于转子，三相绕组的三个接线端各用一根导线分别联接到三个滑环，经电刷及其附件联接于三相电源;电机的二次绕组装置在定子，相数是m＝2(n+1)相，(n＝1、2、3、4、5……31)。定子每相绕组是多路并联，把并联的诸接线端共同联接在一个用导体制成的端环上。在电机起动期间，改变定子诸相绕组的联接方式，配合少量起动电阻，达到减少起动设备的目的。
在开始起动时，使定子诸相绕组的联接方式为每两相或三相、四相串联;在起动的后期，使诸相绕组的联接方式为电机正常工作时的联接。
从以上可知(1)由于电机的一次绕组是三相，联接于一般三相电源，无论电机的二次绕组是多少相，都不需另备多相电源;(2)由于电机的二次绕组的相数增多，可使电机的效率提高。(3)在起动期间，利用电机本身的绕组结构，改变定子每相绕组(或诸相绕组)的联接方式，减少了起动控制设备。
对于中小型容量和稳定性负载，采用电机的二次绕组装置于转子者较好;对于大中型容量和经常起动、停止的负载，采用电机二次绕组装置于定子者较好。
本发明的第一种型式电机的设计和实施方案如下(1)首先选定转子的槽数Z2。对于中小型容量者，可以按下面的式子得出转子的槽数Z2即Z2= (1.1～ (m2)/3 )Z2 YR(1)式中，m2是转子绕组的相数，m2＝4、6、8、10。Z2YR是现有的相同容量、相同磁极数YR系列电机的转子槽数。
对于大中型容量、磁极数较多者，可采用下面的式子得出转子的槽数Z2，即Z2＝Km2·2p (2)式中，m2是转子绕组的相数(m2＝4、6、8、或10)。2p是磁极数，K＝1、2、3、4、5、6、7、8。
(2)转子每相绕组串联的线匝数W2，可以按下面的式子计算得出W2= (1.5 (m2)/3 )W2 YR(3)式中，W2YR是相同容量、相同磁极数的YR系列电机转子绕组每相的串联线匝数。
(3)转子的每相绕组，一律是多路并联。具体措施是把并联的诸接线端，共同联接在一个用导体制成的园形端环上。
(4)转子绕组4相、6相者，装用滑环2个或3个，起动控制设备用两套或一套。转子绕组8相、10相者，装用滑环4个或5个，起动控制设备用三套或两套。
(5)转子每相每支路的槽数Zφ及转子每槽的导线根数、转子导线的截面尺寸(线径)、转子的槽形尺寸等，可按一般电机设计方法得出。
(6)得出转子槽数Z2以后，根据Z2磁极数2P选择定子的槽数Z1。
定子绕组的设计和实施，可以和现有的YR系列电机者相同。
(7)电机的主要尺寸，可以和YR系列电机相同，或根据关系式P＝CD2Ln决定(式中，P为功率，C为常数，n为转速，D为直径，L为铁芯长度)。
(8)电机的磁负荷Bδ(气隙磁通密度)和电负荷A，都可以与现有的YR系列电机相同。
此型电机的起动控制是在起动期间改变定子每相绕组诸并联支路的联接方式，配备一个或数个起动电阻。具体实施时配备的起动电阻器数量，按电机容量和负载情况而定;每相绕组诸支路联接方式的改变，按每相绕组的并联支路数采取不同的措施;现分别叙述如下(a)每相绕组2路并联者，在起动开始时使定子绕组每相的2支路串联;在起动后期，使2支路的联接方式为正常工作时的2路并联。
(b)每相绕组3个并联支路者，在起动开始时，使2个支路或3个支路串联;起动以后，到达一定时间(或转速)，使两支路并联再与另一个支路串联(串一并联);在起动后期，使3个支路的联接方式为正常工作时的3路并联。
(c)每相绕组4个并联支路者，在起动开始时，使两个或三个支路串联;起动以后，到达一定时间或转速，使两个支路并联再与另一个支路串联(串一并联);再待到达一定时间或转速，使两个支路并联者与另一个“两支路并联者”串联(混联)在起动后期，使4个支路的联接方式为正常工作时的4路并联。
(d)每相绕组5个并联支路者，起动开始时，使二支路并联再与3个支路串联;起动以后，改变为二个支路并联再与另两个支路串联(串一并联);继而改变为二个二支路并联，再与一个支路串联(混联)，继而为两个二支路并联者串联(混联)，继而为二支路并联者再与三支路并联者串联;最后，改变为正常工作时的每相5个支路并联。
