專(zhuān)利名稱(chēng)：同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，特別是涉及一種同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
雙三相電機(jī)系統(tǒng)比三相電機(jī)系統(tǒng)性能有明顯的優(yōu)勢(shì)可以采用低壓標(biāo)準(zhǔn)功率器件實(shí)現(xiàn)高壓大功率處理能力；影響較大的空間諧波的次數(shù)增大，且幅值下降，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)下降；磁動(dòng)勢(shì)波形改善；提高電機(jī)效率；降低電機(jī)噪聲；多相冗余結(jié)構(gòu)的調(diào)速系統(tǒng)在系統(tǒng)級(jí)提高了可靠性?，F(xiàn)有的雙三相交流電機(jī)一般是將正常三相交流電機(jī)60°相帶的繞組分拆成兩個(gè)30°相帶繞組，兩套三相繞組在空間上互差30°空間電角度，工作時(shí)兩套三相繞組饋入時(shí)間上互差30°相位的兩組對(duì)稱(chēng)電源。為了對(duì)比研究，可以將兩組三相繞組每相的兩組繞組串聯(lián)組成普通三相繞組，或者只對(duì)其中的一套三相繞組通電，使電機(jī)工作在只有一半繞組工作的單三相繞組工作狀態(tài)。為了滿(mǎn)足一臺(tái)電機(jī)通過(guò)不同的接線(xiàn)方式，而分別工作在雙三相電機(jī)狀態(tài)、普通三相電機(jī)狀態(tài)及單三相電機(jī)狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)研究時(shí)需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行不同的接線(xiàn)?，F(xiàn)有方法一般是電機(jī)不同工況下進(jìn)行線(xiàn)路的改接，一則比較麻煩，二則經(jīng)常改接線(xiàn)容易對(duì)引接線(xiàn)及接線(xiàn)端子造成損壞，三則若不慎接錯(cuò)線(xiàn)還容易引起事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其具有一次接線(xiàn)，無(wú)需改變線(xiàn)路而只通過(guò)交流接觸器的通斷即可滿(mǎn)足在同一平臺(tái)上進(jìn)行雙三相、普通三相及單三相交流電機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn)。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，其包括第一三相繞組、第二三相繞組、逆變器、第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器，第一三相繞組具有三個(gè)第一首端和三個(gè)第一尾端，第二三相繞組具有三個(gè)第二首端和三個(gè)第二尾端，第一三相繞組、第二三相繞組構(gòu)成雙三相交流電機(jī)的雙三相繞組，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開(kāi)主觸點(diǎn)和常閉主觸點(diǎn)，三個(gè)第一首端分別與三個(gè)第一尾端相連接，三個(gè)第一尾端與第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)、第二三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)相連接，第一三相繞組的三個(gè)第一尾端串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)；同時(shí)第一三相繞組的三個(gè)第一尾端通過(guò)第二三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)及第一三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)、第四三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)分別與第二三相繞組的三個(gè)第二首端相連接，第三三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)、第四三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)都與逆變器連接。優(yōu)選地，所述第一三相繞組和第二三相繞組之間錯(cuò)開(kāi)30°空間電角度。
優(yōu)選地，所述雙三相交流電機(jī)是雙三相交流異步電動(dòng)機(jī)或是雙三相交流同步電動(dòng)機(jī)。優(yōu)選地，所述雙三相同步電動(dòng)機(jī)是雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)或是雙三相電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)。優(yōu)選地，所述第一三相交流接觸器通電時(shí)，第一三相繞組也被接成了 Y型連接，這時(shí)若再使第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器同時(shí)通電，由逆變器向第一三相繞組和第二三相繞組饋入時(shí)間上相差30°電角度的三相電源，則電機(jī)工作于雙三相電機(jī)狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第三三相交流接觸器或第四三相交流接觸器通電，并且饋入一組三相對(duì)稱(chēng)電源，則電機(jī)工作于單三相電機(jī)狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一三相交流接觸器不通電，而在第二三相交流接觸器通電吸合后，再使第三三相交流接觸器通電吸合，則電機(jī)變成了普通三相電機(jī)。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明具有一次接線(xiàn)，無(wú)需改變線(xiàn)路而只通過(guò)交流接觸器的通斷即可滿(mǎn)足在同一平臺(tái)上進(jìn)行雙三相、普通三相及單三相交流電機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn)，使用方便，不會(huì)對(duì)引接線(xiàn)及接線(xiàn)端子造成損壞和引起事故。


圖1為本發(fā)明中雙三相交流電動(dòng)機(jī)定子繞組的示意圖。圖2為本發(fā)明中同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)的原理圖。

