專利名稱：準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力和發(fā)電、變電和配電技術(shù)領(lǐng)域中的電動(dòng)機(jī)的控制或調(diào)節(jié)；或者說，涉及緊急保護(hù)電路裝置，具體地說，是一種用于電動(dòng)機(jī)防止過負(fù)載或防止過電壓、防止斷相等的緊急保護(hù)電路裝置。
為了提高電機(jī)性能，降低能耗，曾有人采取了不少技術(shù)措施，如根據(jù)電機(jī)工作在輕重不同負(fù)載狀態(tài)下自動(dòng)切換電機(jī)繞組的“Y”形與“△”形接法；改進(jìn)電機(jī)制造工藝，在電機(jī)線槽中灌注高導(dǎo)磁材料，減少漏磁損耗；為避免電機(jī)在空載狀態(tài)下運(yùn)行耗電，給電機(jī)加裝空載限制器等等，對(duì)電機(jī)節(jié)電都能收到一定效果，但同時(shí)也存在一定問題，如裝置復(fù)雜，成本與故障率高，可靠性和使用壽命較低，一些節(jié)電裝置還使電機(jī)的某些技術(shù)性能受到限制，對(duì)電機(jī)的電沖擊次數(shù)增多，調(diào)節(jié)不連續(xù)，對(duì)電網(wǎng)干擾大等。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，能提高電機(jī)性能，節(jié)電效果明顯的準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器，包括并聯(lián)著的三組電容器；每二組電容器間均有一引出線，三引出線分別用以接往電機(jī)三相電輸入端；三引出線上接有緊急保護(hù)電路。
本實(shí)用新型中的緊急保護(hù)電路為熔斷器或防過壓、防過載、防斷相保護(hù)器或熔斷器與防過壓、防過載、防斷相保護(hù)器的組合。
本實(shí)用新型中的每組電容器由并聯(lián)著的主諧振電容器、濾諧波電容器所組成。當(dāng)然，也可為一個(gè)同時(shí)起兩種作用的電器。
本實(shí)用新型中的三組電容封裝在一個(gè)殼體中。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是從電能與磁能有效轉(zhuǎn)換這一根本途徑入手，將電容無功功率補(bǔ)償技術(shù)與感容儲(chǔ)能元件并聯(lián)諧振理論有機(jī)結(jié)合起來，達(dá)到了提高電機(jī)性能，降低能耗，節(jié)省電能的目的。不需改變電機(jī)結(jié)構(gòu)，不需改變電機(jī)運(yùn)行中繞組接法，不需改變電機(jī)供電電壓，便可實(shí)現(xiàn)電機(jī)全動(dòng)態(tài)范圍連續(xù)的節(jié)電效果。體積小、結(jié)構(gòu)合理、成本低，與電機(jī)配接方便；性能穩(wěn)定、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)；能全面提高電機(jī)性能指標(biāo)，節(jié)電效果明顯，特別是提高電機(jī)的空載與輕載的性能尤顯，能有效抑制電機(jī)產(chǎn)生的高次諧波，減少對(duì)電網(wǎng)的干擾，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量；能提高電機(jī)安全和使用壽命。
以下為本實(shí)用新型配接1.5KW三相異步電機(jī)的測(cè)試數(shù)據(jù)表。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1為本實(shí)用新型的一種準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為加接本實(shí)用新型前電機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試圖表。
圖3為加接本實(shí)用新型后電機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試圖表。
圖1描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。三個(gè)主諧振電容器C1、C2、C3分別與濾諧波電容器C4、C5、C6并聯(lián)，并經(jīng)熔斷器RD1、RD2、RD3接在電機(jī)三相電輸入端A、B、C上；由電容C7、C8、C9、C10，電阻R1、R2，二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，三極管BG1，繼電器J所組成的斷相保護(hù)電路與熔斷器RD1、RD2、RD3聯(lián)合組成緊急保護(hù)電路，斷相保護(hù)電路上的輸出接點(diǎn)1、2用以控制交流接觸器。主諧振電容器C1、C2、C3可選用損耗小的聚丙烯有機(jī)膜耐壓500V的CBB型交流電容器，電容器的電容量可根據(jù)不同功率的電機(jī)確定。濾諧波電容器C3、C4、C5可選用CL21型有機(jī)膜耐壓630V的電容，其電容量也可根據(jù)不同電機(jī)選配。主諧振電容與濾諧波電容封裝在一個(gè)殼體中，構(gòu)成一個(gè)電容組件。在主諧振電容上并聯(lián)濾諧波電容的目的是為了能更好地濾除電機(jī)產(chǎn)生的高次諧波分量。