(e)每相绕组5个并联支路者，起动开始时使3个支路串联(或2支路串联再与两个“2支路并联者”串联);起动以后，改变为2支路串联再与一个“2支路并联者”串联;继而为一个支路与两个“2支路并联者”互相串联(混联);继而为三个2支路并联者串联;继而为两个2支路并联者串联，继而为一个“2支路并联者”与一个“4支路并联者”串联(多路混联);最后为正常工作时的每相诸支路并联。
每相7个、8个并联支路者联接方式的改变，可按上述方法处理。
从以上可知，电机起动期间，定子每相绕组诸并联支路联接方式的改变是起动开始时，使二个或三个支路串联(或二个“二支路并联者”串联再与二个或三个支路串联);在起动过程中，按一定时间或转速，使联接方式改变为二支路并联再与另一支路串联(串-并联);继而为两个、三个或四个2支路并联者串联(混联);或改变为二个2支路并联者与另一个3支路并联者串联(多路混联);在起动过程后期，使定子每相绕组诸支路的联接方式为电机正常工作时的诸支路并联。
2、本发明的“第二种型式”电机的设计和实施。
此型电机的二次绕组装置于电机的定子，一次绕组装置于电机的转子，不论二次绕组是多少相，转子轴上的滑环都只需三个。装置于转子的三相绕组的三个接端，各用一根导线分别联接到轴上的三个滑环，经电刷和导线联接到一般的三相电源。
(1)首先选定二次绕组的相数m(根据容量和工作性质选定)。m可以是2(n+1)相，n＝1、2、3、4……31。
(2)选定二次绕组的相数m后，按下面式子得出定子的槽数。即Z1＝Km·p(4)，式中，m是二次绕组的相数;p是磁极对数;K＝1、2、3、4、5、6、7、8(容量较小，相数m较多者，k取较小的数)。
得出定子槽数Z1以后，根据Z1选定出转子的槽数Z2。
(3)定子每相绕组的串联线匝数W1，按下面式子得出，即W1＝(1.5～ (m)/3 )·W2YR(5)式中，m是二次绕组的相数，W2YR是现有的相同容量、相同磁极数的YR系列电机转子每相绕组的串联线匝数。
(4)二次绕组是多路并联，采取并联支路数a＝p(磁极对数)。把并联的诸接端，共同联接在一个园形的端环(导体制成)上。
(5)电机的主要尺寸D、L及磁负荷Bδ、电负荷A都可以与现有的YR系列电机者相同，或根据下列关系式决定，即P＝CD2Ln(式中，P是功率，D是直径，L是铁芯长度，n是转速，C是一个常数)。
(6)此型电机的转子绕组，相当于现有一般电机的定子绕组，此型电机转子绕组的线径(N-φ)和每相绕组的并联支路数，都可以与现有的YR系列电机的定子绕组相同。
(7)由于二次绕组装置于电机的定子，具备了提高绕组电压的有利条件，可以把定子每相绕组的串联线匝数增多，以提高定子绕组的电压等级。例如，可以提高为600伏，3000伏，6000伏，此时，定子绕组的实施方案和采用的绝缘与一般同电压等级的电机相同。
此型电机的起动控制是在起动期间改变定子诸相绕组的联接方式，配备一个或数个起动电阻器。具体实施时，电阻器的数量依电机容量和负载情况而定;诸相绕组的联接方式，按绕组的相数而采取不同的方式。具体措施是(1)在起动开始时，每两相、三相或四相绕组串联，使定子的m相绕组的联接方式为 (m)/2 、 (m)/3 或 (m)/4 相星形联接。
(2)在起动过程中，利用接触器的触头闭合与断开，改变一个(或数个)起动电阻器的联接方式，使一个(或多个)起动电阻器运用三次。
(3)在起动过程的最后阶段，利用转换开关使定子m相绕组的联接方式为正常工作时的联接。
(4)对较大容量稳定性负载、定子绕组的相数较多者，不用一般的起动电阻器，用“频敏电阻器”。
下面结合几个例子和附图，进一步详细说明本发明电机的实施。
实施例130千瓦、6级，第一种型式电机的具体设计和实施方案电压380伏，频率50赫芝，定子绕组三相，转子绕组4相，工作方式连续，绝缘等级B，防护等级IP23。电机的主要尺寸与YR(IP23)6级、30千瓦电机相同。
(1)转子槽数Z2按前述式(1)得出，即Z2= (1.1 ～ (m2)/3 )Z2 YR= 59.4～72槽式中m2＝4是本电机转子绕组的相数。Z2YR＝54是YR系列(IP23)30千瓦、6极电机的转子槽数。根据计算结果，采用转子槽数Z2＝60槽。