圖3為本發(fā)明中三相/雙三相交流電動(dòng)機(jī)控制回路的原理圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)造特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)包括雙三相交流電機(jī)的雙三相繞組(兩套三相繞組)，雙三相繞組之間錯(cuò)開(kāi)30°空間電角度，空間排列關(guān)系如圖1所示，定子兩套三相繞組(第一三相繞組和第二三相繞組，第一三相繞組包括圖中的三個(gè)第一首端ApB1X1，第二三相繞組包括圖中的三個(gè)第二首端A2、B2、C2)之間錯(cuò)開(kāi)30°空間電角度，每套三相繞組在空間上對(duì)稱(chēng)，即每相繞組匝數(shù)線(xiàn)規(guī)相同，每相繞組間隔120°空間電角度。在圖2的三相/雙三相交流電動(dòng)機(jī)主回路接線(xiàn)示意圖(即本發(fā)明同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)的原理圖)中，本發(fā)明同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)除了包括第一三相繞組和第二三相繞組，還包括逆變器、第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器，第一三相繞組具有三個(gè)第一首端K、B1^ C1和三個(gè)第一尾端Xp Y1, Z1，第二三相繞組具有三個(gè)第二首端A2、B2、C2和三個(gè)第二尾端X2、Y2, Z2，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開(kāi)主觸點(diǎn)和常閉主觸點(diǎn)，三個(gè)第一首端ApBpC1分別與三個(gè)第一尾端Xp Yp Z1相連接，三個(gè)第一尾端Xp Yp Z1與第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)KM22、第二三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM21相連接，第一三相繞組的三個(gè)第一尾端Xp Yp Z1串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KMll并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)KM22 ;同時(shí)第一三相繞組的三個(gè)第一尾端X1JpZ1通過(guò)第二三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM21及第一三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)KM12、第四三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)KM42分別與第二三相繞組的三個(gè)第二首端A2、B2, C2相連接，第三三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM31、第四三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM41都與逆變器連接。這樣，當(dāng)?shù)谝蝗嘟涣鹘佑|器通電時(shí)，第一三相繞組也被接成了 Y型連接，這時(shí)若再使第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器同時(shí)通電，由逆變器向第一三相繞組和第二三相繞組饋入時(shí)間上相差30°電角度的三相電源，則電機(jī)工作于雙三相電機(jī)狀態(tài)；或者，若只使第三三相交流接觸器或第四三相交流接觸器通電，并且饋入一組三相對(duì)稱(chēng)電源，則電機(jī)工作于單三相電機(jī)狀態(tài)；再或者，在第一三相交流接觸器不通電，而在第二三相交流接觸器通電吸合后，再使第三三相交流接觸器通電吸合，則電機(jī)變成了普通三相電機(jī)。在圖3的三相/雙三相交流電動(dòng)機(jī)控制回路原理圖中，采用第一按鈕SB1、第二按鈕SB2、第三按鈕SB3、第四按鈕SB4、第五按鈕SB5、中間繼電器等元件，中間繼電器KA具有常開(kāi)觸點(diǎn)KAl和常閉觸點(diǎn)KA2，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都還具有常開(kāi)輔助觸點(diǎn)和常閉輔助觸點(diǎn)(比如第二三相交流接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)KM222等)，若按下第三按鈕SB3，則中間繼電器KA的常開(kāi)觸點(diǎn)KAl吸合，第一三相交流接觸器KM1、第三三相交流接觸器KM3、第四三相交流接觸器KM4得電，第一三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KMl 11、第三三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM311、第四三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM411也吸合，第一三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KMl1、第三三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM31、第四三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM41也吸合，系統(tǒng)運(yùn)行于雙三相電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)紅色信號(hào)燈亮；若按下第五按鈕SB5，第二三相交流接觸器KM2、第三三相交流接觸器KM3得電，第二三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM211、第三三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM311吸合，第三三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM31也吸合，系統(tǒng)運(yùn)行于普通三相電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)綠色信號(hào)燈亮；若按下第二按鈕SB2，第四三相交流接觸器KM4得電，第四三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM411吸合，第四三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM41也吸合，系統(tǒng)運(yùn)行于單三相電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)藍(lán)色信號(hào)燈亮；若按下第四按鈕SB4，第一三相交流接觸器KMl和第三三相交流接觸器KM3得電，第一三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KMlll和第三三相交流接觸器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM311吸合，第一三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KMll和第三三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)KM31也吸合，系統(tǒng)運(yùn)行于單三相電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)黃色信號(hào)燈亮。圖1及圖2所示的雙三相交流電機(jī)都只給出了雙三相定子繞組的示意圖。本發(fā)明所稱(chēng)的雙三相交流電機(jī)，既可以是雙三相交流異步電動(dòng)機(jī)，也可以是雙三相交流同步電動(dòng)機(jī)。當(dāng)為雙三相同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，可以是雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)，也可以是雙三相電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，其包括第一三相繞組、第二三相繞組、逆變器、第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器，第一三相繞組具有三個(gè)第一首端和三個(gè)第一尾端，第二三相繞組具有三個(gè)第二首端和三個(gè)第二尾端，第一三相繞組、第二三相繞組構(gòu)成雙三相交流電機(jī)的雙三相繞組，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開(kāi)主觸點(diǎn)和常閉主觸點(diǎn)，三個(gè)第一首端分別與三個(gè)第一尾端相連接，三個(gè)第一尾端與第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)、第二三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)相連接，第一三相繞組的三個(gè)第一尾端串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)；同時(shí)第一三相繞組的三個(gè)第一尾端通過(guò)第二三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)及第一三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)、第四三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)分別與第二三相繞組的三個(gè)第二首端相連接，第三三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)、第四三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)都與逆變器連接。
2 如權(quán)利要求1所述的同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三相繞組和第二三相繞組之間錯(cuò)開(kāi)30°空間電角度。
3.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述雙二相交流電機(jī)是雙二相交流異步電動(dòng)機(jī)或是雙二相交流同步電動(dòng)機(jī)。
4 如權(quán)利要求3所述的同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述雙三相同步電動(dòng)機(jī)是雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)或是雙三相電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三相交流接觸器通電時(shí)，第一三相繞組也被接成了 Y型連接，這時(shí)若再使第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器同時(shí)通電，由逆變器向第一三相繞組和第二三相繞組饋入時(shí)間上相差30°電角度的三相電源，則電機(jī)工作于雙三相電機(jī)狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第三三相交流接觸器或第四三相交流接觸器通電，并且饋入一組三相對(duì)稱(chēng)電源，則電機(jī)工作于單三相電機(jī)狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三相交流接觸器不通電，而在第二三相交流接觸器通電吸合后，再使第三三相交流接觸器通電吸合，則電機(jī)變成了普通三相電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)對(duì)三相和雙三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究系統(tǒng)，其包括第一三相繞組等元件，第二三相繞組具有三個(gè)第二首端和三個(gè)第二尾端，第一三相繞組、第二三相繞組構(gòu)成雙三相交流電機(jī)的雙三相繞組，第一三相交流接觸器、第二三相交流接觸器、第三三相交流接觸器、第四三相交流接觸器都具有常開(kāi)主觸點(diǎn)和常閉主觸點(diǎn)，第一三相繞組的三個(gè)第一尾端串聯(lián)第一三相交流接觸器的常開(kāi)主觸點(diǎn)并串聯(lián)第二三相交流接觸器的常閉主觸點(diǎn)。本發(fā)明具有一次接線(xiàn)，無(wú)需改變線(xiàn)路而只通過(guò)交流接觸器的通斷即可滿(mǎn)足在同一平臺(tái)上進(jìn)行雙三相、普通三相及單三相交流電機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P25/18GK103036502SQ20121053249
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者王步來(lái), 郭燚, 高響, 季文彪, 陳雪琴 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)