三相電機繞組的串並聯轉換裝置及三相電機設備的製作方法
2023-05-21 21:08:16
三相電機繞組的串並聯轉換裝置及三相電機設備的製作方法
【專利摘要】一種三相電機繞組的串並聯轉換裝置，包括連接器以及用於與該連接器配對接合的接合件，所述連接器設有多個與三相電機的繞組線圈的每個端點分別電連接的接線柱，所述接合件設有多個用於與多個所述接線柱配對接合的接線端子，所述多個接線端子間設有使該多個接線端子形成兩兩電連接的連接導體，所述接合件與所述連接器根據相應標識接合可使所述三相電機的同相繞組線圈形成串聯或並聯連接。能輕鬆實現電機在高低兩種電壓下運行，電機接線結構簡單，而且能夠解決電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格導致成本增加，或使用單臺接線複雜容易接線錯誤導致電機燒毀的問題。
【專利說明】三相電機繞組的串並聯轉換裝置及三相電機設備
【技術領域】
[0001]本發明屬於電機設備領域，尤其涉及一種三相電機繞組的串並聯轉換裝置及三相電機設備。
【背景技術】
[0002]傳統的三相電機要實現在不同電壓下運行，一種方法是用兩臺不同繞組的電機來實現，高電壓時用一臺電機，低電壓時用另一臺電機；另一種方法是用一臺電機，該電機內部繞組每組繞組引出抽頭，使用者根據電路圖通過手工接線以實現可以分別接高低兩種電壓運行。
[0003]然而，電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格，會導致成本增加；用一臺電機，使用者根據電路圖接線以實現在兩種電壓下運行，會有接線複雜和因接線錯誤導致電機燒毀的風險，而且接好線後如果沒有明顯標識很難區分此電機是用在高電壓下還是低電壓下。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種通過蓋板組件按要求插入實現電機可以分別接高低兩種電壓運行的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，旨在解決電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格，或使用單臺接線複雜容易接線錯誤導致電機燒毀的問題。
[0005]本發明是這樣實現的，一種三相電機繞組的串並聯轉換裝置，用於三相星形連接電機，包括連接器以及用於與該連接器配對接合的接合件，所述連接器設有多個與三相電機的繞組線圈的每個端點分別電連接的接線柱，所述接合件設有多個用於與多個所述接線柱配對接合的接線端子，所述多個接線端子間設有使該多個接線端子形成兩兩電連接的連接導體，所述接合件與所述連接器根據相應標識接合可使所述三相電機的同相繞組線圈在高壓時形成串聯連接、在低壓時形成並聯連接。
[0006]上述三相電機繞組的串並聯轉換裝置通過將電機的繞組線圈的每個端點都連接到連接器的各個接線柱，並設置與連接器配對接合的接合件，接合件根據標識插入連接器不同位置使得接線端子與接線柱相應接合以實現同相繞組線圈形成串聯或並聯連接，即能可靠地實現電機在高低兩種電壓下轉換，且該裝置接線結構簡單，解決了電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格，或使用單臺容易接線錯誤導致電機燒毀的問題。
[0007]本發明的另一目的在於提供一種三相電機設備，包括設置有繞組線圈的定子、連接於所述定子與三相交流電源之間的接線板，還包括上述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，該三相電機繞組的串並聯轉換裝置與所述繞組線圈以及接線板電連接。
[0008]上述三相電機設備通過設置三相電機繞組的串並聯轉換裝置，可以可靠地實現電機在高低兩種電壓下轉換並運行，避免了電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格，會導致成本增加的問題；以及，用一臺電機，使用者根據電路圖接線以實現在兩種電壓下運行，會有接線複雜和因接線錯誤導致電機燒毀的風險，而且接好線後如果沒有明顯標識很難區分此電機是用在高電壓下還是低電壓下的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明實施例提供的三相電機繞組的串並聯轉換裝置的電路結構圖；
[0010]圖2(A)是本發明實施例提供的同相繞組串聯時連接器與接合件的接合狀態示意圖；
[0011]圖2(B)是本發明實施例提供的同相繞組串聯時連接器上的接線柱的連接狀態示意圖；
