單相異步電動機優化裝置的製作方法
2023-05-28 00:29:56
專利名稱:單相異步電動機優化裝置的製作方法
本實用新型屬於電機優化裝置，特別是適用於單相異步電動機及國外的萬拉斯電機。
目前，國內的單相異步電動機效率一般為50～70％，功率因數為0.5～0.8，在輕載或變載時效率也將降低。且滿載起動時必須加起動電容器及起動開關。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，成本低，維修方便的單相異步電動機的優化裝置，使電動機能無觸點滿載起動，且在相當寬的負載範圍內，處於高效節能狀態運行。
本實用新型由電流信號檢測器、放大器、多極電容器及雙向可控矽構成，將單相異步電動機的起動繞組改作控制繞組接法。電流信號檢測器由阻容耦合和電流互感器組成，放大器由三極體和脈衝變壓器組成。電流信號檢測器中的互感器串接在電機的主迴路中，電流信號檢測器所取得的電機隨負載變化的電流信號經放大器放大後由脈衝變壓器輸出觸發雙向可控矽，雙向可控矽一端接在多級電容器的中間極板上，另一端接通主迴路的電源線，多極電容器的其它二個極板串接在電機的主繞組和電流互感器之間。
多極電容器是將一般電容器的二塊極板作為主極板，在主極板之間插入與之平行的一塊或多塊極板作為中間極板而構成。
採用本實用新型，使電動機具有起動力矩大，起動時間短的優點，且能無觸點頻繁滿載起動。由於採用本裝置在運行時，使電機工作在優化狀態。且該裝置成本低，結構簡單，維修方便。
圖1是單相異步電動機優化裝置的框圖。
圖2是電動機效率曲線。
圖3是單相異步電動機優化裝置線路圖。
以下參照附圖對本實用新型進一步說明。
將多極電容器1的極板1－a串接在電動機定子主繞組迴路中，一端接定子繞組2，另一端接電流互感器9。4是電動機轉子，電流信號檢測器5接入電動機定子繞組2和控制繞組3的連接處，電流信號檢測器中的互感器9串接在電機的主迴路中，電流信號檢測器5取得的電流信號經放大器6放大後由脈衝變壓器10輸出觸發雙向可控矽7，雙向可控矽一端接在多極電容器1的中間極板1－b上，另一端接通主迴路的電源線。
電動機起動時，多極電容器能滿足起動電流的電容量，運轉時，主繞組2和多極電容器1中通過一個經過補償的電流。控制繞組3隨電動機負載變動而通過相應變化的電流，由電流信號檢測器5取得信號，經放大器6觸發雙向可控矽7。使電動機工作優化狀態。
輕載時，控制繞組3作為發電機功率反饋，把功率送回電網系統，50％負載時，控制繞組3通過小電流；大於50％負載時，作為常規電動機繞組，幫助主繞組2工作，電動機在相當寬的負載範圍內，處於功率因數為1的狀況下工作。同時，由於多極電容器的電容和繞組的配合產生一個近似方波，它增大鐵芯平均磁通密度而削弱最大磁通密度，因而增加轉矩而減少鐵芯損耗和溫升。
圖2中a是採用本實用新型的電動機效率曲線，b沒有採用本實用新型的電動機的對比效率曲線。其中橫座標是額定負載IH％，縱座標為效率η％。
以下參照附圖3對實施例進一步說明電動機8，電流互感器9，多極電容器1，將其串聯後接入交流220伏的電源上。電流互感器9及電阻、整流二極體，濾波電容、構成的電流信號檢測器5；以三極體為核心，有電阻、單結電晶體、電容三極體、脈衝變壓器10構成放大器6；由脈衝變壓器10觸發雙向可控矽7。
當電動機負載加重時，電流互感器9的電流增大，經放大後，使觸發脈衝提前，從而，可控矽7導通角增大，相反，當電動機負載減輕時，電流互感器9的電流減小，使可控矽的導通角減小。
本實施例的工作原理是利用電流正反饋作用，自動調節可控矽導通角的大小使電動機在相當負載範圍內工作在優良效率狀態下。
本實用新型經實驗證明，能使標準型單相異步電機提高效率20％～30％。
權利要求
1.單相異步電動機優化裝置，其特徵在於由電流信號檢測器5、放大器6、多極電容器1及雙向可控矽7構成，電流信號檢測器5接入電動機定子繞組2和控制繞組3的連接處，電流信號檢測器5中的電流互感器9串接在電機的主迴路中，電流信號檢測器5的輸出經放大器6放大後由脈衝變壓器10輸入雙向可控矽7的控制端，雙向可控矽7的一端接多極電容器1的中間極板1-b，另一端接通主迴路的電源線，多極電容器1的其它二個極板1-a串接在電機的主繞組2和電流互感器9之間。
2.按權利要求
1所述的單相異步電動機優化裝置，其特徵在於電動機定子控制繞組3匝數多於主繞組2的匝數。
專利摘要
單相異步電動機優化裝置是由電流檢測電路、放大觸發電路、控制電路、多極電容器構成。多極電容器的電容量能隨負載電流變化而變化，使電動機在相當寬的負載範圍內，處於旋轉磁場為圓形，功率因數為1的高效節能下運行。由於電容器和主繞組的配合產生一近似方波，從而增加轉矩而減少鐵芯損耗和溫升。本實用新型構選簡單，成本低、維修方便，能廣泛用於單相異步電機及萬拉斯電機。
文檔編號H02P1/16GK87200689SQ87200689
公開日1988年8月31日 申請日期1987年1月18日
發明者張興鈿, 周明, 周良雲 申請人:張興鈿導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan