一種電動機調壓節能裝置製造方法
2023-07-29 11:08:31 1
一種電動機調壓節能裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種電動機調壓節能裝置，包括設置在一個變壓器鐵心體上的按1∶2的容量設置的第一分變壓器和第二分變壓器，第一分變壓器和第二分變壓器的初級繞組分別由第一開關組和第二開關組控制，電壓檢測單元輸入端連接電機電源輸入端電壓，電壓檢測單元的輸出端連接控制器的第一輸入端，電流檢測單元連接用於感應電機電流的互感器線圈，電流檢測單元的輸出端連接控制器的第二輸入端，控制器的第一輸出端連接第一開關組的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關組的控制輸入端。本實用新型用於在電動機的供電迴路中接入分變壓器，通過控制分變壓器的接通和斷開調節電動機的三相電源電壓的高低。
【專利說明】一種電動機調壓節能裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電力【技術領域】，特別地涉及一種電動機調壓節能裝置。
【背景技術】
[0002]電動機是以電力為能源的動力設備，各種380V低壓電動機，6kV高壓電動機，1kV高壓電動機，尤其是針對那些風機泵類通用機械設備，其負載率低，欠載，輕載的或一些需經常起動停止，而起動轉矩大，而負載轉矩比額定轉矩小較多的生產機械，普遍存在的大馬拉小車的問題。
[0003]以高壓電網為例，35kv以下電網供電電壓標準範圍為:νθ±7%為合格範圍，而電動機的供電電壓允許的標準範圍為:ve±5%。因此，以1kv電網為例，電網供電壓範圍為:10kv±7%，即9.3kv?10.7kv均為合格，而電動機的電壓允許範圍是10kv±5%，即9.5kv?10.5kv,即在電網電壓9.5kv時電機應能輸出額定功率，而電機電壓的升高，其直接結果是增大電機的發熱損耗，尤其當電機負荷率β小時，電動機的功率因數低，無功電流大，無功造成的有功損耗也大，當供給電機的電壓高時，勵磁電流處於飽和狀態，會增加鐵損，這時適當的降低電機端電壓，減少勵磁電流，使電機退飽和運行，不但可以減少電機固定損耗，還會提高電機運行的功率因素和電機運行效率，所以在電機輕載或欠載下電動機適當降壓，使電機轉差率運行在額定值附近，是一種經濟節能的運行狀態。
[0004]對於大部分工廠電網而言，一般6KV電網電壓都在6.2KV?6.5KV之間，尤其夜間電網低谷時段，可能在6.7KV以上，而1KV電網大都會在10.3?10.6KV之間，這種電壓狀況，對於那些輕載和欠載的大型電機而言，電能的浪費和給電機本身造成的危害都是不容忽視的，為解決這一普遍存在的電機運行問題，實有必要進行研究，以提供一種可靠，高效經濟的解決方法。
實用新型內容
[0005]為解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種電動機調壓節能裝置，用於在電動機的供電迴路中接入分變壓器，通過控制分變壓器的接通和斷開調節電動機的三相電源電壓的高低。
[0006]為實現上述目的，本實用新型的技術方案為:
[0007]—種電動機調壓節能裝置，包括設置在一個變壓器鐵心體上的按1: 2的容量設置的第一分變壓器TBl和第二分變壓器ΤΒ2，電壓檢測單元，電流檢測單元和控制器，小容量的第一分變壓器TBl設置在上部，大容量的第二分變壓器ΤΒ2設置在下部，第一分變壓器和第二分變壓器的初級繞組分別由第一開關組和第二開關組控制，初級繞組接成星形接法，星點封在變壓器內不引出端子，次級繞組順極性串聯，串聯後分頭尾標識引出至接線端子，串聯後的次級繞組按反極性，串聯進電動機相應的相電壓迴路中，並通過電機繞組形成星點閉合，所述電壓檢測單元輸入端連接電機電源輸入端電壓，電壓檢測單元的輸出端連接控制器的第一輸入端，電流檢測單元連接用於感應電機電流的互感器線圈，電流檢測單元的輸出端連接控制器的第二輸入端，控制器的第一輸出端連接第一開關組的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關組的控制輸入端。
[0008]優選地，所接電機為輕載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的8%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的16%。
[0009]優選地，所接電機為中載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的6%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的12%。
[0010]優選地，所接電機為重載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的4%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的8%。
[0011]優選地，第一分變壓器和第二分變壓器的次級繞組的額定電流與電動機額定電流值相同。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下:自動按電機負載或電網電壓的高低變化，對變壓器一次繞組供電的開關進行通斷控制就可以調節電機的三相電源電壓的電壓高低，從而改變電機電流和電機轉差率，使其保證在最佳狀態下運行，提高功率因數，提高電機運行效率，減少電機發熱，降低損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例的電動機調壓節能裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0015]相反，本實用新型涵蓋任何由權利要求定義的在本實用新型的精髓和範圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本實用新型。
