專利名稱：節(jié)能三相交流電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種目前正在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活中廣泛使用各種型號的三相交流電動機，主要是能把三相交流電動機在使用中進一步的節(jié)約交流電能。能使三相交流電動機在交通運輸、水利、電力及動力用戶中用于電能放大，節(jié)約一次能源，石油、煤炭、水能。

背景技術：
目前公知國內(nèi)外正在廣泛使用的三相交流電動機，雖然對交流電動機經(jīng)過多次技術改造，但是節(jié)約電能效果不明顯，功率大交流電動機在起動時，需要降壓設備幫助起動。


發(fā)明內(nèi)容
為了克服三相交流電動機在各領域的使用中節(jié)約電能效果不明顯。本發(fā)明是發(fā)明人經(jīng)過長期對三相交流電動機節(jié)能試驗和使用，主要是大膽使用杠桿原理中的省力杠桿(用大的動力轉(zhuǎn)矩驅(qū)動拖動小的阻力轉(zhuǎn)矩)再結(jié)合調(diào)整三相交流電動機的電、磁、力。把三相交流電動機的定子磁場電動勢(即電動機磁場電動勢2安培電流5匝電磁線＝10安匝，改變成1安培電流10匝電磁線＝10安匝電動勢)，用大轉(zhuǎn)矩、大磁場、小電流綜合起來拖動負載工作。使三相交流電動機在使用中節(jié)約電能。
本發(fā)明在不改變交流電動機的外部形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電機原理的條件下，實現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換，解決其技術問題所采取的技術方案是增加交流電動機兩個容量空間。一是機械性根據(jù)杠桿原理中的省力杠桿，來增加電動機定子、轉(zhuǎn)子鐵芯尺寸或者把目前正在使用的各種型號交流電動機的拖動負載減少，主要增加交流電動機的機械轉(zhuǎn)矩。二是電感性增加目前正在使用的交流電動機定子線圈匝數(shù)來增加電動機磁場電動勢，減少電動機的電流消耗。
本發(fā)明有益效果是對目前正在使用的各種型號的三相交流異步電動機、三相同步電動機經(jīng)過技術改造后就能直接使用。經(jīng)過技術改造過的三相交流電動機在使用中比目前正在使用的交流電動機拖動同功率負載時，節(jié)約二分之一到三分之二電能，在不改變供電容量的情況下，功率大的三相交流電動機在起動時省掉一臺起動設備。節(jié)能電動機和節(jié)能發(fā)電機組合可用于交流電能放大，放大后的電能供給用電設備可再次減少電能消耗。在低水位水能發(fā)電中用水循環(huán)電能放大再次節(jié)約電能。在交通運輸車、船上用機電組合進行電能放大后做動力節(jié)約柴油，電力用戶用電能放大節(jié)約電能。本發(fā)明的節(jié)約電能方案同樣適用于各種型號的三相交流電動機，更適用于高電壓大功率的三相交流電動機。本發(fā)明最大特點技術改造簡便、使用方便，節(jié)能效果明顯。最終以大轉(zhuǎn)矩、大磁場、小電流綜合起來帶動負載工作、達到節(jié)約交流電能的目的。



圖1是電動機△形接法。
圖2是電動機Y形接法。
(1)圖1、圖2中的接線方法，常用電動機、節(jié)能電動機都可使用。
(2)表1中的K1～K4系數(shù)是根據(jù)J、JO2、Y系列三相電動機定子鐵芯尺寸、定子線圈磁場電動勢，是配合公式(1)，K1～K4系數(shù)計算在實際使用中調(diào)整到能拖動工作負載達到節(jié)約電能的效果。JO2系列交流電動機以動力轉(zhuǎn)矩為主，Y系列交流電動機以定子磁場電動勢為主。
(3)公式(1)本發(fā)明首次使用在交流電動機的動力轉(zhuǎn)矩，其中電動機的定子磁場電動勢(磁通量)恒定時，電動機鐵芯轉(zhuǎn)子直徑越大、轉(zhuǎn)子長度越長、電動機的動力轉(zhuǎn)矩越大拖動的負載就越輕松。公式(2)為定子磁場電動勢。
(4)表2中的參數(shù)是目前正在使用的三相交流電動機經(jīng)過本方案技術改造后范例。是根據(jù)常用電動機定子鐵芯尺寸，按節(jié)能交流電動機要求修改，表格中的容量是根據(jù)常用電動機的設計功率，根據(jù)定子鐵芯尺寸，磁場電動勢按節(jié)能要求降載后的(拖動負載)輸出功率，輸入功率為電動機消耗電能功率。為了便于節(jié)能電動機修理，其型號及基座參數(shù)是根據(jù)常用電動機定子鐵芯尺寸、槽數(shù)、繞線形式、并聯(lián)支路等要求進行嵌線。
式中F為電動機電動勢(磁通勢)，電動勢的計算方法經(jīng)試驗單匝線圈流過定子鐵芯長度每10厘米為一個計算單位(安匝)。
式中D-定子鐵芯內(nèi)徑(轉(zhuǎn)子鐵芯外徑)(厘米)L-定子鐵芯長度(厘米)P-電動機功率(千瓦)I-流過鐵芯的電流(安)n-線圈匝數(shù)(匝)F-電動機定子磁場電動勢(安匝)。