(2)转子每相绕组的串联线匝数，可按前述式(3)得出，即W2= (1.5～ (m2)/3 )·W2YR= 81～72(匝)式中m2＝4，是本电机转子绕组的相数;W2YR＝54，是YR(23)6极、30千瓦电机转子绕组每相的串联线匝数。根据上式计算结果，取W2＝80匝。
转子每相绕组的并联支路数，采取a2＝p＝3路并联，转子每相每支路的槽数为Zφ = (Z2)/(a2·m2) = 60/(4×3) = 5槽转子每槽的导线是NS2= (2w2)/(Zφ) = (2×80)/5 = 32根(3)转子绕组的导线采用的线径(N-φ)为2-1.38。也就是采用两根直径1.38毫米的绝缘铜线并联。
(4)得出转子每槽的导线根数NS2和导线的线径，则可得出本电机的转子槽形尺寸。如图2(b)所示。
(5)根据转子槽数Z2＝60，本电机的定子采用72槽。三相定子绕组的实施方案，可与YR系列(IP23)30千瓦、6极电机相同。定子的槽形尺寸如
图1(b)所示。定子绕组的布置方案如图1(a)所示。
综合上述，本电机的实施方案是电机的主要尺寸与YR(IP23)系列的30千瓦6极电机相同。定子绕组形式双层迭绕，三相△形联接;定子槽数72槽，每槽的导线数62根;线规(N-φ)1-1.25;绕组跨距1-9槽;并联支路数3路;定子绕组的布置方案如图1(a)所示;定子的槽形尺寸如图1(b)所示。
转子绕组型式双层迭绕，四相、星形联接;转子槽数60槽;每槽的导线数32根，线规(N-φ)2-1.38;绕组跨距1-9槽;转子绕组的并联支路数3路。转子绕组的布置方案如图2(a)所示;转子槽形尺寸如图2(b)所示。
此类中、小型容量电机、定子绕组每相三个并联支路者，其起动控制可采用图3所示的方法现结合图3说明于下电机定子三相绕组的三个接端a、b和c，分别联接于三相电源。以时间或转速为函数进行控制时(1)在起动瞬间，每相绕组的两个支路经接触器J的常闭触头J2串联而联接于电源，如图3(a)所示。(2)起动后到达一定时间(或转速，接触器的常开触头J2闭合，使每相绕组的三个支路改变为串一并联，即两支路并联，与另一个支路串联而联接于电源，如图3(b)所示。(3)到达一定时间(或转速)接触器的触头J1断开。触头J3和J3′都闭合，这样则使每相绕组的三个支路并联，如图3(c)所示。(4)到达一定时间(或转速)，起动电阻R(图中未画出)短接，电机加速运转进入正常工作状态。
对于定子绕组每相三个并联支路者，也可以采用下列的方法。
在起动开始时，使三个支路串联;起动以后，到达一定时间，按上述的(2)、(3)、(4)次序改变三个支路的联接方式以及使起动电阻短接。
总之，在起动期间，每相绕组诸支路的联接，可以采取几种不同方式，具体运用时，按电机容量和负载需要而定。本发明的电机，每相绕组的并联支路数不只限于三路并联。有2路并联、4路并联以至p路并联(p是电机的磁极对数)。现结合图4叙述每相绕组为2路并联时的起动控制联接方法(一)电机定子绕组的三个接端a、b和c分别联接于三相电源;(二)转子绕组每两相并联以后，各用一根导线分别联接到转子轴上的两个滑环，经电刷及导线联接引出，与起动电阻器及接触器CJ的触头联接，如图4(b)所示。(三)在定子回路中，装置一个转换开关(电控制或手控)。这转换开关具有三对常闭触头(IJ1、IJ2、IJ3)及六对常开触头(2J1、2J2、2J3和3J1、3J2、3J3)。这些触头用导线联接如图4(a)所示。
以时间(或转速)为函数进行控制时1、在起动瞬间，联接如图4(a)所示，此时经常闭触头IJ1、IJ2和IJ3使定子每相绕组是二支路串联而经接端a、b和c分别联通于三相电源。
2、起动以后，到达一定时间或(转速)装在转子回路中的接触器CJ闭合〔图4(b)〕，使电阻R短接。
3、到达一定时间(或转速)，定子回路中所有的常闭触头都断开，所有的常开触头都闭合，这样则使定子每相绕组都是二支路并联而联通于电源。
在起动期间，由于定子每相绕组诸支路的线圈串联，对于起动电源已经有所限制，在转子回路中装配1个电阻器可以达到限制起动电流，产生所需转矩的目的。
从图4可知，在转子回路中，只装用1个电阻器R和1个接触器CJ;在定子回路中装用1个转换开关，或装用一个如图4(c)所示的接触器(具有三对常闭触头和六对常开触头)，使控制设备大为简化。
