CN109104017A - 使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，本发明属于电机定子绕组接线技术领域，将电机三相定子绕组每相的4个总计12个引出接头和3个过渡接头分成两组分别引入到两个出线盒中，其中三相定子绕组的每相取2个、共计6个引出接头为一组引入到一个出线盒中，剩下的每相取2个、共计6个引出接头和3个过渡接头为另一组引入到另一个出线盒中；从第一组中的选择每相1个、共计3个引出接头分别与另一组中的3个过渡接头在电机内部短接，并将这3个引出接头作为外部电源接入端，通过引线连接的方式连接引出接头和过渡接头实现电机单三角型连接、单星型连接、双星型连接和双三角型连接。

Description

使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法
技术领域
本发明属于电机定子绕组接线技术领域，具体涉及使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法。
背景技术
电机技术领域中，电机定子绕组的接线方式一般就是星型连接（Y）和三角型连接（△）两种，而在一些特殊应用场合，当中、大型三相交流电机中外接电压需要根据不同需求进行变换时，需实现Y-2Y-△-2△四种定子绕组接线转换，从而满足电机四种不同的运行状态。为了满足四种运行状态的转换，电机每相均采用双段绕组，即每相绕组被做成双段绕组来实现Y-2Y-△-2△四种定子绕组接线转换，通常并将每段的首末两端引出，这样每相有4个接头引出，电机共三相，故共有12个引出接头，常规做法通常把12个引出接头引出到同一个出线盒，在该出线盒内实现各种运行状态的转变，接线时12个引出接头引入同一出线盒，在盒体内部按原理图接线，如现有技术中，公开号为CN203950657U，名称为“多电压配电变压器”的中国实用新型专利文献，公开了一种多电压配电变压器包括原边绕组和副边绕组，原边绕组包括三相高压绕组和三相中压绕组；每相高压绕组结构相同，每相高压绕组均设有六个引线；每相中压绕组结构相同，每相中压绕组均设有六个引线；高压中压绕组都实现星角转换，可适应多种电压输入。副边绕组包括三相自耦降压星形连接的低压绕组；实现二种电压输出；第一转换开关，第一转换开关分别与三相高压绕组的引线接线；第二转换开关，第二转换开关分别与三相中压绕组的引线接线；同时高、中压侧接线星角转换和电压±5%调正。
但是这种方式存在一些问题：首先，对于中、大型交流电机，通常电压等级较高，考虑安全放电距离，12个引接头在同一出线盒，出线盒体会做得很大；其次，同一出线盒的接线较为复杂，有许多接线重叠交叉，如在运行现场势必会有许多外部电缆连接，接线现场引线较乱，不规整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用双出线盒、通过变换接头来实现Y-2Y-△-2△四种接线转换的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：将电机三相定子绕组每相的4个总计12个引出接头和3个过渡接头分成两组分别引入到两个出线盒中，其中三相定子绕组的每相取2个、共计6个引出接头为一组引入到一个出线盒中，剩下的每相取2个、共计6个引出接头和3个过渡接头为另一组引入到另一个出线盒中；从第一组中的选择每相1个、共计3个引出接头分别与另一组中的3个过渡接头在电机内部短接，并将这3个引出接头作为外部电源接入端，通过引线连接的方式连接引出接头和过渡接头实现电机单三角型连接、单星型连接、双星型连接和双三角型连接。
使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：
分别用U、V、W加数字1、2、3、4下标的方式来表示电机的三相定子绕组每相的4个、总计12个引出接头；
采用两个出线盒，分别标记为1#出线盒和2#出线盒，其中2#出线盒中引入电机的三个过渡接头，三个过渡接头以字母A、B、C表示；
将电机定子绕组的U1、V1、W1、W4、U4、V4这六个引出接头引到1#出线盒中，将U2、V2、W2、U3、V3、W3这六个引出接头引到2#出线盒中，并且1#出线盒中的引出接头U1、V1、W1分别与2#出线盒的过渡接头A、B、C电机内部短接，将1#出线盒中的引出接头U1、V1、W1作为外部电源接入端，即2#出线盒中的过渡接头A、B、C也可作为外部电源接入端；
当电机定子绕组需实现单三角型连接时，将1#出线盒的引出接头U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4，将2#出线盒中引出接头U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的引出接头U3、V3、W3。
当电机定子绕组需实现单星型连接时，将1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4短接，将2#出线盒中引出接头U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的引出接头U3、V3、W3，1#出线盒的引出接头U1、V1、W1与2#出线盒中的过渡接头A、B、C本身已经短接，因此在线盒中不做任何连接。
当电机定子绕组需实现双星型连接时，将1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4短接，将2#出线盒中引出接头U3、V3、W3分别连接2#出线盒中的过渡接头A、B、C，并将引出接头U2、V2、W2短接处理。
当电机定子绕组需实现双三角型连接时，将1#出线盒的引出接头U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4，将2#出线盒中引出接头U2连接V3、V2连接W3、W2连接U3，引出接头U3、V3、W3分别连接过渡接头A、B、C。
当电机定子绕组需实现双三角型连接时，将U2与V3、V2与W3引出接头间用短引线连接，W2与U3引出接头间用长引线连接，其余引出接头间的连接均用用短引线连接，且短引线与长引线、短引线与短引线直接均不接触；需要说明的是，这里所说的短引线和长引线只是两种引线的相对长短，作为区分作用，并不代表具体的长短概念，长短引线的采用配合双线盒的方式可以最大程度的避免接头连线间的跳线和交叉，降低电流脉冲的影响，并且接线规整、清晰。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，相比传统模式，连线简单，仅采用短接铜排就可实现4种形式接线，无引线的长距离跨线或采用外接电缆，可使接线现场规整；相比于传统的单出线盒的12接点，该双出线盒中接点最多的一个仅为9个接点，出线盒可做的小一些，减少空间对出线盒大小的限制。
并且由于2#出线盒内U1、V1、W1与A、B、C对等，故1#与2#出线盒均可作为引出端，外部电缆引入较为灵活；利用该种接线方法，可较容易保持三相电机相电压恒定的前提下，实现不同电压等级、不同支路的切换，从而实现电机在多电源工况下的运行。
利用该种接线方法，可较容易实现电机60度相带及120度相带之间的切换，提高电机运行的稳定性。
附图说明
本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：
图1为本发明实现单三角型连接一种优选方案的示意图；
图2为本发明实现单三角型连接出线盒线路连接一种优选方案的示意图；
图3为本发明实现单星型连接一种优选方案的示意图；
图4为本发明实现单星型连接出线盒线路连接一种优选方案的示意图；
图5为本发明实现双星型连接一种优选方案的示意图；
图6为本发明实现双星型连接出线盒线路连接一种优选方案的示意图；
图7为本发明实现双三角型连接一种优选方案的示意图；
图8为本发明实现双三角型连接出线盒线路连接一种优选方案的示意图。
具体实施方式
下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
作为本发明的一种最基本的实施方案，公开了使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，如图1至8，将电机三相定子绕组每相的4个总计12个引出接头和3个过渡接头分成两组分别引入到两个出线盒中，其中三相定子绕组的每相取2个、共计6个引出接头为一组引入到一个出线盒中，剩下的每相取2个、共计6个引出接头和3个过渡接头为另一组引入到另一个出线盒中；从第一组中的选择每相1个、共计3个引出接头分别与另一组中的3个过渡接头在电机内部短接，并将这3个引出接头作为外部电源接入端，通过引线连接的方式连接引出接头和过渡接头实现电机单三角型连接、单星型连接、双星型连接和双三角型连接。相比传统模式，连线简单，仅采用短接铜排就可实现4种形式接线，无引线的长距离跨线或采用外接电缆，可使接线现场规整；相比于传统的单出线盒的12接点，该双出线盒中接点最多的一个仅为9个接点，出线盒可做的小一些，减少空间对出线盒大小的限制。
实施例2
作为本发明的一种最基本的实施方案，公开了使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，如图1至8，分别用U、V、W加数字1、2、3、4下标的方式来表示电机的三相定子绕组每相的4个、总计12个引出接头；
如图2，采用两个出线盒，分别标记为1#出线盒和2#出线盒，其中2#出线盒中引入电机的三个过渡接头，三个过渡接头以字母A、B、C表示；将电机定子绕组的U1、V1、W1、W4、U4、V4这六个引出接头引到1#出线盒中，将U2、V2、W2、U3、V3、W3这六个引出接头引到2#出线盒中，并且1#出线盒中的引出接头U1、V1、W1分别与2#出线盒的过渡接头A、B、C电机内部短接，将1#出线盒中的引出接头U1、V1、W1作为外部电源接入端，即2#出线盒中的过渡接头A、B、C也可作为外部电源接入端。