[0012]圖2(C)是本發明實施例提供的同相繞組串聯時的繞組電路原理圖；
[0013]圖3(A)是本發明實施例提供的同相繞組並聯時連接器與接合件的接合狀態示意圖；
[0014]圖3(B)是本發明實施例提供的同相繞組並聯時連接器上的接線柱的連接狀態示意圖；
[0015]圖3(C)是本發明實施例提供的同相繞組並聯時的繞組電路原理圖；
[0016]圖4(A)是本發明第一實施例提供的連接器的結構示意圖；
[0017]圖4(B)是與圖4 (A)示出的連接器匹配的接合件的結構示意圖；
[0018]圖5(A)是本發明第二實施例提供的連接器的結構示意圖；
[0019]圖5(B)是與圖5 (A)示出的連接器匹配的接合件的結構示意圖；
[0020]圖6(A)是本發明第三實施例提供的連接器的結構示意圖；
[0021]圖6(B)是與圖6 (A)示出的連接器匹配的接合件的結構示意圖；
[0022]圖7(A)是本發明第四實施例提供的連接器的結構示意圖；
[0023]圖7(B)是與圖7 (A)示出的連接器匹配的接合件的結構示意圖；
[0024]圖8(A)是本發明第五實施例提供的連接器的結構示意圖；
[0025]圖8(B)是與圖8 (A)示出的連接器匹配的接合件的結構示意圖；
[0026]圖9(A)是本發明實施例提供的同相繞組串聯時的繞組電路原理圖；
[0027]圖9(B)是本發明實施例提供的同相繞組並聯時的繞組電路原理圖；
[0028]圖10 (A)是本發明實施例提供的連接器的結構示意圖；
[0029]圖10 (B)是與圖10 (A)示出的連接器匹配的接合件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明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發明，並不用於限定本發明。
[0031]如圖1所示，作為一實施例，一種適用於星形連接的三相電機繞組的串並聯轉換裝置100，包括連接器110和接合件120，該接合件120與連接器110可以配對接合，可以是
卡合或蓋合。
[0032]接合件120可以用於與連接器110配對接合以實現電機的繞組線圈200中的同相繞組線圈的串聯或並聯連接，連接器Iio設有多個與三相電機的繞組線圈200的每個端點分別電連接的接線柱111，同時，接合件120設有多個用於與多個接線柱111配對接合的接線端子121，多個接線端子121間設有使該多個接線端子121形成兩兩電連接的連接導體122，接合件120與連接器110根據相應標識接合可使三相電機的同相繞組線圈在高壓時形成串聯連接、在低壓時形成並聯連接。
[0033]本實施例中，請參考圖2 (A)和圖3 (A)，上述標識標記於連接器110和接線板300(或接合件120)的外表面，圖2 (A)示出的是接合件120上的標識VOLTS與連接器110 (或接線板300)上的標識HI相對，表示三相電機的同相繞組線圈處在串聯狀態(參考圖2(C))，即可以接入高電壓的情況；而圖3 (A)示出的是接合件120上的標識VOLTS與連接器110(或接線板300)上的標識LO相對時，表示三相電機的同相繞組線圈處在並聯狀態(參考圖3(C))，即可以接入相對低電壓的情況。
[0034]本實施例中，參見圖4至6，接線柱111可以是凹狀柱體，相應地，接線端子121則為與接線柱111匹配的、可接合的凸狀柱體；在其他的實施例中，接線柱111可以是凸狀柱體，相應地，接線端子121則為與接線柱111匹配的、可接合的凹狀柱體。
[0035]在進一步的實施例中，接合件120為與連接器110的匹配的蓋板，那麼該蓋板上的接線端子121設置於蓋板的內側。在另一個實施方式中，接合件120還可以是以設有多個可以將連接器110上的接線柱111按照設計需要分別電連接起來的兩個閘刀開關實現，當然還可以是以一個具有兩個檔位的閘刀開關實現，而所設計的閘刀開關需配設有防接錯的標識，或者固定在連接器110或其他部件上使其只具有滿足設計需要的運動行徑。
[0036]結合圖4至8，在進一步的實施例，三相電機繞組的串並聯轉換裝置100還包括有防接錯組件，接合件120與連接器110在根據該防接錯組件配對接合後才實現接合，該防接錯組件包括相互匹配的第一防接錯槽(113或127)和第一防接錯鍵(123或117)。
[0037]具體地，連接器110和接合件120中的其中一個設有至少兩個第一防接錯槽(113或127)，另一個設有與第一防接錯槽(113或127)配對設置的第一防接錯鍵(123或117)。第一防接錯鍵(123或117)可與至少兩個第一防接錯槽(113或127)擇一配對接合，接合件120與連接器110根據第一防接錯槽(113或127)與第一防接錯鍵(123或117)配對接合後而接合。
