專利名稱：帶補(bǔ)償抽頭的三相繞組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，是提高三相電動(dòng)機(jī)功率因素，節(jié)省材料消耗和電能的裝置，具體地說(shuō)是在三相異步電動(dòng)機(jī)線圈繞組中，增設(shè)用于連接電容器的抽頭。
隨著產(chǎn)生的不斷需要，電器也隨著多樣化，而電器的核心是電動(dòng)機(jī)；具近年有關(guān)資料表明電力網(wǎng)占最大負(fù)載(用電量)的是異步電動(dòng)機(jī)，大家知道這些感性負(fù)載在運(yùn)行中，需要從電力網(wǎng)中吸取無(wú)功電流，以供給其定子繞組建立磁場(chǎng)，故使電網(wǎng)的電壓降低，電能損耗增加，從而妨礙了有功功率的輸出；目前人們?yōu)榱私档碗娔軗p耗，改善功率因素；有的以增長(zhǎng)(大)鐵心來(lái)降低磁通密度，減少磁帶損耗和渦流損耗，來(lái)減少繞組電流，以提高效率。但一般高效率電動(dòng)機(jī)要比同功率電動(dòng)機(jī)的鐵心用材料量增加35％左右；以及高效率的美國(guó)萬(wàn)拉斯電機(jī)，它的每相繞組由兩個(gè)并聯(lián)的繞組組成的，其一是主繞組，它與電容器串聯(lián)。其二副繞組，控制繞組自動(dòng)控制電流值，使之與電動(dòng)機(jī)負(fù)載相匹配，它雖然節(jié)能但它的造價(jià)是標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的2倍；更多的是在電網(wǎng)設(shè)備上設(shè)置電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償，來(lái)降低電能損耗，提高用電經(jīng)濟(jì)性。而過(guò)補(bǔ)償又是有害的，這種補(bǔ)償雖然對(duì)損耗有所改善，但根本問(wèn)題沒(méi)有解決；無(wú)功補(bǔ)償本應(yīng)該隨著負(fù)載率變化跟著變化的，特別是感性負(fù)荷的變化，例如工廠低負(fù)荷或停工休息就難免會(huì)造成人們不希望的暫態(tài)現(xiàn)象。因而人們?cè)谧冸娬尽㈦娋W(wǎng)、電力系統(tǒng)中增設(shè)了，多種多樣的無(wú)功補(bǔ)償器及無(wú)功補(bǔ)償控制裝置，來(lái)減少電能損耗。就目前，多種多樣的低壓無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償裝置，例如TBBX系列電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率因數(shù)就地補(bǔ)償器(箱)，SBQ系列電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率就地補(bǔ)償器(箱)，XPJC系列無(wú)功功率自動(dòng)控制箱等一些補(bǔ)償器，都是由電容器和無(wú)功功率自動(dòng)控制器組成的；由無(wú)功功率自動(dòng)控制器對(duì)電網(wǎng)電流進(jìn)行采樣，由控制器內(nèi)的微電腦對(duì)采樣電流進(jìn)行分析運(yùn)算后，將控制信號(hào)送到輸出繼電器，輸出繼電器再控制補(bǔ)償箱(柜)中的接觸器切換電容器，從而控制電容器組的投切，以達(dá)到提高功率因數(shù)的目的。大家知道這些自動(dòng)補(bǔ)償器有以下缺點(diǎn)一是分組或分檔投切電容器的，而不是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電容量的；不能按投入感性負(fù)載的大小(臺(tái)數(shù)的多少)來(lái)適量補(bǔ)償?shù)模驗(yàn)楦行载?fù)載的投切并不是按組或按檔的；二是電容器的殘留電壓?jiǎn)栴}，電容器每次的切除、投運(yùn)都需要間隔一定的時(shí)間，以保證電容器的充分放電，防止產(chǎn)生電壓疊加損壞設(shè)備，但是感性負(fù)載的投切并不是按時(shí)間的，因其國(guó)家還規(guī)定了此類電容器，斷開電源后3分鐘，剩余電壓應(yīng)降到50伏以下的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為了使電容器達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)都裝設(shè)了放電裝置，但是放電裝置是消耗電能產(chǎn)生熱量的部件；三是這些動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器的成本，主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)(微電腦)成本和控制器的維護(hù)費(fèi)用，而不是作為無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜魃?；從而回收投資成本都是以年來(lái)計(jì)算的，因此只有部分企業(yè)實(shí)體能勉強(qiáng)使用。但是據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，異步電動(dòng)機(jī)用電量占全國(guó)總發(fā)電量的60％以上。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行必需吸收無(wú)功電流，使電壓降低，電能損耗增加，妨礙有功功率輸出；同時(shí)也會(huì)由于工廠生產(chǎn)需要而產(chǎn)生的用電高峰和低谷，造成人們不希望的暫態(tài)現(xiàn)象等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的，是提供一種帶補(bǔ)償抽頭的三相繞組，它可方便地，把電容器連接在三相電動(dòng)機(jī)繞組的抽頭引出線端上，作為與電動(dòng)機(jī)同步投切，的適量無(wú)功補(bǔ)償，而減少繞組無(wú)功電流，以減少三相電動(dòng)機(jī)繞組線徑及用材料量，和以減少產(chǎn)生電壓疊加等弊端，降低損耗，減少輸電線路的無(wú)功電流，以減輕電源負(fù)擔(dān)，降低電機(jī)的綜合功率損耗和減少電網(wǎng)暫態(tài)現(xiàn)象，以提高功率因數(shù)和運(yùn)行質(zhì)量；而減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償措施。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型在電動(dòng)機(jī)繞組中增設(shè)了，無(wú)功補(bǔ)償電容器的連接抽頭，使用時(shí)將電容器引出線端連接上該抽頭引出線端，以實(shí)現(xiàn)與三相異步電動(dòng)機(jī)同步投切電容器的自然條件，使電動(dòng)機(jī)需要的無(wú)功電流由電容器供給，達(dá)到適量的繞組內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?；以減少線圈繞組的電流，減少電動(dòng)機(jī)用材料量，同時(shí)也減輕電源負(fù)擔(dān)，提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，以提高用電經(jīng)濟(jì)性。
由于它在繞組內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了無(wú)功補(bǔ)償，減少了線圈繞組的電流，減少電動(dòng)機(jī)用材料量，消除了另外增加補(bǔ)償相(柜)的麻煩問(wèn)題，降低了電機(jī)綜合功率損耗，同時(shí)提供了即時(shí)性，減少補(bǔ)償電容器的爆炸事故及危害性，以創(chuàng)造異步電動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)節(jié)電的自然條件；能自然實(shí)現(xiàn)電力部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合、可優(yōu)化無(wú)功潮流、減少合閘涌流，提高了設(shè)備利用率，提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，使負(fù)載出力提高；由于它是跟隨負(fù)載的最末端補(bǔ)償、最細(xì)級(jí)的投切補(bǔ)償電容量、最分散的分點(diǎn)補(bǔ)償、因而可改善電網(wǎng)供電質(zhì)量，減少電網(wǎng)的過(guò)補(bǔ)償以及暫態(tài)現(xiàn)象；因其以減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償設(shè)施；同時(shí)可為高效率中小型三相異步電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生創(chuàng)造直接條件，以提高用電經(jīng)濟(jì)性。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是三相電動(dòng)機(jī)繞組，增設(shè)無(wú)功補(bǔ)償電容器的抽頭示意圖。
圖2A是本實(shí)用新型星形接法，帶補(bǔ)償抽頭的三相繞組實(shí)施例示意圖。
圖2B是本實(shí)用新型角形接法，帶補(bǔ)償抽頭的三相繞組實(shí)施例示意圖。
