[发明专利]感应电动机的定子整数槽与分数槽绕组转化运行系统及运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应电动机的定子整数槽与分数槽绕组转化运行系统及运行方法，属于感应电动机技术领域。

背景技术

在石油、冶金、矿山等很多工业领域，由于使用的工业设备起动负载重，必须配置大功率的电动机才能满足设备起动的要求，但是设备起动后进入正常运转时，则需电动机输出功率减小，其负荷率常低于额定功率的50％，这会导致电动机的效率和功率因数很低，造成大量能源浪费。

发明内容

本发明是为了解决采用现有大功率的电动机起动工业设备，当工业设备正常运转时，电动机的效率和功率因数低的问题，提供一种感应电动机的定子整数槽与分数槽绕组转化运行系统及运行方法。

本发明所述感应电动机的定子整数槽与分数槽绕组转化运行系统，它包括按现有工艺下线的定子绕组，它还包括电流互感器、采样电阻、有效电路、微处理器、继电器和交流接触器，

定子绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，A相绕组、B相绕组和C相绕组对称分布，A相绕组、B相绕组和C相绕组接线方式相同，以A相绕组为例说明绕组的接线方式：

A相绕组分布于54个绕组槽中，A相绕组由54个绕组线圈组成，所述绕组线圈用Ai-Xi表示，Ai表示第i个绕组线圈中位于上层边的接线端，Xi表示第i个绕组线圈中位于下层边的接线端，i为绕组线圈的序号，i＝1，2，3……，54，

A相绕组中第1个绕组线圈的两接线端A1和X1与第28个绕组线圈的两接线端A28和X28均作为出线端，A相绕组中其余绕组线圈的端部接线法如下：

X49-A49→X35-A35→X22-A22→X8-A8，X49和A8为出线端；

A2-X2→A3-X3→X50-A50→A42-X42→A43-X43→X36-A36→A29-X29→A30-X30→X23-A23→A15-X15→A16-X16→X9-A9，A2和A9为出线端；B相绕组的八个出线端为：B19和Y19、B46和Y46、Y13和B26、B20和B27；

C相绕组的8个出线端为：C10和Z10、C37和Z37、Z4和C17、C11和C18；

→表示两个出线端之间进行连接；

上述24个出线端与交流接触器电气连接，交流接触器的控制信号输入端连接继电器的控制信号输出端，继电器的控制信号输入端连接微处理器的控制信号输出端，微处理器的采样信号输入端连接有效电路的有效信号输出端，有效电路的有效信号输入端连接采样电阻的交流标准电压信号输出端，采样电阻的交流电流信号输入端连接电流互感器的交流电流信号输出端，电流互感器用于采集感应电动机的主回路电流。

电流互感器用于将采集获得的主回路电流转换为0A-5A的交流电流信号。

所述采样电阻的阻值范围为0.1Ω-5Ω。

本发明所述基于上述感应电动机的定子整数槽与分数槽绕组转化运行系统的运行方法，

启动感应电动机，通过继电器对交流接触器输出控制信号，由交流接触器实现定子绕组的如下接线方式：将A相绕组的八个出线端A1、X1、A28、X28、X49、A8、A2和A9、B相绕组的八个出线端B19、Y19、B46、Y46、Y13、B26、B20和B27及C相绕组的八个出线端C10、Z10、C37、Z37、Z4、C17、C11和C18设置为断电状态，其余的定子绕组为Δ接；

感应电动机运行过程中，由微处理器对采样信号进行处理，当检测到感应电动机的主回路电流与其额定值相差5％时，判定感应电动机进入正常工作状态，通过继电器对交流接触器输出控制信号，由交流接触器实现定子绕组接线方式的转换：使处于断电状态的A相绕组的八个出线端A1、X1、A28、X28、X49、A8、A2和A9串联到A相绕组中，B相绕组的八个出线端B19、Y19、B46、Y46、Y13、B26、B20和B27串联到B相绕组中，C相绕组的八个出线端C10、Z10、C37、Z37、Z4、C17、C11和C18串联到C相绕组中，实现感应电动机分数槽绕组运行；

同时微处理器根据采样信号对感应电动机正常工作状态的电动机载荷进行判断，当获得感应电动机为额定功率输出时，控制交流接触器实现A相绕组、B相绕组和C相绕组为Δ接；

当获得感应电动机实际输出功率小于额定值的80％并且大于额定值的60％时，判定感应电动机进入中功率运行状态，通过继电器对交流接触器输出控制信号，由交流接触器实现定子绕组接线方式转换为Y/Δ混接；