与现有技术进行比较图5示现有的“定子三相、转子两相绕线式异步电动机”的联接及其装用的起动控制设备;本发明与之比较，在装用起动控制设备方面减少率是50%。图6示的是现有的YR系列、JR系列电机装用的起动控制设备及其联接。从图6可知，同样是三级起动，现有的YR系列、JR系列电机在转子回路须装用3个接触器和9个起动电阻器，而本发明的电机(图4所示者)，装用2个接触器，1个起动器，减少率是75%。
实施例2380伏，22千瓦、8级转子绕组6相，本发明的第一种形式绕线式异步电动机的设计与实施方案。
(1)电机的极数是8极，用前述式(2)，得出转子的槽数Z2＝Km2·2p＝1×6×8＝48槽(2)按前述式(3)，得出转子绕组每相的串联线匝数W2= (1.5 ～ (m2)/3 )W2YR= 72～96(匝)
式中，m2＝6是转子绕组的相数;
W2YR＝48是YR系列(IP23)8极、22千瓦电机转子每相绕组的串联线匝数。采取W2＝72匝。
(3)本电机的磁极对数是4对极，转子每相绕组的并联支路数，采取a2＝P＝4路并联;电机的极距是48槽/8极＝6，采取转子绕组的跨距为1-6槽。
(4)每相每个支路的槽数是Zφ = (Z2)/(a2m2) = 2槽每槽的导线数是NS2= (2W2)/(Zφ) = 72根采用线径(N-φ)1-1.34。即绕组的导线采用一根直径为1.34毫米的绝缘铜线。
(5)根据导线的线径(N-φ)和每槽的导线数NS2，可以采用转子槽形及尺寸如图8(b)所示。
(6)转子绕组的布置方案如图8(a)所示。转子绕组的线线型式采用双层迭绕，6相星形联接。
(7)根据转子槽数Z2＝48槽，磁极数是8个极，采取定子的槽数为72槽;每槽导线数62根，每根的线径(N-φ)1-1.25。
定子绕组的相数3相，绕线型式双层迭绕，3相△联接。跨距1-9槽，定子绕组的布置方案如图7(a)所示;定子的槽形尺寸，如图7(b)所示。
(8)电机的主要尺寸与YR系列(IP23)8极、22千瓦电机者相同。
综合以上，此电机的实施方案是电压380伏、频率50赫芝，额定容量22千瓦。
极数8极，工作方式连续，绝缘等级B，防护等级IP23定子绕组三相;绕组型式双层迭绕，△联接;
跨距1-9，并联支路数4路;定子槽数72;
每槽线数62根，线径(N-φ)1-1.25。定子槽形尺寸如图7(b)所示;定子绕组的布置方案如图7(a)所示。
转子绕组6相、星形联接;绕组型式双层迭绕;跨距1-6槽;并联支路数4;转子槽数48槽;每槽线数72根;线径(N-φ)1-1.34;转子槽形如图8(b)所示;转子绕组的布置方案如图8(a)所示。
电机的主要尺寸，与YR系列(IP23)、8极、22千瓦电机相同。
电机的起动控制可采用图9所示的办法。
图9所示是本发明对中小型容量电机，定子绕组每相4路并联，转子绕组6相的起动控制联接方法及装用的设备。定子三相绕组的三个接端a、b和c，分别联接于三相电源。转子6相绕组，每两相并联以后，各用一根导线分别联接到转子轴上的滑环，经电刷和导线联接到三个接端1、2和3;从这三个接端用导线联接到起动电阻器R1、R2和接触器CJ，如图9(a)所示。电阻R2的一端接于电阻R1的中点M，电阻R2＝ 1/2 R，装在转子回路的接触器CJ是三对触头，在定子回路装用一个转换开关。以时间(或转速)进行控制时(1)起动开始时，全部联接如图9(a)和(d)所示。此时，在定子方面，经转接开关的常闭触头1J，使a相绕组的4个支路的联接如图9(a)所示，此时的联接方式是a3和a4两个支路并联再与a1串联而联接于接端a。(b、c相的联接方式与a相者相同，分别联接于b、c;图中未绘出)。
(2)起动以后，到达一定时间(或转速)，常开触头2J闭合。使4个支路联接如图9(b)所示。联接方式是混联。
(3)到达一定时间(或转速)常闭触头1J断开，常开触头3J都闭合。这样则4个支路的联接如图9(c)所示。联接方式是电机正常工作时的4个支路并联。
(4)到一定时间(或转速)，装在转子回路的接触器CJ的三对触头闭合，使起动电阻R1和R2都短接，电机加速运转而进入正常工作状态。
图9(a)、(b)和(c)示的是定子每相绕组4个并联路者在起动过程中的联接方式。其它如定子绕组每相5个、6个、7个、8个并联支路，可参照图9和前面所述的措施(d)、(e)等处理。
