[实用新型]无滑环交流绕线电动机

说明书

技术领域

本实用新型属于机电技术领域，具体涉及一种无滑环交流绕线电动机。

背景技术

交流电动机就结构型式的不同可分为两种，即交流笼型电动机和交流绕线式电动机。普通交流笼型电动机具有结构简单、运行可靠、成本低等优点，但起动品质因数很小，即起动电流大、起动转矩小。而普通交流绕线式电动机虽可通过外串电阻来提高起动品质因数，但存在可靠性差、维护麻烦、结构和工艺复杂等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种在普通绕线式电动机上改型设计，取消了滑环和电刷，具有较高起动品质因数的交流绕线式电动机。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：该无滑环交流绕线电动机，包括单定子、单转子，电动机无滑环、无电刷，其定子绕组为PY/(P-q)Y接法，即多星形并联联结法，其中，P为基波极对数，q为起动时每相丢弃的并联支路数；其转子绕组由数个独立闭合回路组成，闭合回路的个数与转子的相数相同，每个闭合回路又由数个并联线圈组联结而成；定子绕组通过外接开关从起动时的(P-q)Y多并联星形联接不断电切换到运行时的PY多并联星形联结的正规60°相带联结。

本实用新型的基本工作原理是：定子绕组采用两种不同星数的多并联星形接法，在电动机起动时，通过开关使定子绕组连接成(P-q)Y形并投入电网，待起动完成后通过开关切换使定子绕组转换成PY多并联星形接法，转换过程中不断电，即完成起动方式和运行方式。当电动机将部分定子绕组按起动方式接入电网时，定子磁势将视不同的接法而产生两个或几个很强的起动极谐波磁势，而转子绕组将被设计为提供对应的定子谐波磁场产生的电流的流通路径，该路径具有较大的起动电阻，由于起动电阻大，从而提高了电动机的起动品质因数，即起动转矩大和起动电流小。当电动机起动完成后，通过转换开关，将定子绕组的其它线圈并入到起动星形绕组里面，在不断电情况下按运行方式接入电网，这样电机起动极谐波被消除，将在基波磁场作用下切换到正常运行状态，这时转子绕组将提供对应基波磁产生的电流的流通路径，而该电路被设计成电阻很小，因而使电机运行性能好。

本实用新型针对绕线式电动机结构复杂，运行不可靠，笼型电动机虽结构简单、运行可靠，但起动特性不佳的特点，从普通绕线式电动机基础上进行改型设计，采用单定子、单转子结构及独特的电动机定子和转子绕组方案，而其他部件与一般传统绕线型电动机基本相同，因此结构上具有笼型电动机的优点，转子无滑环、无电刷，而起动性能上却具有绕线式电动机高起动品质因数的优点，从而有效地解决了起动、运行、可靠性的问题。因此，本实用新型结构简单，运行可靠，起动性能好。

附图说明

图1是本实用新型的定子绕组通用接线图。

图2是本实用新型的转子绕组通用接线图。

图3是本实用新型实施例的36槽定子绕组联结图。

图4是本实用新型实施例的48槽转子绕组联结图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

参见图1和图2，分别是本实用新型通用的定子、转子接线图，图1中，n+q＝P，其中，P为基波极对数，n为起动时每相的并联支路数，q为起动时每相丢弃的并联支路数，一般取q＝1，A_n、B_n、C_n、A_q、B_q、C_q为对应的三相绕组，各段绕组由相同数目的线圈构成。电动机起动时，合上开关K1，定子绕组中的部分绕组被抛弃，即为(P-q)Y连接方式，起动完成后，合上开关K2，被抛弃的绕组接入电路，即为PY连接方式。图2中的转子独立闭合回路的个数与转子的相数相同，一般为3、4、5，每个独立闭合回路又由多个并联线圈组组成，其中，N1与N2两个线圈组的匝数之和正好为每个普通线圈的匝数，N1、N2分别由一个或几个线圈串联形成。转子绕组的形式为波形绕组。每个闭合回路的组成，由基波(运行极)槽号相位图进行设计，按照谐波下各并联线圈组的两端的复合电势为零既转子相回路中无电流、基波下回路中有电流且并联线圈组中无环流的原则选择各相槽号。

参见图3和图4，以定子、转子槽数分别为36槽、48槽，6极的交流电动机为实施例进行说明，图3为定子36槽绕组连接方案，图4为对应的48槽转子绕组方案。当电动机起动时，定子绕组的2Y起动部分绕组通过U_Q、V_Q、W_Q接入三相电源，电动机将产生6极、4极、10极等起动谐波，由于转子绕组的特殊设计6极和10极等起动谐波在转子绕组每一闭合回路中感应电流流不通，只能通过转子绕组中的并联线圈组组成的流通路径，这条路径中的起动电阻很大。根据电机学原理，这时由于起动电阻的作用，电动机将产生较大的起动力矩而且起动电流很低，即电机的起动品质因数大。电动机将快速起动，当电动机起动完成后，在U_Q、V_Q、W_Q不断电的情况下，将电机另一部分绕组通过U、V、W分别对应接入电源，此时电动机定子绕组按6极60°相带正规绕组3Y连接方式投入运行，电动机将只产生6极运行基波磁场，这时由于转子绕组中感应电流将不在并联线圈组内部环流，而只通过整个闭合回路，这时回路中的电阻很小，提高了运行性能。这样便完成了电动机从起动到运行的整个过程。