圖中F.電動(dòng)機(jī)；U1、V1、W1，U2、V2、W2、分別為三相電動(dòng)機(jī)繞組端頭；1.繞組；2.補(bǔ)償抽頭；3.導(dǎo)線；4.接線板；5.電容器接線端；C.補(bǔ)償電容器；A、B、C為三相電源進(jìn)線端。
在圖1中看出本實(shí)用新型是在三相電動(dòng)機(jī)(F)的繞組(1)中間，增設(shè)有補(bǔ)償抽頭(2)它是用于補(bǔ)償電容器(C)連接的；導(dǎo)線(3)是將(U1、V1、W1，U2、V2、W2、)繞組端頭連接于接線板(4)，接線板(4)用于繞組接線方法和電源進(jìn)線的連接。
在圖2中看出，它在三相繞組(1)，中間增設(shè)的補(bǔ)償抽頭(2)與補(bǔ)償電容器(C)的接線端(5)連接著的，待電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)需要的無(wú)功電流由補(bǔ)償電容器(C)通過(guò)抽頭(2)供給，作為電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償，無(wú)須經(jīng)過(guò)(U1、V1、W1，或U2、V2、W2、)繞組端頭，輸送無(wú)功電流，從而可減小繞組導(dǎo)線的線徑，減少電動(dòng)機(jī)用材料量，以減輕電動(dòng)機(jī)成本提高電動(dòng)機(jī)效率；同時(shí)減少所有直系輸電設(shè)施的電流；圖2A是，星形接法繞組，連接著角形接法的補(bǔ)償電容器(C)；圖2B是角形接法繞組，連接著星形接法的補(bǔ)償電容器(C)(補(bǔ)償電容器的連接方法一般似電容器的額定電壓擬定)。由該圖看出，星形接法繞組和角形接法繞組，都適應(yīng)連接補(bǔ)償電容器(C)作為電動(dòng)機(jī)無(wú)功補(bǔ)償?shù)?；A、B、C是三相電源進(jìn)線端用于電源接入的。由于該補(bǔ)償電容器是連接在電動(dòng)機(jī)繞組中，是利用繞組放電的，消除了消耗電能產(chǎn)生熱量的放電裝置，能保證電容器即時(shí)放電，減少電壓疊加危害，(由于它是連接在電動(dòng)機(jī)繞組中的，諧振作用在各齒槽中的繞組有不同電壓而產(chǎn)生的負(fù)序分量，但總的運(yùn)行電流及損耗已減少了)另外該補(bǔ)償是形成極多分系統(tǒng)的固定靜態(tài)補(bǔ)償，自然就形成了整系統(tǒng)的適量動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，它補(bǔ)償容量的精度級(jí)，也自然地高于作為事后補(bǔ)償?shù)娜魏蝿?dòng)態(tài)補(bǔ)償器。所以可減少電網(wǎng)的過(guò)補(bǔ)償以及暫態(tài)現(xiàn)象，減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償措施；提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，減少輸電線路的無(wú)功電流，減少負(fù)載欠電壓、以提高電動(dòng)機(jī)出力；即提高用電經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求1.一種帶補(bǔ)償抽頭的三相繞組，它由三相電動(dòng)機(jī)繞組(1)及電動(dòng)機(jī)繞組端頭(U1、V1、W1，U2、V2、W2、)等組成的，其特征在于在繞組(1)中設(shè)置有補(bǔ)償抽頭(2)。
專利摘要一種帶補(bǔ)償抽頭的三相繞組，是在三相繞組中增設(shè)抽頭，用于連接補(bǔ)償電容器，待電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要的無(wú)功電流，由電容器(C)通過(guò)抽頭供給，作為無(wú)功補(bǔ)償，減少繞組電流，以減小繞組線徑及電機(jī)用材料量，減輕電機(jī)成本提高功率因數(shù)；同時(shí)減少所有直系輸電設(shè)施電流，形成分系統(tǒng)靜態(tài)補(bǔ)償，以形成整系統(tǒng)適量的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以減少電網(wǎng)的過(guò)補(bǔ)償及暫態(tài)現(xiàn)象，而減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償設(shè)施，提高用電經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)H02K3/04GK2552240SQ0223713
公開日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者葉孫礎(chǔ), 葉孫雄 申請(qǐng)人:葉孫礎(chǔ)