一種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，包括設(shè)置在一個(gè)變壓器鐵心體上的按1∶2的容量設(shè)置的第一分變壓器和第二分變壓器，第一分變壓器和第二分變壓器的初級繞組分別由第一開關(guān)組和第二開關(guān)組控制，電壓檢測單元輸入端連接電機(jī)電源輸入端電壓，電壓檢測單元的輸出端連接控制器的第一輸入端，電流檢測單元連接用于感應(yīng)電機(jī)電流的互感器線圈，電流檢測單元的輸出端連接控制器的第二輸入端，控制器的第一輸出端連接第一開關(guān)組的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關(guān)組的控制輸入端。本實(shí)用新型用于在電動(dòng)機(jī)的供電回路中接入分變壓器，通過控制分變壓器的接通和斷開調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的三相電源電壓的高低。
【專利說明】一種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地涉及一種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)是以電力為能源的動(dòng)力設(shè)備，各種380V低壓電動(dòng)機(jī)，6kV高壓電動(dòng)機(jī)，1kV高壓電動(dòng)機(jī)，尤其是針對那些風(fēng)機(jī)泵類通用機(jī)械設(shè)備，其負(fù)載率低，欠載，輕載的或一些需經(jīng)常起動(dòng)停止，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，而負(fù)載轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小較多的生產(chǎn)機(jī)械，普遍存在的大馬拉小車的問題。
[0003]以高壓電網(wǎng)為例，35kv以下電網(wǎng)供電電壓標(biāo)準(zhǔn)范圍為:νθ±7%為合格范圍，而電動(dòng)機(jī)的供電電壓允許的標(biāo)準(zhǔn)范圍為:ve±5%。因此，以1kv電網(wǎng)為例，電網(wǎng)供電壓范圍為:10kv±7%，即9.3kv?10.7kv均為合格，而電動(dòng)機(jī)的電壓允許范圍是10kv±5%，即9.5kv?10.5kv,即在電網(wǎng)電壓9.5kv時(shí)電機(jī)應(yīng)能輸出額定功率，而電機(jī)電壓的升高，其直接結(jié)果是增大電機(jī)的發(fā)熱損耗，尤其當(dāng)電機(jī)負(fù)荷率β小時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)低，無功電流大，無功造成的有功損耗也大，當(dāng)供給電機(jī)的電壓高時(shí)，勵(lì)磁電流處于飽和狀態(tài)，會增加鐵損，這時(shí)適當(dāng)?shù)慕档碗姍C(jī)端電壓，減少勵(lì)磁電流，使電機(jī)退飽和運(yùn)行，不但可以減少電機(jī)固定損耗，還會提高電機(jī)運(yùn)行的功率因素和電機(jī)運(yùn)行效率，所以在電機(jī)輕載或欠載下電動(dòng)機(jī)適當(dāng)降壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)差率運(yùn)行在額定值附近，是一種經(jīng)濟(jì)節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)。
[0004]對于大部分工廠電網(wǎng)而言，一般6KV電網(wǎng)電壓都在6.2KV?6.5KV之間，尤其夜間電網(wǎng)低谷時(shí)段，可能在6.7KV以上，而1KV電網(wǎng)大都會在10.3?10.6KV之間，這種電壓狀況，對于那些輕載和欠載的大型電機(jī)而言，電能的浪費(fèi)和給電機(jī)本身造成的危害都是不容忽視的，為解決這一普遍存在的電機(jī)運(yùn)行問題，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種可靠，高效經(jīng)濟(jì)的解決方法。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，用于在電動(dòng)機(jī)的供電回路中接入分變壓器，通過控制分變壓器的接通和斷開調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的三相電源電壓的高低。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，包括設(shè)置在一個(gè)變壓器鐵心體上的按1: 2的容量設(shè)置的第一分變壓器TBl和第二分變壓器ΤΒ2，電壓檢測單元，電流檢測單元和控制器，小容量的第一分變壓器TBl設(shè)置在上部，大容量的第二分變壓器ΤΒ2設(shè)置在下部，第一分變壓器和第二分變壓器的初級繞組分別由第一開關(guān)組和第二開關(guān)組控制，初級繞組接成星形接法，星點(diǎn)封在變壓器內(nèi)不引出端子，次級繞組順極性串聯(lián)，串聯(lián)后分頭尾標(biāo)識引出至接線端子，串聯(lián)后的次級繞組按反極性，串聯(lián)進(jìn)電動(dòng)機(jī)相應(yīng)的相電壓回路中，并通過電機(jī)繞組形成星點(diǎn)閉合，所述電壓檢測單元輸入端連接電機(jī)電源輸入端電壓，電壓檢測單元的輸出端連接控制器的第一輸入端，電流檢測單元連接用于感應(yīng)電機(jī)電流的互感器線圈，電流檢測單元的輸出端連接控制器的第二輸入端，控制器的第一輸出端連接第一開關(guān)組的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關(guān)組的控制輸入端。