[0038]在實施例一至四中，參見圖4至7，連接器110上設有兩個第一防接錯槽113，而接合件120上則設置著與第一防接錯槽113配對的一個第一防接錯鍵123，第一防接錯鍵123可與兩個第一防接錯槽113擇一接合。本實施例中，第一防接錯槽113為凹狀結構，而第一防接錯鍵123為與凹狀結構的第一防接錯槽113相互匹配的凸狀結構。那麼連接導體122可以選擇以裸露的方式設置在接線端子121上靠近頂部位置，或者以隱藏或半隱藏的方式設置在接線端子121上靠近底部位置。需要說明的是，圖4、圖5、圖6、圖7分別示出了連接器110上的兩個第一防接錯槽113、接合件120上的第一防接錯鍵123分別設置於不同位置的不同實施例。
[0039]進一步地，第一防接錯槽113為圍設於接線柱111的凹狀結構，而第一防接錯鍵123為與凹狀結構的第一防接錯槽113相互匹配且圍設與於接線端子121的凸狀結構。
[0040]進一步地，第一防接錯槽113為圍設於接線端子121的凹狀結構，而第一防接錯鍵123為與凹狀結構的第一防接錯槽113相互匹配且圍設於接線柱111的凸狀結構。
[0041]在第五實施例中，參見圖8，連接器110上設有一個第一防接錯鍵117，而接合件120上則設置著配對的兩個第一防接錯槽127，該第一防接錯槽127和第一防接錯鍵117為獨立於接線柱111和接線端子121的結構，或者是直接在設置在接線柱111和接線端子121上(圖未示)。而實際上，第一防接錯鍵117比第一防錯槽127少I個即能保證有兩個位置可以插入結合。
[0042]本實施例中，第一防接錯鍵117為凹狀結構，第一防錯槽127是與第一防接錯鍵117相互匹配的凸狀結構。在另一個實施例中，連接器110上設有兩個第一防接錯槽127，而接合件120上則設置著配對的一個第一防接錯鍵117。
[0043]可以理解的是，上述的第一防接錯槽(I 13或127)和第一防接錯鍵(123或117)所設置的位置並不限定於圖4至8所示出的相應位置，操作人員可以根據實際情況改變兩者的位置。而在三相電機改變接入電壓時，操作人員在需要將第一防接錯槽(113或127)和第一防接錯鍵(123或117)對應接合後，才能在將接合件120接合到連接器110以改變三相電機的同相繞組線圈的連接方式，可以是從圖2 (C)所示的串聯連接變換為圖3 (C)所示的並聯連接，或反之。如此，即能很好地避免了三相電機在高低壓轉換時，其同相繞組線圈的連接方式時容易接線錯誤而導致電機燒毀的問題。
[0044]在進一步的實施例中，請再參見圖4至7，多個接線柱111包括第一記號柱a，第一記號柱a為第一防接錯槽(113或127);多個接線端子121包括與第一記號槽配對設置的第一記號端子b,第一記號端子b為第一防接錯鍵(123或117)。本實施例中,第一記號柱a為兩個，第一記號端子為一個。如此，直接將第一防接錯組件於設置接線柱111和接線端子121時,一併將第一記號柱a和第一記號端子b分別設置成第一防接錯槽(113或127)和第一防接錯鍵(123或117)的形狀，同樣很好地避免了三相電機在高低電壓轉換過程中，同相繞組線圈的連接方式時容易接線錯誤而導致電機燒毀的問題，並且可以省略另外開設第一防接錯槽(113或127)和第一防接錯鍵(123或117)的加工成本。
[0045]請再參見圖4至7，進一步地，在一個實施例中，連接器110和接合件120中的其中一個設有第二防接錯槽115，另一個設有與第二防接錯槽115配對設置的第二防接錯鍵125 ;接合件120與連接器110根據第二防接錯槽115與第二防接錯鍵125配對接合後而接合。圖4至7示出了連接器110設有第二防接錯槽115，接合件120設有第二防接錯鍵125的情況。在三相電機改變接入電壓時，操作人員在需要將第二防接錯槽115和第二防接錯鍵125對應接合後，才能在將接合件120接合到連接器110以改變三相電機的同相繞組線圈的連接方式，可以是從圖2 (C)所示的串聯連接變換為圖3 (C)所示的並聯連接，或反之。如此，即能很好地避免了三相電機在轉換電壓時，其同相繞組線圈的連接方式時容易接線錯誤而導致電機燒毀的問題。進一步地，連接器110上還設有第三防接錯槽116。
[0046]在進一步的實施例中，多個接線柱111包括第二記號柱C，第二記號柱c為第二防接錯槽115，多個接線端子121包括與第二記號柱c配對設置的第二記號端子d，第二記號端子d為第二防接錯鍵125。如此，直接將防接錯組件於接線柱111和接線端子121設置時，一併將第二記號柱c和第二記號端子d分別設置成第二防接錯槽115和第二防接錯鍵125的形狀，同樣很好地避免了三相電機在轉換電壓時，其同相繞組線圈的連接方式時容易接線錯誤而導致電機燒毀的問題，並且可以省略另外開設第二防接錯槽115和第二防接錯鍵125的加工成本。