对于中小型容量、转子绕组8相者，转子方面可用图10示的联接和装置，每两相绕组并联以后，各用一根导线分别联接到四个滑环，经电刷及导线联接引出，与起动电阻器R1、R2及接触器CJ联接，如图10所示。接触器CJ是4对常开触头，电阻R1＝R2。
定子方面的联接(图中未绘出)，按定子每相绕组的并联支路数采取措施，按前面所述处理。
从图9(d)和图10可知，转子绕组6相者，用三个滑环(包括电刷及其附件)即可，转子绕组的相数是8相，则需用四个滑环(包括电刷及其附件)如果是10相，则需用五个滑环(包括电刷及其附件)。在具体实施时，除了由于情况需要，转子绕组8相及以上者，一般采取本发明的第二种型式电机较好。
对于本发明的第二种型式电机，下面结合附图和实施例详述图11为此型电机二次绕组为4相者起动控制的一例，对于大中容量经常起动，停止者，采用图11示的联接方法和装置较好。
定子4相绕组的首端1、2、3、4各用导线联接引出，分别与起动电阻器、接触器等联接，如图11所示，接触器1CJ、2CJ都是一对触头，接触器3CJ是2对触头，4CJ是4对触头。起动电阻器R3和R4的中间抽头处(中点)各用一根导线联接到M点。从M点用导线分别联接到起动电阻器R2和接触器2CJ的一端。从中性点O联接出一根中性线ONO′，从这中性线分别用导线联接到接触器4CJ、2CJ、1CJ及电阻器R1的一端，以时间(或转速)为函数进行控制时起动开始时，整个联接如图11所示;起动以后，到达一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ、3CJ依次闭合，使电阻R1、R2、R3和R4先后短接;最后，接触器4CJ的4个触头都闭合，使定子4相绕组的首端1、2、3和4互相联通，并经4CJ4及中性线NO使每相绕组自成回路。电机加速运转进入正常工作状态。
对于中小型容量者经常起动停止的负载。可采用图12示的联接。定子4相绕组的首端1、2、3、4各用导线联接引出，分别与起动电阻器及诸接触器联接。如图12(a)示。接触器1CJ具有两对常闭触头1CJ1和两对常开触头1CJ2，接触器2CJ是两对常开触头2CJ;接触器3CJ是三对常开触头。起动电阻器R1和R2两端及中心点M1和M2各用导线引出，联接如图12(a)所示。以时间(或转速)为函数进行控制时(1)电机起动瞬间，定子4相绕组与起动电阻器及诸接触器的联接。如图12(a)所示。此时，简明的联接如图12(b)所示，在1和2之间串联着R1，3和4之间串联着R2(电阻R1＝R2)。(2)到达一定时间或转速，接触器1CJ的常开触头1CJ2都闭合，常闭触头1CJ1都断开。此时，简明的联接如图12(c)所示。(3)到达一定时间或转速，接触器2CJ的触头都闭合，此时的简明联接如图12(d)所示。(4)到达一定时间或转速，接触器3CJ的触头都闭合，此时的简明联接如图12(e)所示，4相绕组的联接方式是正常工作时的4支路并联。从图12可知，起动电阻器R1使用三次首先使起动电阻R1串联在电路中使用，继而是使起动电阻R1的一半( 1/2 R1数值)串联在电路中使用，继而是使起动电阻R1的两半部分并联使用。起动电阻器R2也是这样。在起动过程中使用三次。按照这种方法，本发明的第一种形式电机，在情况需要时，同样可使一个或几个起动电阻器在起动过程中使用三次。图13示定子绕组6相多级起动的联接及装置图。接触器1CJ一对常闭触头1CJ1和一对常开触头1CJ2;接触器2CJ、3CJ都是一对常开触头;4CJ是三对常闭触头4CJ1和三对常开触头4CJ2;5CJ、6CJ都是三对常开触头;转换开关(电控制或手控)是9对常开触头。图13中都用J表示。电阻器R、R1、R2和R3的中点各用一导线联接如图13中所示。定子第1相绕组(1-X)的尾端X联接于第2相绕组(2-Y)的首端2，尾端Y联接于中性点O。显然，此时的第1相和第2相绕组是串联着;同样，第3相和第4相绕组是串联着，第5相第第6相绕组是串联着。这样则6相绕组的联接方式是3相星形联接，三个首端1、3和5各用一根导线引出，与起动电阻器、接触器等联接;从中性点O引出一根中性线ONN′，以时间(或转速)进行控制时在起动瞬间，联接如图13所示;起动以后，按一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ、3CJ、4CJ、5CJ、和6CJ依次产生动作;最后，转换开关J产生动作，诸触头J都闭合，使定子6相绕组的联接方式为正常工作时的联接。电阻器R及R1、R2和R3，每个都在起动过程中用了三次，每个都是首先串联在电路中使用，继而是其1/2电阻值串联在电路中使用，继而是其电阻的两半部分并联在电路中使用。