如图1和2，当电机定子绕组需实现单三角型连接时，将1#出线盒的引出接头U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4，将2#出线盒中引出接头U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的引出接头U3、V3、W3。
如图3和4，当电机定子绕组需实现单星型连接时，将1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4短接，将2#出线盒中引出接头U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的引出接头U3、V3、W3，1#出线盒的引出接头U1、V1、W1与2#出线盒中的过渡接头A、B、C本身已经短接，因此在线盒中不做任何连接。
如图5和6，当电机定子绕组需实现双星型连接时，将1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4短接，将2#出线盒中引出接头U3、V3、W3分别连接2#出线盒中的过渡接头A、B、C，并将引出接头U2、V2、W2短接处理。
如图7和8，当电机定子绕组需实现双三角型连接时，将1#出线盒的引出接头U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4，将2#出线盒中引出接头U2连接V3、V2连接W3、W2连接U3，引出接头U3、V3、W3分别连接过渡接头A、B、C；将U2与V3、V2与W3引出接头间用短引线连接，W2与U3引出接头间用长引线连接，其余引出接头间的连接均用用短引线连接，且短引线与长引线、短引线与短引线直接均不接触；需要说明的是，这里所说的短引线和长引线只是两种引线的相对长短，作为区分作用，并不代表具体的长短概念，长短引线的采用配合双线盒的方式可以最大程度的避免接头连线间的跳线和交叉，降低电流脉冲的影响，并且接线规整、清晰。
本发明所提供的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，相比传统模式，连线简单，仅采用短接铜排就可实现4种形式接线，无引线的长距离跨线或采用外接电缆，可使接线现场规整；相比于传统的单出线盒的12接点，该双出线盒中接点最多的一个仅为9个接点，出线盒可做的小一些，减少空间对出线盒大小的限制；并且由于2#出线盒内U1、V1、W1与A、B、C对等，故1#与2#出线盒均可作为引出端，外部电缆引入较为灵活；利用该种接线方法，可较容易保持三相电机相电压恒定的前提下，实现不同电压等级、不同支路的切换，从而实现电机在多电源工况下的运行；利用该种接线方法，可较容易实现电机60度相带及120度相带之间的切换，提高电机运行的稳定性。
实施例3
电机共有15个引出头引出，如图1至8，其中6个引出头引到1#出线盒，分别为U1、V1、W1、W4、U4、V4；9个引线头引到2#出线盒，分别为U2、V2、W2、U3、V3、W3、A、B、C。其中1#出线盒中的U1、V1、W1分别于2#出线盒的过渡接头A、B、C电机内部实现短接。
当电机定子绕组需实现单角连接时，1#出线盒的U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的W4、U4、V4；2#出线盒中U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的U3、V3、W3。2#出线盒中的A、B、C不做任何连接。1#出线盒中的U1、V1、W1作为外部电源接入端，同时，由于1#出线盒中的U1、V1、W1分别于2#出线盒的过渡接头A、B、C电机内部短接，A、B、C也可作为外部电源接入端。
当电机定子绕组需实现单星连接时，1#出线盒中的W4、U4、V4短接；2#出线盒中U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的U3、V3、W3。1#出线盒的U1、V1、W1与2#出线盒中的A、B、C不做任何连接。1#出线盒中的U1、V1、W1与2#出线盒中的A、B、C均可作为外部电源接入端。
当电机定子绕组需实现双星连接时，1#出线盒中的W4、U4、V4短接；2#出线盒中U3、V3、W3分别连接2#出线盒中的A、B、C，U2、V2、W2短接处理。1#出线盒的U1、V1、W1不做任何连接。同理，1#出线盒中的U1、V1、W1与2#出线盒中的A、B、C均可作为外部电源接入端。
当电机定子绕组需实现双角连接时，1#出线盒的U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的W4、U4、V4；2#出线盒中U2连接V3，V2连接W3，W2连接U3，U3、V3、W3分别连接A、B、C。与以上三种接线方式相同，1#出线盒中的U1、V1、W1与2#出线盒中的A、B、C均可作为外部电源接入端。