[0008]優(yōu)選地，所接電機(jī)為輕載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的8%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的16%。
[0009]優(yōu)選地，所接電機(jī)為中載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的6%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的12%。
[0010]優(yōu)選地，所接電機(jī)為重載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的4%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的8%。
[0011]優(yōu)選地，第一分變壓器和第二分變壓器的次級繞組的額定電流與電動(dòng)機(jī)額定電流值相同。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:自動(dòng)按電機(jī)負(fù)載或電網(wǎng)電壓的高低變化，對變壓器一次繞組供電的開關(guān)進(jìn)行通斷控制就可以調(diào)節(jié)電機(jī)的三相電源電壓的電壓高低，從而改變電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)差率，使其保證在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，提高功率因數(shù)，提高電機(jī)運(yùn)行效率，減少電機(jī)發(fā)熱，降低損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。
[0016]參見圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括設(shè)置在一個(gè)變壓器鐵心體上的按1: 2的容量設(shè)置的第一分變壓器TBl和第二分變壓器TB2，電壓檢測單元101，電流檢測單元102和控制器103，小容量的第一分變壓器TBl設(shè)置在上部，大容量的第二分變壓器TB2設(shè)置在下部，第一分變壓器TBl和第二分變壓器TB2的初級繞組分別由第一開關(guān)組ZKl和第二開關(guān)組ZK2控制，初級繞組接成星形接法，星點(diǎn)封在變壓器內(nèi)不引出端子，次級繞組順極性串聯(lián)，串聯(lián)后分頭尾標(biāo)識引出至接線端子，串聯(lián)后的次級繞組按反極性串聯(lián)進(jìn)電動(dòng)機(jī)相應(yīng)的相電壓回路中，并通過電機(jī)繞組形成星點(diǎn)閉合，所述電壓檢測單元101輸入端連接電機(jī)電源輸入端電壓，電壓檢測單元101的輸出端連接控制器102的第一輸入端，電流檢測單元103連接用于感應(yīng)電機(jī)電流的互感器線圈，電流檢測單兀103的輸出端連接控制器102的第二輸入端,控制器102的第一輸出端連接第一開關(guān)組ZKl的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關(guān)組ZK2的控制輸入端。通過以上設(shè)置的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，通過檢測輸入的電源電壓和電機(jī)電流由控制器計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)差率，再得出轉(zhuǎn)差率偏差值，并選定電機(jī)應(yīng)輸入的電壓值，再由控制器控制開關(guān)組進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)ZKl和ZK2在全斷開時(shí)，變壓器二次繞組無感應(yīng)電動(dòng)勢，兩個(gè)串聯(lián)起來的繞組等效成了一個(gè)低阻抗的鐵心電抗器，電動(dòng)機(jī)在電網(wǎng)提供的最高電壓下運(yùn)行，反之，選定某一繞組投入初級電壓運(yùn)行時(shí)，就將來自電網(wǎng)的電壓按繞組所降電壓比例，降壓后送給電機(jī)繞組，可在所需電壓下節(jié)能運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用實(shí)例中，設(shè)置第一分變壓器和第二分變壓器的次級繞組的額定電流等同于電動(dòng)機(jī)額定電流值。初級繞組和次級繞組之間承受變壓器的最聞電壓，~■次對地承受:變壓器的最聞電壓。