[0047]在一個實施例中，接線柱111和接線端子121相對應地呈矩陣排列。參照圖2(C)、
3(C)的示例，每相繞組共有兩個線圈，形成連接到接線柱111的四個端點，那麼繞組線圈200共有12個端點連接到連接器110的接線柱111，該12個接線柱111呈3*4的矩陣排布於連接器110的表面上。
[0048]在一個實施例中，結合圖9 (A)、9 (B)UO (A)和10 (B)。三相繞組的包括第一 U相繞組線圈201、第二 U相繞組線圈202、第一 V相繞組線圈203、第二 V相繞組線圈204、第一 W相繞組線圈205以及第二 W相繞組線圈206。
[0049]第一 U相繞組線圈201、第一 V相繞組線圈203、第一 W相繞組線圈205的第一端點分別與三相交流電源的U相輸入端(圖1示出的l』)、V相輸入端(圖1示出的2』)、W相輸入端(圖1示出的3』)連接，並與多個接線柱111中的三個呈直線排布的第一組接線柱IllA分別連接；第一 U相繞組線圈201、第一 V相繞組線圈203、第一 W相繞組線圈205的第二端點分別與多個接線柱111中的三個呈直線排布的第二組接線柱IllB連接。
[0050]第二 U相繞組線圈202、第二 V相繞組線圈204、第二 W相繞組線圈206的第一端點分別與多個接線柱111中的三個呈直線排布的第三組接線柱IllC連接；第二 U相繞組線圈202、第二 V相繞組線圈204、第二 W相繞組線圈206的第二端點連接至三相繞組的中性點，本實施例中，三相電機是通過溫度保護器400形成中性點的，那麼第二 U相繞組線圈202、第二 V相繞組線圈204、第二 W相繞組線圈206的第二端是與溫度保護器中的P1、P2、P3端子連接的。
[0051]第一組接線柱111A、第三組接線柱111C、第二組接線柱111B、第四組接線柱IllD順次平行排列呈矩陣。
[0052]多個接線端子121包括分別與第一組接線柱111A、第三組接線柱111C、第二組接線柱111B、第四組接線柱IllD對應設置順次平行排列呈矩陣的第一組接線端子121A、第二組接線端子121B、第三組接線端子121C、第四組接線端子121D，第一組接線端子121A和第二組接線端子121B相對的接線端子121利用連接導體122電連接，第三組接線端子121C和第四組接線端子121D相對的接線端子121利用連接導體122電連接。
[0053]在一個實施例中，接合件120為與連接器110的匹配的蓋板，接線端子121設置於蓋板的內側，標識標記於接合件120和蓋板的外表面。
[0054]上述三相電機繞組的串並聯轉換裝置100通過將電機的繞組線圈200的每個端點都連接到連接器110的各個接線柱111，並設置與連接器110配對接合的接合件120，接合件120根據標識插入連接器110不同位置使得接線端子121與接線柱111相應接合以實現同相繞組線圈形成串聯或並聯連接，即能可靠地實現電機在高低兩種電壓下轉換，且該裝置100接線結構簡單，解決了電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格導致成本增力口，或使用單臺容易接線錯誤導致電機燒毀的問題。
[0055]參見圖1，一種三相電機設備，包括設置有繞組線圈200的定子20、連接於定子20與三相交流電源之間的接線板300，以及上述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置100，該三相電機繞組的串並聯轉換裝置100與繞組線圈200以及接線板300電連接。
[0056]在一個實施例中，三相電機設備，還包括與繞組線圈200連接的溫度保護器400，溫度保護器400使繞組線圈形成中性點；接線板300開設有凹槽302，三相電機繞組的串並聯轉換裝置100的連接器110卡接於凹槽302。
[0057]上述三相電機設備通過設置三相電機繞組的串並聯轉換裝置100，可以可靠地實現電機在高低兩種電壓下轉換並運行，避免了電機在不同電壓下運行需要增加電機的繞組規格，會導致成本增加的問題；以及，用一臺電機，使用者根據電路圖接線以實現在兩種電壓下運行，會有接線複雜和因接線錯誤導致電機燒毀的風險，而且接好線後如果沒有明顯標識很難區分此電機是用在高電壓下還是低電壓下的問題。