通过以上所述，在出线盒内仅通过相邻接头的连接就可实现四种接线型式的变换，没有长距离的跨线连接。在实际应用中只需采用短接铜排连接相邻接头就可实现，接线现场规整。
当电机定子绕组需实现双角连接时，2#出线盒中U2连接V3，V2连接W3，W2连接U3，这种情况若采用常规短接铜排有铜排交叉存在。为此，本专利提出高低引线的方案来实现该种接线型式的短接处理。
在设计中，保证安全放电距离的前提下。U2、V2及V3、W3引接头做成短引线，W2、U3引接头做成长引线。其余引接头由于不存在交叉情况全为短引线。
所有引线接头仅W2、U3采用高引线。当要实现单星、双星、单角三种接法时，按照原理图连接，W2、U3连接低孔位置。当要实现双角接法时，W2、U3连接高孔位置。2△连接时，2#出线盒U2、V2、W2与V3、W3、U3采用短接铜排连接，其余全部采用传动直线型短接铜排。

Claims (7)

1.使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：将电机三相定子绕组每相的4个总计12个引出接头和3个过渡接头分成两组分别引入到两个出线盒中，其中三相定子绕组的每相取2个、共计6个引出接头为一组引入到一个出线盒中，剩下的每相取2个、共计6个引出接头和3个过渡接头为另一组引入到另一个出线盒中；从第一组中的选择每相1个、共计3个引出接头分别与另一组中的3个过渡接头在电机内部短接，并将这3个引出接头作为外部电源接入端，通过引线连接的方式连接引出接头和过渡接头实现电机单三角型连接、单星型连接、双星型连接和双三角型连接。
2.如权利要求1所述的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：
分别用U、V、W加数字1、2、3、4下标的方式来表示电机的三相定子绕组每相的4个、总计12个引出接头；
采用两个出线盒，分别标记为1#出线盒和2#出线盒，其中2#出线盒中引入电机的三个过渡接头，三个过渡接头以字母A、B、C表示；
将电机定子绕组的U1、V1、W1、W4、U4、V4这六个引出接头引到1#出线盒中，将U2、V2、W2、U3、V3、W3这六个引出接头引到2#出线盒中，并且1#出线盒中的引出接头U1、V1、W1分别与2#出线盒的过渡接头A、B、C电机内部短接，将1#出线盒中的引出接头U1、V1、W1作为外部电源接入端。
3.如权利要求2所述的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：当电机定子绕组需实现单三角型连接时，将1#出线盒的引出接头U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4，将2#出线盒中引出接头U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的引出接头U3、V3、W3。
4.如权利要求2所述的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：当电机定子绕组需实现单星型连接时，将1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4短接，将2#出线盒中引出接头U2、V2、W2分别连接2#出线盒中的引出接头U3、V3、W3。
5.如权利要求2所述的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：当电机定子绕组需实现双星型连接时，将1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4短接，将2#出线盒中引出接头U3、V3、W3分别连接2#出线盒中的过渡接头A、B、C，并将引出接头U2、V2、W2短接处理。
6.如权利要求2所述的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：当电机定子绕组需实现双三角型连接时，将1#出线盒的引出接头U1、V1、W1分别连接1#出线盒中的引出接头W4、U4、V4，将2#出线盒中引出接头U2连接V3、V2连接W3、W2连接U3，引出接头U3、V3、W3分别连接过渡接头A、B、C。
7.如权利要求6所述的使用双出线盒实现电机单、双星角接切换的接线方法，其特征在于：将U2与V3、V2与W3引出接头间用短引线连接，W2与U3引出接头间用长引线连接，其余引出接头间的连接均用用短引线连接，且短引线与长引线、短引线与短引线直接均不接触；需要说明的是，这里所说的短引线和长引线只是两种引线的相对长短，作为区分作用，并不代表具体的长短概念。
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