[0017]在一具體應(yīng)用實(shí)例中，所接電機(jī)為輕載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的8%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的16%。通過控制ZKl和ZK2的接通和關(guān)斷，可調(diào)整輸出至電動(dòng)機(jī)的功率，具體如下:當(dāng)ZKl和ZK2全斷開時(shí)，為額定功率；ZK1接通，ΖΚ2斷開時(shí)，為0.92額定功率；ΖΚ1斷開，ΖΚ2接通時(shí)，為0.84額定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通時(shí)，為0.76額定功率。
[0018]在一具體應(yīng)用實(shí)施例中，所接電機(jī)為中載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的6%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的12%。通過控制ZKl和ΖΚ2的接通和關(guān)斷，可調(diào)整輸出至電動(dòng)機(jī)的功率，具體如下:當(dāng)ZKl和ΖΚ2全斷開時(shí)，為額定功率；ΖΚ1接通，ΖΚ2斷開時(shí)，為0.94額定功率；ΖΚ1斷開，ΖΚ2接通時(shí)，為0.88額定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通時(shí)，為0.82額定功率。
[0019]在一具體應(yīng)用實(shí)施例中，所接電機(jī)為重載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的4%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的8%。通過控制ZKl和ΖΚ2的接通和關(guān)斷，可調(diào)整輸出至電動(dòng)機(jī)的功率，具體如下:當(dāng)ZKl和ΖΚ2全斷開時(shí)，為額定功率；ΖΚ1接通，ΖΚ2斷開時(shí)，為0.96額定功率；ΖΚ1斷開，ΖΚ2接通時(shí)，為0.92額定功率；ΖΚ1和ΖΚ2都接通時(shí)，為0.88額定功率。
[0020]在實(shí)際實(shí)施過程中，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型選擇不同的調(diào)節(jié)范圍。
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，其特征在于，包括設(shè)置在一個(gè)變壓器鐵心體上的按1: 2的容量設(shè)置的第一分變壓器TB1和第二分變壓器TB2，電壓檢測單元，電流檢測單元和控制器，小容量的第一分變壓器TB1設(shè)置在上部，大容量的第二分變壓器TB2設(shè)置在下部，第一分變壓器和第二分變壓器的初級繞組分別由第一開關(guān)組和第二開關(guān)組控制，初級繞組接成星形接法，星點(diǎn)封在變壓器內(nèi)不引出端子，次級繞組順極性串聯(lián)，串聯(lián)后分頭尾標(biāo)識引出至接線端子，串聯(lián)后的次級繞組按反極性，串聯(lián)進(jìn)電動(dòng)機(jī)相應(yīng)的相電壓回路中，并通過電機(jī)繞組形成星點(diǎn)閉合，所述電壓檢測單元輸入端連接電機(jī)電源輸入端電壓，電壓檢測單元的輸出端連接控制器的第一輸入端，電流檢測單元連接用于感應(yīng)電機(jī)電流的互感器線圈，電流檢測單元的輸出端連接控制器的第二輸入端，控制器的第一輸出端連接第一開關(guān)組的控制輸入端，控制器的第二輸出端連接第二開關(guān)組的控制輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所接電機(jī)為輕載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的8%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的16%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所接電機(jī)為中載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的6%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的12%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所接電機(jī)為重載率類負(fù)載，第一分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的4%，第二分變壓器的次級繞組的電壓變化率為電動(dòng)機(jī)額定電壓的8%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能裝置，其特征在于，第一分變壓器和第二分變壓器的次級繞組的額定電流與電動(dòng)機(jī)額定電流值相同。
【文檔編號】H02P27/02GK204068805SQ201420368397
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】張發(fā)漢 申請人:福建奧托節(jié)能科技有限公司