[0058]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種三相電機繞組的串並聯轉換裝置，用於三相星形連接電機，其特徵在於，包括連接器以及用於與該連接器配對接合的接合件，所述連接器設有多個與三相電機的繞組線圈的每個端點分別電連接的接線柱，所述接合件設有多個用於與多個所述接線柱配對接合的接線端子，所述多個接線端子間設有使該多個接線端子形成兩兩電連接的連接導體，所述接合件與所述連接器根據相應標識接合可使所述三相電機的同相繞組線圈在高壓時形成串聯連接、在低壓時形成並聯連接。
2.如權利要求1所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述連接器和所述接合件中的其中一個設有至少兩個第一防接錯槽，另一個設有與所述第一防接錯槽配對設置的第一防接錯鍵，所述第一防接錯鍵可與至少兩個所述第一防接錯槽擇一配對接合，所述接合件與所述連接器根據所述第一防接錯槽與所述第一防接錯鍵配對接合後而接口 ο
3.如權利要求2所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述多個接線柱包括第一記號柱，所述第一記號柱為所述第一防接錯槽；所述多個接線端子包括與所述第一記號柱配對設置的第一記號端子，所述第一記號端子為第一防接錯鍵。
4.如權利要求1、2或3所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述連接器和所述接合件中的其中一個設有第二防接錯槽，另一個設有與所述第二防接錯槽配對設置的第二防接錯鍵； 所述接合件與所述連接器根據所述第二防接錯槽與所述第二防接錯鍵配對接合後而接合。
5.如權利要求4所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述多個接線柱包括第二記號柱，所述第二記號柱為所述第二防接錯槽，所述多個接線端子包括與所述第二記號柱配對設置的第二記號端子，所述第二記號端子為第二防接錯鍵。
6.如權利要求1、2或3所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述接線柱和所述接線端子相對應地呈矩陣排列。
7.如權利要求6所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述三相繞組的包括第一 U相繞組線圈、第二 U相繞組線圈、第一 V相繞組線圈、第二 V相繞組線圈、第一W相繞組線圈以及第二W相繞組線圈； 所述第一 U相繞組線圈、第一 V相繞組線圈、第一 W相繞組線圈的第一端點分別與三相交流電源的U相輸入端、V相輸入端、W相輸入端連接，並與多個所述接線柱中的三個呈直線排布的第一組接線柱分別連接；所述第一 U相繞組線圈、第一 V相繞組線圈、第一 W相繞組線圈的第二端點分別與多個所述接線柱中的三個呈直線排布的第二組接線柱連接； 所述第二 U相繞組線圈、第二 V相繞組線圈、第二 W相繞組線圈的第一端點分別與多個所述接線柱中的三個呈直線排布的第三組接線柱連接；所述第二 U相繞組線圈、第二 V相繞組線圈、第二W相繞組線圈的第二端點連接至三相繞組的中性點； 所述第一組接線柱、第三組接線柱、第二組接線柱、第四組接線柱順次平行排列呈矩陣； 所述多個接線端子包括分別與所述第一組接線柱、第三組接線柱、第二組接線柱、第四組接線柱對應設置順次平行排列呈矩陣的第一組接線端子、第二組接線端子、第三組接線端子、第四組接線端子，所述第一組接線端子和第二組接線端子相對的所述接線端子利用連接導體電連接，所述第三組接線端子和第四組接線端子相對的所述接線端子利用所述連接導體電連接。
8.如權利要求1所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，其特徵在於，所述接合件為與所述連接器的匹配的蓋板，所述接線端子設置於所述蓋板的內側，所述標識標記於所述連接器和接合件的外表面。
9.一種三相電機設備，包括設置有繞組線圈的定子、連接於所述定子與三相交流電源之間的接線板，其特徵在於，還包括權利要求1至8任一項所述的三相電機繞組的串並聯轉換裝置，該三相電機繞組的串並聯轉換裝置與所述繞組線圈以及接線板電連接。
10.如權利要求9所述的三相電機設備，其特徵在於，還包括與所述繞組線圈連接的溫度保護器，所述溫度保護器使所述繞組線圈形成中性點； 所述接線板開設有凹槽，所述三相電機繞組的串並聯轉換裝置的連接器卡接於所述凹槽。
【文檔編號】H02K11/00GK103746515SQ201310495402
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】鄭朝盛, 範文 申請人:廣東威靈電機製造有限公司