图13所示的是7级起动，对于大中型容量经常起动、停止的负载，可采用图13所示的联接和装置。共装用起动电阻器4个，接触器6个，转换开关1个;一般同类电机(YR、JR电机)7级起动者需装用的起动设备是起动电阻器21个，接触器7个;从图13可知，本发明的电机装用的起动控制设备较一般同类电机减少60.5%。
实施例345千瓦、4极、二次绕组8相，本发明的第二种型式电机的具体设计和实施方案。
额定电压380伏、频率50赫芝，定子绕组8相，转子绕组3相，磁极数4极，工作方式连续，绝缘等级F级，防护等级IP23。
(1)定子绕组是电机的二次绕组，首先决定出定子的槽数Z1，按前述式(4)Z1＝Km·p＝80槽式中，m＝8相，p＝2(对极)，取k＝5从上式得出Z1以后，根据Z1＝80槽，选定出转子的槽数Z2＝48槽。
(2)按前述式(5)得出定子绕组每相的串联线匝数W1＝(1.5～ (m)/3 )W2YR＝54～96(匝)采取W1＝60匝。上式中，m＝8，是此电机定子绕组的相数，W2YR＝36是YR系列(IP23)4极、45千瓦电机，转子绕组每相的串联线匝数。
(3)每相的并联支路数，采取a＝2路并联。得出定子绕组每相的槽数为Zφ = (Z1)/(am) = 80/(2×8) = 5(4)每槽的导线数
NS= (2W1)/(Zφ) = (2×60)/5 = 24根定子绕组的导线用线径(N-φ)1-1.8;也就是采用一根直径为1.8毫米的绝缘铜线。
(5)根据上列的线径(N-φ)和每槽的导线数NS，采取定子槽形尺寸如图14(b)所示。
(6)定子绕组的形式双层迭绕，8相星形联接，跨距1-19槽;定子绕组的布置方案如14(a)所示。
(7)转子绕组是一次绕组，根据Z2＝48槽、三相、4极和容量45千瓦，额定电压380伏，此电机转子绕组的实施方案是双层迭绕，三相△联接跨距1-6槽;每相绕组的并联路数2路;转子槽数48槽;每槽线数24根，绕组的线径(N-φ)1根，直径1.12毫米者和3根直径1.18毫米者并联;转子的槽形尺寸，如图15(b)所示转子绕组的布置方案如图15(a)所示。
(8)电机的主要尺寸和VR系列(IP23)4极、45千瓦电机相同;唯定子内径是302毫米，转子外径是300.9毫米。
图16所示的是第二种型式电机二次绕组为8相的起动控制联接和设备图。在定子回路装置一个转换开关(电控或手控)，具有12对常开触头，在图16中分别用符号J1、J2、J3、J4、等表示;装用的接触器1CJ是两对常闭触头1CJ1′和1CJ1″，两对常开触头1CJ2′和1CJ2″;接触器2CJ是两对常开触头;从图16(a)可知，此时8相绕组的联接方式是4相星形联接，四个首端是1.3.5和7在1和3之间串联着电阻R1，在5和7之间串联着电阻器R2(R1＝R2)。以时间(或转速)为函数进行控制时在电机起动瞬间联接如图16(a)所示，简明联接如图16(b)所示起动后，到达一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ和转换开关依次产生动作，使定子8相绕组的联接方式依次改变如图16中的(c)、(d)、(e)所示。从图16(e)可知，由于转换开关诸触头都闭合，使定子8相绕组的首端1、2、3、4、5、6、7、8互相联通，并且每相绕组自成回路，电机进入正常工作运行状态。附图16所示的联接和装置，对于中小型容量稳定性负载及经常起动、停止的负载，都可采用。
对于大容量经常起动，停止者，可采用图17所示的联接和装置。图中R1、R2、R3和R4是电阻器，其中R3＝R4都在其中间抽头接触器1CJ、2CJ都是一对触头;装置一个转换开关(电控或手控)。3CJ1表示这转换开关的常闭触头，3CJ2、3CJ3、3CJ4都表示这转换开关的常开触头。起动开始时，联接如图17所示。起动后到达一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ依次闭合，使R1、R2先后短接;最后，转换开关3CJ产生动作，它的常开触头都闭合，常闭触头都断开(延时断开)，使8相绕组的首端都互相联通，并且都联通于中性点O(经3CJ4)，使电机进入正常工作状态。
图18示定子绕组为10相的起动控制方法及装置图。定子绕组每两相串联以后，各用一个导线联接引出，与起动电阻、接触器等联接，从中性点引出一根中性线ONN′，联接如图18所示。从图18可知，在起动开始时，10相绕组的联接方式是5相星形联接。
装用的接触器1CJ是一对常闭触头1CJ1和一对常开触头1CJ2接触器2CJ、3CJ都是一对常开触头;接触器4CJ是五对常开触头;转换开关是15对触头，在图18中都用符号J表示。电阻器R、R1和R2的中点各用一根导线引出，联接如图19所示。电阻值R1＝R2，R3＝ 1/2 R1＝ 1/2 R2。
以时间(或转速)为函数进行控制时起动开始时，联接如图18所示;起动以后，到达一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ、3CJ、4CJ依次产生动作;最后，转换开关的触头J都闭合，使10相绕组的联接方式为正常工作时的联接。
对于中小型容量者，可如下简化(1)接触器1CJ和2CJ都不装用，b点用导线联通到N′，如图18中的虚线所示;其它与图18所示者相同。
或者(2)，接触器1CJ、2CJ、3CJ和起动电阻器R都不装用，把M点和N点用一根导线联通，如图18中的虚线所示。其它与图18所示相同。使用时依电机容量和负载情况选择(1)或(2)。
对于定子绕组为12相者，可以按两6相者处理14相者可以按一个8相和一个6相者处理;16相者可以按两个8相处理，也可用图19所示的联接法，每4相绕组串联，在开始起动时，使16相绕组的联接方式为4相星形联接;在这星形联接的首端1和5之间联接一个电阻器R1，在9和13之间联接一个电阻器R2(电阻值R1＝R2);此外装置一个电阻器R。在电阻R1、R2和R的中点，各用一根导线引出，联接如图19所示。从中性点O联接出一根中性线ONN′。
接触器1CJ是一对常闭触头1CJ1和一对常开触头1CJ2;接触器2CJ、3CJ都是一对常开触头;接触器4CJ是两对常开触头。装用转换开关两个，每个是14对常开触头，在图19中都用符号J表示。以时间(或转速)为函数进行控制时在开始起动时，联接如图19所示，起动以后，到达某一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ、3CJ和4CJ依次序先后动作;最后，转换开关产生动作，它们的诸接触头J都闭合，使16相绕组的联接方式为正常工作时的联接。
对于大容量需增加起动级数的负载。可在图19所示M和N′之间，适当增加一些电阻器与接触器;增加的电阻器与电阻器R串联;可参照图19所示的电阻器R的情况处理。
对于中小型容量电机，图19示的联接和装置可以简化(1)接触器1CJ和2CJ都不装用，在b和N′之间联接一根导线，如图19中的虚线所示。其它与图19所示相同。
或(2)，接触器1CJ、2CJ、3CJ和电阻器R都不装用;在M点和N点之间联接一根导线，如图19中的虚线所示;其它与图19相同。
对于定子绕组18相者，可采用图20所示的联接和装置。在开始起动时，定子绕组每三相串联为一组。例如第1、2、3相串联，第4、5、6相串联;这样就使18相绕组的联接方式为6相星形联接;在这星形联接的首端1和4之间、7和10之间，13和16之间，各联接一个频敏电阻器(Rf)。如图20所示。此外，装置具有14对触头的转换开关两个，其触头在图20中都用符号J表示。从中性点联接出一根中性线ONN′。
(1)开始起动时，联接如图20所示。
(2)起动以后，到达一定转速(或时间)，转换开关产生动作，其触头J都闭合，使18相绕组的联接方式为正常工作时的联接，电机加速运转而进入正常工作状态。
图20所示的是用于大中型容量稳定负载，对于大中型容量者经常起动、停止的负载，在定子绕组为18相时，可采用图21所示的起动控制联接和装置。在起动开始时，每3相绕组串联，使18相绕组的联接方式为6相星形联接。起动以后，到达一定时间(或转速)，接触器1CJ、2CJ、3CJ、4CJ依次先后产生动作;最后转换开关产生动作，它的诸触头J都闭合，使18相绕组的联接方式为正常工作时的联接。电阻器R、R1、R2和R3的中点都各用一根导线引出，从中性点联接出一根中性线ONN′，联接如图2所示。接触器1CJ是一对常闭触头1CJ1和一对常开触头1CJ2;接触器2CJ、3CJ都是一对常开触头;接触器4CJ是6对常开触头。此外，装用转换开关两个，每个是14对触头，在图21中都用J表示。对于中小型容量电机和前面一样可以简化(1)接触器1CJ和2CJ都不装用，在b和N′之间联接一根导线，如图21中虚线所示。其它与图21相同。或(2)接触器1CJ、2CJ、3CJ和电阻器R都不装用，在M和N间联接一根导线，如图21中虚线所示;其它与图21相同。
绕组24相者可以按三个8相者处理;36相者可按两个18相者处理;48相者可以按三个16相者处理;64相者可以按4个16相者处理。其它如20相、26相、28相、30相以及m＝2(n+1)相者(n＝1、2、3……31)，可以参照上列诸图及所述的措施处理。
综合以上可知，与一般同类电机比较，本发明的特点是(1)变革了电机本身结构，增多了二次绕组的相数并且提高二次绕组的电压，提高了电机的效率，在同样情况下，可以节约电能2-5%。
(2)变革了起动控制方法，使起动控制设备大幅度地减少。
权利要求
1.一种绕线式异步电动机，其特征在于一次绕组是三相转子绕组，二次绕组是定子绕组，采用m=2(n+1)相(n=1、2、3、4……31)。
2.一种绕线式异步电动机，一次绕组是三相定子绕组，二次绕组是转子绕组，其特征在于二次绕组采用4相、6相、8相或10相。
3.按权利要求一所述的绕线式异步电动机，其特征在于转子三相绕组接线端各用一根导线分别联接到三个滑环，经电刷及其附件联接于三相电源。
4.按权利要求一或三所述的绕线式异步电动机，其特征在于定子每相绕组采用多路并联，将并联的诸接线端共同联接在一个用导体制成的端环上。
5.按权利要求一所述的绕线式异步电动机，其特征在于电机起动期间，改变定子诸相绕组的联接方式-起动开始时，定子诸相绕组的联接方式为每二相、三相或四相绕组串联，在起动过程后期，定子诸相绕组的联接方式变为电机正常运转时的联接。
6.按权利要求二所述的绕线式异步电动机。其特征在于转子每相绕组都采用多路并联，把并联的诸接线端共同联接在一个导体制成的端环上，转子每两相并联后，各用导线联接到滑环上，经电刷及其附件与起动电阻、接触器等联接。
7.按权利要求二所述的绕线式异步电动机，其特征在于电机起动期间改变定子每相绕组诸并联支路的联接方式-起动开始时，定子每相绕组诸并联支路的联接方式是每二个或三个支路串联或二个“二支路并联者”串联再与二个或三个支路串联;在起动过程中，使诸支路的联接方式改变为二支路并联再与另一支路串联(串一并联)，或使诸支路的联接方式改变为二支路并联再与另一个二支路并联者串联(混联)，或使诸支路的联接方式改变为三个或四个二支路并联者串联;或使诸支路的联接方式改变为二个二支路并联者并联再与另一个三支路并联者串联，在起动过程后期，使定子每相绕组诸支路的联接方式为电机正常运转时的联接。
8.按权利要求六或七所述的绕线式异步电动机。其特征在于在电机起动过程中，使一个或几个起动电阻器运用三次。
全文摘要
本发明是一种绕线式异步电动机，电机的一次绕组是三相，二次绕组是多相，并改革了电机的起动控制方法。一次绕组装置于定子时，装置于转子的二次绕组是4相、6相、8相或10相；一次绕组装置于转子、二次绕组装置于定子时，二次绕组是m＝2(n+1)相(n＝1、2、3、4……31)。本发明提高了电机的效率，使起动控制设备减少50-75％。
文档编号H02P1/26GK1045668SQ89105248
公开日1990年9月26日 申请日期1989年3月13日 优先权日1989年3月13日
发明者陈鹤 申请人:陈鹤