CN110601407B - 一种三相同步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三相同步电机,对电机的转子及定子绕组进行改进,启动时采用大电流高扭矩输出,一旦工作稳定后,采用小电流抵扭矩稳定输出,定子绕组实现匝数可变和线圈磁场方向正反交替,以实现与转子上不同磁极磁钢的磁场相匹配,本发明具有节能省电、良好的控制性能、温升低和可靠性高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术,具体是一种三相同步电机。
背景技术
现有工业生产领域,电机常见的必要设备,比如纺纱机械的需要电机带动纱线卷甩起来,启动时需要较大扭矩,一旦启动稳定之后,无需启动之后的输出功率,现在的纺纱机械一般采用三相异步电机的,由于电机定子线圈是固定的,在启动纱线卷工作稳定后,仍然保持接近额定功率状态工作,因此耗电量较大,在目前工业产品利润率,需要通过精细化管理的大环境,这类电机显然不符合企业生产需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相同步电机,对电机的转子及定子绕组进行改进,启动时采用大电流高扭矩输出,一旦工作稳定后,采用小电流抵扭矩稳定输出,定子绕组实现匝数可变和线圈磁场方向正反交替,以实现与转子上不同磁极磁钢的磁场相匹配,本发明具有节能省电、良好的控制性能、温升低和可靠性高的特点。
为实现上述目的采用以下技术方案:
一种三相同步电机,包括定子和转子,定子壳体的外壁设置有控制盒,控制盒内设置有控制电路,其特征在于:所述的转子内部设置有偶数根径向磁钢,径向磁钢轴向贯穿转子,相邻径向磁钢的磁极相反;所述定子的线槽数量与径向磁钢数量之比为六的倍数,所述的线槽内设有A、B、C三相定子绕组,每相定子绕组均由与径向磁钢数量相同或倍数组的绕组组成,各组绕组中均包括大绕组和小绕组,大绕组与大绕组串联,小绕组与小绕组串联,同相各组绕组中相邻绕组的电流流向是相反的,ABC三相绕组中,每相绕组都有两个前端和两个末端末端; A相大绕组的前端与A相小绕组的末端末端与同一个独立的外部接线端连接,A相大绕组的末端末端连接一个热继电器,A相小绕组的前端连接一个独立的外部接线端,B相大绕组的末端末端与B相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接,B相大绕组的前端连接一个热继电器,B相小绕组的末端末端连接一个独立的外部接线端;C相大绕组的末端末端与C相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接,C相大绕组的前端连接一个热继电器,C相小绕组的末端末端连接一个独立的外部接线端;三相接热继电器后连接在一起,另外的六个外部接线端分别与控制盒的两组接线端连接;接线端与控制电路连接,控制电路与三相电源连接。
本发明启动时控制电路切换使三相的大绕组通电,小绕组断开,这时绕组匝数少感抗也小,并且电流大,因此启动时扭矩形较大,启动十秒待电机工况稳定后,控制电路通过切换使大小绕组串联工作,此时匝数变多感抗变大,同时电流也相应变小,此时电机处于稳定低功耗抵扭矩的工作状态,由于正常工作电流小于同功率的电机,因此能耗和温升更低。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明电机的内部结构示意图;
图3为本发明电机绕组的接线示意图;
