[發(fā)明專利]一種利用串聯(lián)變壓器部分容量的電動機節(jié)能裝置

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• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108418495A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭齊江;祁光宇;賀沖
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)天津高端裝備研究院
• 主分類號: H02P25/16
• 分類號: H02P25/16
• 代理公司: 天津市新天方有限責任專利代理事務(wù)所 12104
• 代理人: 張強

本發(fā)明是一種利用串聯(lián)變壓器部分容量的電動機節(jié)能裝置，包括電動機和控制器，通過控制器控制三相接觸器K1和三相接觸器K2這兩組開關(guān)，將部分容量變壓器串聯(lián)接入或切除，從而獲得額定電壓的100％和80％兩種供電模式。這種適應(yīng)電動機負載的自動變電壓供電方法能夠明顯地改善直接并網(wǎng)電動機的綜合運行效率。與傳統(tǒng)的全壓供電單一模式相比，電動機的輕載運行效率提高3?8％。此外，本發(fā)明沒有電力電子變換，系統(tǒng)可靠性高；電磁兼容性好，對電網(wǎng)不造成諧波污染；變壓器為干式變壓器，無油更環(huán)保，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動機節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用串聯(lián)變壓器部分容量的電動機節(jié)能裝置。

背景技術(shù)

電動機直接并網(wǎng)一般采用恒速變負載運行，為了滿足電動機負載上限的要求，電動機在設(shè)計時需要按照負載上限進行設(shè)計，而實際應(yīng)用時，絕大部分負載都遠遠低于電動機負載上限，一般保持在負載上限的30-70％，這樣就導(dǎo)致電動機的實際運行效率較低，造成電力資源浪費，也抬升了電力使用成本。

此外，電動機是以電力為能源的動力設(shè)備，各種380V低壓電動機，6kV高壓電動機，10kV高壓電動機，尤其是針對那些風機泵類通用機械設(shè)備，其負載率低，欠載，輕載的或一些需經(jīng)常起動停止，而起動轉(zhuǎn)矩大，而負載轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小較多的生產(chǎn)機械，普遍存在的大馬拉小車的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種利用串聯(lián)變壓器部分容量的電動機節(jié)能裝置。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種利用串聯(lián)變壓器部分容量的電動機節(jié)能裝置，包括電動機和控制器，給電動機供電的三相電線上串聯(lián)有變壓器，變壓器的原邊串聯(lián)有三相接觸器K1，且變壓器的副邊并聯(lián)有三相接觸器K2，給變壓器供電的供電線上設(shè)有電源開關(guān)，電動機與變壓器連接的供電線上連有負載傳感器，負載傳感器的輸出端與控制器的輸入端電連接，三相接觸器K1、電源開關(guān)和三相接觸器K2均與控制器的輸出端電連接。

變壓器為一個三相變壓器或者三個單相變壓器。

負載傳感器為感知電動機負荷的電流傳感器和電壓傳感器。

電動機為三相交流電動機。

控制器的型號為西門子S7-200可編程PLC控制器。

電流傳感器的型號為JCE208-TS7的電流傳感器，電壓傳感器的型號為WB3V412U01的電壓傳感器。

變壓器為干式變壓器。

本發(fā)明的有益效果是：在電動機的供電回路中，通過控制器控制三相接觸器K1和三相接觸器K2這兩組開關(guān)，將部分容量變壓器串聯(lián)接入或切除，從而獲得額定電壓的100％和80％兩種供電模式。在電動機帶額定負載70％以上負載(重載)啟動和運行時，采用全壓供電；而在電動機以額定負載70％及以下負載(輕載)啟動和運行時，則采用降壓供電。這種適應(yīng)電動機負載的自動變電壓供電方法能夠明顯地改善直接并網(wǎng)電動機的綜合運行效率。與傳統(tǒng)的全壓供電單一模式相比，電動機的輕載運行效率提高3-8％。此外，本發(fā)明沒有電力電子變換，系統(tǒng)可靠性高；電磁兼容性好，對電網(wǎng)不造成諧波污染；變壓器為干式變壓器，無油更環(huán)保，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路圖；

圖中：1-電動機；2-負載傳感器；3-控制器；4-電源開關(guān)；

以下將結(jié)合本發(fā)明的實施例參照附圖進行詳細敘述。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：