電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，它的三相繞組可分別等效為電感L與電阻r的串聯(lián)電路，每個(gè)繞組二端并聯(lián)上電容C后便組成三個(gè)并聯(lián)諧振回路，根據(jù)電機(jī)繞組動(dòng)態(tài)感抗大小適當(dāng)選取電容的容量可使三個(gè)回路與三相50HZ交流電產(chǎn)生諧振或準(zhǔn)諧振。根據(jù)感容儲(chǔ)能元件并聯(lián)諧振特性，將會(huì)產(chǎn)生升流效應(yīng)，即回路中的諧振或準(zhǔn)諧振電流遠(yuǎn)大于輸入總電流。此時(shí)輸入總電流等于或略大于純阻性負(fù)載電流。這樣，一方面減少了供電線路對(duì)電機(jī)輸入無功電流分量，降低了線路能耗；另一方面，在輸入同樣大小電流條件下，電機(jī)可以獲得大于輸入電流若干倍的能換電流，可以提高電機(jī)的工作效率；同時(shí)，并聯(lián)回路還具有選頻作用，它可以有效濾除和吸收電機(jī)自身產(chǎn)生的各高次諧波分量，從而減少對(duì)供電電網(wǎng)的“污染”；電容儲(chǔ)能元件吸收的高次諧波電能在回路中再轉(zhuǎn)換成基波磁能，變害為利，減少雜散損耗，進(jìn)一步提高電機(jī)效率。
為防止電容組件中電容擊穿、短路而不能發(fā)揮應(yīng)有節(jié)電功能或供電電路故障的影響，設(shè)置了由熔斷器和斷相保護(hù)器組成的緊急保護(hù)電路，當(dāng)然，也可采用其它形式的保護(hù)電路，以便在遇到故障情況時(shí)切斷電源，確保電機(jī)安全高效運(yùn)行。在電機(jī)上已加裝緊急保護(hù)電路情況下，可將本實(shí)用新型的電容器組件直接與這些緊急保護(hù)志路接合使用，而省卻額外的保護(hù)電路。
斷相保護(hù)電路原理是普通技術(shù)人員可以理解的，在此省略描述。
從圖2、圖3中可看出加裝本實(shí)用新型后電機(jī)性能得到顯著改善的情況。
圖2、圖3中，P1(KW)為電機(jī)輸入功率，P2(KW)為電機(jī)輸出功率，I(A)為電機(jī)輸入電流，S1(％)為轉(zhuǎn)差率，EFF(％)為電機(jī)效率，POF為電機(jī)功率因數(shù)。圖2、圖3曲線均是由計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)加裝本實(shí)用新型前后的同一臺(tái)1.5KW三相異步電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試并繪出的電機(jī)全動(dòng)態(tài)負(fù)載特性曲線。從電機(jī)的技術(shù)性能指標(biāo)看，輸入功率P1、輸入電流I、轉(zhuǎn)差率S1越小越好，而電機(jī)效率EFF、功率因數(shù)POF則越大越好。對(duì)照?qǐng)D2、圖3可以看出，加裝本實(shí)用新型后，電機(jī)的輸入功率P1、輸入電流I、轉(zhuǎn)差率S1均比未加裝本實(shí)用新型的同一電機(jī)明顯下降，而電機(jī)效率EFF、功率因素POF則明顯提高，因此，本實(shí)用新型明顯地改善了電機(jī)性能。具體量級(jí)可參見前述測(cè)試數(shù)據(jù)表。
權(quán)利要求1.一種準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器，其特征在于包括并聯(lián)著的三組電容器，每二組電容器間均有一引出線，三引出線分別用以接往電機(jī)三相電輸入端；三引出線上接有緊急保護(hù)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器，其特征在于緊急保護(hù)電路為熔斷器或防過壓、防過載、防斷相保護(hù)器或熔斷器與防過壓、防過載、防斷相保護(hù)器的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的準(zhǔn)揩振式高效電機(jī)節(jié)電器，其特征在于每組電容器由并聯(lián)著的主諧振電容器、濾諧波電容器所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器，其特征在于三組電容器封裝在一個(gè)殼體中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種準(zhǔn)諧振式高效電機(jī)節(jié)電器，從電能與磁能有效轉(zhuǎn)換人手，將電容無功功率補(bǔ)償技術(shù)與感容儲(chǔ)能并聯(lián)諧振理論有機(jī)結(jié)合，達(dá)到提高電機(jī)性能，降低能耗的目的。包括并聯(lián)著的三組電容；每二組電容器間均有一引出線，三引出線分別用以接往電機(jī)三相電輸入端；三引出線上接有緊急保護(hù)電路。每組電容器由并聯(lián)著的主諧振電容器、濾諧波電容器所組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)電效果明顯。
文檔編號(hào)H02H7/08GK2114233SQ9123044
公開日1992年8月26日 申請(qǐng)日期1991年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月30日
發(fā)明者田錫公 申請(qǐng)人:田錫公