專利名稱：稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機的制作方法
專利說明
屬技術領域本實用新型涉及稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機，屬于新技術、新材料及節能技術領域。
背景技術：
本實用新型專利的技術背景在于本專利主要設計人早在前幾年陸續申請了“稀土永磁高效同步電動機”(專利號90204588)、“稀土永磁同步電動機””(專利號97228739)、“稀土永磁同步電動機”(專利號00226188)三項專利，該專利產品的性能指標達到了國際先進水平和國內領先水平，經油田用戶使用結果，證實該電機節能效果顯著，綜合節電率達20％以上，因此深受用戶的歡迎，然而該類電機存在的主要缺點在于起動電流明顯偏大(一般在10倍額定電流以上)，對電網沖擊較大。為此，在以上三項專利產品的基礎上，提出稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機的實用新型專利，在保持原稀土電機優越性條件下，降低其起動電流，達到3～5倍額定電流，提高起動轉矩的目的。

發明內容
本實用新型的目的在于提供一種稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機，該電機不僅起動電流小，而且起動轉矩高，達到高滑差起動的目的。
本實用新型是這樣構成的，它具有定子和轉子，轉子上設有起動籠和永磁磁極，其特征在于(1)定子上分別設有運行繞組和異步起動繞組，異步起動繞組的極對數是轉子永磁磁極的極對數的一半或倍數，以使轉子永磁磁極對異步起動繞組不起作用或減弱作用；(2)異步起動繞組和運行繞組用繞組切換控制器連接，以使兩套繞組先起動，后運行，不能同時工作；(3)起動籠由高電阻率合金鋁制成，使電機達到高滑差性能。
本實用新型的定子繞組增設有異步起動繞組，在電機起動時由于異步起動繞組的極對數是轉子永磁磁極的極對數的一半或倍數，因而轉子上的永磁體磁極對異步起動繞組不起作用或減弱作用，同時由于增加了起動籠的電阻使起動性能具有高滑差特性，故起動電流降到3～5倍的額定電流，并使起動轉矩有所提高。當起動轉速達到或接近電機的同步轉速時，運行繞組感應電勢與外加電壓相接近，此時繞組切換控制器工作，使起動繞組斷開，而運行繞組接通，達到使電機切換到同步運行的目的。由于運行時激磁電流小，功率因數接近為1，所以運行繞組線徑可大幅度減小，而異步起動繞組僅在起動瞬時工作，電流密度可取得較大，故使兩套繞組的總截面積與原同功率異步電機繞組的截面積相接近，因此其電機的機座號與同功率異步電機相同。
本實用新型不僅起動電流小、起動轉矩高，而且保持了原稀土永磁同步電動機的高效節能等優點。


圖1-本實用新型稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機結構示意圖。
圖2-本實用新型繞組切換控制器的電路圖。
圖中，1-定子，2-轉子，3-起動籠，4-運行繞組，5-異步起動繞組，6-永磁磁極。
具體實施方式
本實用新型實施例具有定子1和轉子2，轉子上設有起動籠3和永磁磁極6，其特征在于(1)定子上分別設有運行繞組4和異步起動繞組5，異步起動繞組的極對數是轉子永磁磁極的極對數的一半或倍數，以使轉子永磁磁極對異步起動繞組不起作用或減弱作用；(2)異步起動繞組和運行繞組用繞組切換控制器連接，以使兩套繞組先起動，后運行，不能同時工作；(3)起動籠由高電阻率合金鋁制成，使電機達到高滑差性能。
上述兩套繞組的總截面積與原同功率異步電機繞組的截面積比值為1.0-1.2，這樣可使兩套繞組的總截面積接近原異步機繞組的截面積，槽滿率不變，輸出有功功率不變，繞組溫升不變，而電機的機座號也不變。
上述的繞組切換控制器由兩個交流接觸器C1、C2和一個繼電器J組成，達到先起動，后運行的目的。
上述的運行繞組和異步起動繞組分別以星形連接方式與三相電源相連接(如圖2所示)，運行繞組的其中一相繞組上并聯有中間繼電器J，所述的三相電源的電路上其中一相連接有繞組切換控制器電路，所述的繞組切換控制器的電路由兩個交流接觸器C1、C2支路并聯構成，其中C1支路上串接有J的常閉觸點J11，和C2的常閉觸點C24；C2支路上串接有J的常開觸點J12，J12與C2的常開觸點C25相并聯，所述的交流接觸器C1的常開觸點C11-C13分別串接在異步起動繞組的各相電路上，C2的常開觸點C21-C23分別串接在運行繞組的各相電路上。
上述繞組切換控制器的三相電路的輸入端上連接有用于與電源相連接的開關Zk。
上述繞組切換控制器用來實現本實用新型同步電動機的異步起動和同步運行的目的。其工作原理說明如下當開關Zk閉合，交流接觸器C1(C11-C13)接通，異步起動繞組開始工作；此時，隨著電機轉速的上升，運行繞組中的感應電動勢也在增加；當其電動勢值接近網絡電壓時，中間繼電器J動作，交流接觸器C2(C21-C23)接通并自鎖，運行繞組接通，同時交流接觸器C1(C11-C13)斷開，起動繞組斷開，起動過程結束，電機進入同步運行階段。
本實用新型構思新穎，設計合理，具有較大的推廣應用價值。
權利要求1.一種稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機，具有定子和轉子，轉子上設有起動籠和永磁磁極，其特征在于(1)定子上分別設有運行繞組和異步起動繞組，異步起動繞組的極對數是轉子永磁磁極的極對數的一半或倍數，以使轉子永磁磁極對異步起動繞組不起作用或減弱作用；(2)異步起動繞組和運行繞組用繞組切換控制器連接，以使兩套繞組先起動，后運行，不能同時工作；(3)起動籠由高電阻率合金鋁制成，使電機達到高滑差性能。
2.根據權利要求1所述的稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機，其特征在于兩套繞組的總截面積與原同功率異步電機繞組的截面積比值為1.0～1.2。
3.根據權利要求1、2所述的稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機，其特征在于所述的繞組切換控制器由兩個交流接觸器C1、C2和一個繼電器J組成，達到先起動，后運行的目的。
專利摘要本實用新型是一種稀土永磁高滑差起動高效節能同步電動機，具有定子和轉子，轉子上設有起動籠和永磁磁極，其特征在于(1)定子上分別設有運行繞組和異步起動繞組，異步起動繞組的極對數是轉子永磁磁極的極對數的一半或倍數，以使轉子永磁磁極對異步起動繞組不起作用或減弱作用；(2)異步起動繞組和運行繞組用繞組切換控制器連接，以使兩套繞組先起動，后運行，不能同時工作；(3)起動籠由高電阻率合金鋁制成，使電機達到高滑差性能。該電機起動電流小，起動轉矩高。
文檔編號H02K3/28GK2620421SQ03216640
公開日2004年6月9日 申請日期2003年4月23日 優先權日2003年4月23日
發明者蔣宗榮, 張高圣, 吳亞麟, 劉立恩, 許一英 申請人:閩東電機(集團)股份有限公司