图4为本发明控制电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1-4所示,一种三相同步电机,包括定子1和转子2,定子壳体的外壁设置有控制盒3,控制盒3内设置有控制电路,所述的转子2内部设置有偶数根径向磁钢21,本实施例中采用四根径向磁钢21,径向磁钢21轴向贯穿转子2,相邻径向磁钢21的磁极相反;所述定子1的线槽11数量与径向磁钢21数量之比为六的倍数,本实施例上中采用24槽的定子,所述的线槽11内设有A、B、C三相定子绕组,每相定子绕组均由与径向磁钢数量相同或倍数组的绕组组成,各组绕组中均包括大绕组和小绕组,大绕组与大绕组串联,小绕组与小绕组串联,同相各组绕组中相邻绕组的电流流向是相反的,如图3中A相绕组由于四组绕组串联而连接,这A相的四组绕组中从右往右绕组的电流方向分别是顺时针-逆时针-顺时针-逆时针,三相绕组中各有两个前端和两个末端末端;在ABC三相中A相大绕组的前端A1与A相小绕组的末端A2`与同一个外部接线端R2连接,A相大绕组的末端A1`连接一个热继电器,A相小绕组的前端A2连接一个外部接线端R1,B相大绕组的末端B1`与B相小绕组的前端B2与同一个外部接线端S2连接,B相大绕组的前端B1连接一个热继电器,B相小绕组的末端B2`连接一个外部接线端R1;C相大绕组的末端C1`与C相小绕组的前端C2与同一个外部接线端T2连接,C相大绕组的前端C1连接一个热继电器,C相小绕组的末端C2`连接一个外部接线端T1;三相接热继电器后连接在一起,另外的六个外部接线端分别与控制盒的两组接线端连接;接线端与控制电路连接,控制电路与三相电源连接。
本发明工作过程是这样的,接通电源,控制电路通电,控制电路的继电器RY1通电,将切换至J2触点与电源导通,此时定子三相绕组中,只有大绕组单独工作,相对大小绕组串联时单独大绕组通电时绕组匝数少感抗也小,因此工作电流较大,此时电机扭矩较大,容易启动,但电源大功耗高发热量大,在大绕组单独工作12秒左右时,控制电路的IC1芯片发出触发信号使得继电器RY1断电,触点切换回到J1触点,大小绕组串联工作,此时绕组的匝数增加,电抗变大,工作电流大大减少,电流小功耗低,且发热量少,电机损耗小,此时电机处于稳定低功耗抵扭矩的工作状态,由于正常工作电流小于同功率的电机,因此能耗和温升更低,具有节能省电、温升低和可靠性高的特点。
Claims (3)
1.一种三相同步电机,包括定子和转子,定子壳体的外壁设置有控制盒,控制盒内设置有控制电路,其特征在于:所述的转子内部设置有偶数根径向磁钢,径向磁钢轴向贯穿转子,相邻径向磁钢的磁极相反;所述定子的线槽数量与径向磁钢数量之比为六的倍数,所述的线槽内设有A、B、C三相定子绕组,每相定子绕组均由与径向磁钢数量相同或倍数组的绕组组成,各组绕组中均包括大绕组和小绕组,大绕组与大绕组串联,小绕组与小绕组串联,同相各组绕组中相邻绕组的电流流向是相反的,ABC三相绕组中,每相绕组都有两个前端和两个末端; A相大绕组的前端与A相小绕组的末端与同一个独立的外部接线端连接,A相大绕组的末端连接一个热继电器,A相小绕组的前端连接一个独立的外部接线端,B相大绕组的末端与B相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接,B相大绕组的前端连接一个热继电器,B相小绕组的末端连接一个独立的外部接线端;C相大绕组的末端与C相小绕组的前端与同一个独立的外部接线端连接,C相大绕组的前端连接一个热继电器,C相小绕组的末端连接一个独立的外部接线端;三相接热继电器后连接在一起,另外的六个外部接线端分别与控制盒的两组接线端连接;接线端与控制电路连接,控制电路与三相电源连接,启动时控制电路切换使三相的大绕组通电,小绕组断开,这时绕组匝数少感抗也小,并且电流大,扭矩形较大,启动十秒后待电机工况稳定后,控制电路通过切换使大小绕组串联工作,此时匝数变多感抗变大,同时电流也相应变小,此时电机处于稳定低功耗抵扭矩的工作状态,工作电流小于同功率的电机,能耗和温升更低。
2.如权利要求1所述的一种三相同步电机,其特征在于:所述的大绕组的匝数大于小绕组的匝数。
3.如权利要求2所述的一种三相同步电机,其特征在于:大小绕组匝数之比小于7:3大于1:1。
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