具體實施例方式 把目前正在使用的三相交流電動機進行技術改造的方案，一是把目前正在使用的三相交流電動機接線盒有兩種接線方法，改變?nèi)嘟涣麟妱訖C接線盒接線方法，把圖1三角形接法使用電壓為380伏、3000伏、6000伏三相交流電動機改變?yōu)閳D2星形接線方法。二是把目前正在使用的電壓為380伏、3000伏、6000伏，三相交流電動機接線盒只有一種圖1是△形接法的或是圖2是Y形接線法的電動機引出線的，只要把被改造的電動機定子線圈匝數(shù)增加一倍，把電動機定子線圈單匝導線橫斷截面減少一半，電動機接線方法不變。三是直接把目前正在使用的電動機不改變接線盒接線方法，只改變電動機定子線圈并聯(lián)支路，把并聯(lián)支路為2、4、6、8改接成1、2、3、4作支路。以上三種方法任意使用一種方法，然后直接把被使用的電動機拖動負載三相異步電動機負載減少40％-50％、三相同步電動機負載減少40％。當電動機改變接線方法或改變線圈匝數(shù)和并聯(lián)支路后。電動機定子線圈繞組承受的電壓為原來的2倍，電流為原來的1/4，電動機的磁場電動勢為原來的1/2，拖動同功率負載轉(zhuǎn)矩大于原來的1.5倍。
必須要求節(jié)能交流電動機在接線盒內(nèi)或電動機標牌上注明接線方法。
表1
電動機容量計算公式(1)

電動機磁通勢計算公式(2)F＝I×n 表2

權利要求
1.把目前正在使用的電壓為380伏、3000伏、6000伏，三相交流異步電動機、三相同步電動機的電、磁、力三者關系進行調(diào)整，實現(xiàn)三相交流電動機的電磁能量轉(zhuǎn)換。主要是增加交流電動機的兩個容量空間一是機械性，根據(jù)杠桿原理中的省力杠桿，增加交流電動機的機械轉(zhuǎn)矩是加大電動機的定子轉(zhuǎn)子尺寸，把目前正在使用的三相交流電動機拖動負載減少40％～50％或用圖4公式(1)確定交流電動機要拖動的工作負載(輸出功率)。圖4公式2可計算出常用電動機磁場電動勢(磁通量)，節(jié)能電動機的磁場電動勢。二是電感性，在技術改造方案中是為了增加目前正在使用的三相交流電動機定子線圈匝數(shù)來增加磁場電動勢減少電流消耗。
2.根據(jù)權利要求1所述，在具體實施方案中主要是用大的動力轉(zhuǎn)矩拖動小的阻力轉(zhuǎn)矩，增加交流電動機的定子線圈匝數(shù)是因消耗電網(wǎng)的電流減少后，電動機磁場電動勢減少。增加定子線圈匝數(shù)是增加磁場電動勢。
3.節(jié)能三相交流電動機特點是大的機械轉(zhuǎn)矩、大磁場、小電流綜合起來拖動負載工作達到節(jié)約電能的目的。
全文摘要
本發(fā)明是把目前正在使用的或設計制造中的電壓為380伏、3000伏、6000伏三相電動機的電、磁、力三者關系進行調(diào)整，用大的動力轉(zhuǎn)矩驅(qū)動拖動負載，增加定子線圈匝數(shù)保持定子磁場電動勢，實現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換。用大轉(zhuǎn)矩、大磁場、小電流拖動負載工作達到節(jié)約交流電能。
文檔編號H02K3/00GK101814789SQ20091000829
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權日2009年2月19日
發(fā)明者施之仿 申請人:施之仿