[0016]參見圖1所示為本實用新型實施例的電動機調壓節能裝置的結構示意圖，其包括設置在一個變壓器鐵心體上的按1: 2的容量設置的第一分變壓器TBl和第二分變壓器TB2，電壓檢測單元101，電流檢測單元102和控制器103，小容量的第一分變壓器TBl設置在上部，大容量的第二分變壓器TB2設置在下部，第一分變壓器TBl和第二分變壓器TB2的初級繞組分別由第一開關組ZKl和第二開關組ZK2控制，初級繞組接成星形接法，星點封在變壓器內不引出端子，次級繞組順極性串聯，串聯後分頭尾標識引出至接線端子，串聯後的次級繞組按反極性串聯進電動機相應的相電壓迴路中，並通過電機繞組形成星點閉合，所述電壓檢測單元101輸入端連接電機電源輸入端電壓，電壓檢測單元101的輸出端連接控制器102的第一輸入端，電流檢測單元103連接用於感應電機電流的互感器線圈，電流檢測單兀103的輸出端連接控制器102的第二輸入端,控制器102的第一輸出端連接第一開關組ZKl的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關組ZK2的控制輸入端。通過以上設置的電動機調壓節能裝置，通過檢測輸入的電源電壓和電機電流由控制器計算出電機轉差率，再得出轉差率偏差值，並選定電機應輸入的電壓值，再由控制器控制開關組進行電壓調節。當兩個開關ZKl和ZK2在全斷開時，變壓器二次繞組無感應電動勢，兩個串聯起來的繞組等效成了一個低阻抗的鐵心電抗器，電動機在電網提供的最高電壓下運行，反之，選定某一繞組投入初級電壓運行時，就將來自電網的電壓按繞組所降電壓比例，降壓後送給電機繞組，可在所需電壓下節能運行。在實際應用實例中，設置第一分變壓器和第二分變壓器的次級繞組的額定電流等同於電動機額定電流值。初級繞組和次級繞組之間承受變壓器的最聞電壓，~■次對地承受:變壓器的最聞電壓。
[0017]在一具體應用實例中，所接電機為輕載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的8%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的16%。通過控制ZKl和ZK2的接通和關斷，可調整輸出至電動機的功率，具體如下:當ZKl和ZK2全斷開時，為額定功率；ZK1接通，ΖΚ2斷開時，為0.92額定功率；ΖΚ1斷開，ΖΚ2接通時，為0.84額定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通時，為0.76額定功率。
[0018]在一具體應用實施例中，所接電機為中載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的6%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的12%。通過控制ZKl和ΖΚ2的接通和關斷，可調整輸出至電動機的功率，具體如下:當ZKl和ΖΚ2全斷開時，為額定功率；ΖΚ1接通，ΖΚ2斷開時，為0.94額定功率；ΖΚ1斷開，ΖΚ2接通時，為0.88額定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通時，為0.82額定功率。
[0019]在一具體應用實施例中，所接電機為重載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的4%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的8%。通過控制ZKl和ΖΚ2的接通和關斷，可調整輸出至電動機的功率，具體如下:當ZKl和ΖΚ2全斷開時，為額定功率；ΖΚ1接通，ΖΚ2斷開時，為0.96額定功率；ΖΚ1斷開，ΖΚ2接通時，為0.92額定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通時，為0.88額定功率。
[0020]在實際實施過程中，可根據電動機的類型選擇不同的調節範圍。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種電動機調壓節能裝置，其特徵在於，包括設置在一個變壓器鐵心體上的按1: 2的容量設置的第一分變壓器TB1和第二分變壓器TB2，電壓檢測單元，電流檢測單元和控制器，小容量的第一分變壓器TB1設置在上部，大容量的第二分變壓器TB2設置在下部，第一分變壓器和第二分變壓器的初級繞組分別由第一開關組和第二開關組控制，初級繞組接成星形接法，星點封在變壓器內不引出端子，次級繞組順極性串聯，串聯後分頭尾標識引出至接線端子，串聯後的次級繞組按反極性，串聯進電動機相應的相電壓迴路中，並通過電機繞組形成星點閉合，所述電壓檢測單元輸入端連接電機電源輸入端電壓，電壓檢測單元的輸出端連接控制器的第一輸入端，電流檢測單元連接用於感應電機電流的互感器線圈，電流檢測單元的輸出端連接控制器的第二輸入端，控制器的第一輸出端連接第一開關組的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關組的控制輸入端。
2.根據權利要求1所述的電動機調壓節能裝置，其特徵在於，所接電機為輕載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的8%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的16%。
3.根據權利要求1所述的電動機調壓節能裝置，其特徵在於，所接電機為中載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的6%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的12%。
4.根據權利要求1所述的電動機調壓節能裝置，其特徵在於，所接電機為重載率類負載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的4%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動機額定電壓的8%。
5.根據權利要求1至4任一所述的電動機調壓節能裝置，其特徵在於，第一分變壓器和第二分變壓器的次級繞組的額定電流與電動機額定電流值相同。
【文檔編號】H02P27/02GK204068805SQ201420368397
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】張發漢 申請人:福建奧託節能科技有限公司