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D R Z 电 容 转 子 异 步 电 动 机

现有的异步电动机的转子电路具有电感性质,功率因数较低,而且机械特性上存在不稳定区段,影响了异步电动机效能的充分发挥。DRZ电容转子异步电动机(专利号:02149255.7)进行了结构上的改造。它的定子无变化,而转子改造成为转子电容器: 将转子迭片分成奇数和偶数两组;分别用导体连接以成为电容器的两极并绝缘,就组成了转子电容器,它对应着转子的电容性支路,并流过容性电流I 22222′C。如果转子电容器上还保留着流过感性电流I 22222′L的转子绕组或者鼠笼等感性元件,则相当于在电容性转子支路上再并联一条对应的电感性支路;I 22222′C和I 22222′L的补偿合成电流I 22222′具有与E′2 同方向的性质;这样就提供了转子电路中的容抗和感抗可互相补偿的机制,和能提高电动机功率因数、改造机械特性的条件。因此,我们把在转子电容器上同时还具有鼠笼或者转子绕组的转子称为补偿转子,把由补偿转子构成的电动机称为中性异步电动机。把转子仅由转子电容器构成的电动机称为容性异步电动机;而把现有的由转子绕组或者鼠笼构成的电动机称为感性异步电动机。

网友吴先生已经成功地将一台一对极的异步电动机(1.5KW)改造成了容性电动机样机雏型。样机虽然电磁力矩还十分小,但是转速可以达到200-1000转/分。虽然由于工艺手段、原材料等方面的影响,样机比较粗糙,但是它足以证明:DRZ电动机的设计构思是符合科学规律的。

DRZ异步电动机的特点: ①在全部转速范围内都具有基本为1的功率因数,可以少消耗、不消耗电网的无功功率,因此节能;②既具有异步电动机的结构简单、造价低廉、维修方便的优点,同时又能够提供近似于并激或者串激直流电动机的线性机械特性、具有良好的稳速和调速性能;同时由于没有整流子和电刷而过载能力比之更强;是具有技术和经济指标两方面的双重优势的异步电动机;③具有硬的低速特性。转速越低,电磁力矩越大,足以稳定运行,甚至可以取消减速机而使传动系统获得良好的响应特性和动态品质。

另外,随着电动机容量的增大,导致转子电容器的电容量随之呈几何级数地增大,DRZ电动机的诸如负载能力、机械特性硬度等等方面的各种优秀性能将更能够突出地表现。

由于DRZ电动机几乎覆盖了普通异步电动机的全部优点,因此在一般性应用中,它将取代其市场。而由于与直流电动机相比较时DRZ电动机不但其技术经济指标更加优越,而且它可以直接在交流电网中运行,无须从交流转成直流,当然这样就既节约了换流设备及相应的投资,同时又可避免换流过程中的能量损失,从而又实现了节能和节约。因此,DRZ电动机将部分取代直流电动机的市场。

当DRZ电动机所能提供的低转速和大电磁力矩能够直接满足生产机械的需要时,在传动系统中可取消减速机,不但可降低设备投资、提高效率,节约运行、维护费用,而且还可以显著地降低传动系统的飞轮力矩、转动惯量,从而使系统的动态响应品质大大优化;而这就是开发DRZ电动机的最终目标。

将这种具有快速响应的动态品质的特长的电动机应用于驱动轧钢机时,将使轧钢机能够轧制出质量最好的钢材;将具有这种特长的电动机应用于驱动自动火炮,将创造出操控最灵敏的火炮;将它应用于电气机车、电车,将既能提高性能水平又能显著降低电气机车、电车产品的造价。

而高电压大容量的容性异步电动机还可以作为改善电网功率因数的设备,由原动机以超过同步转速n0的速度驱动它以进入发电状态,使它向电网提供容性电流,为电网的优质运行发挥作用。在电动状态运行的容性异步电动机也能够提供一定的电容电流,也可改善电网功率因数。

投产条件 所有电机厂都具备投产条件。技改主要内容是补充转子电容器的工艺装备、调试设备, 投资20~ 40万元。

成本及利润评估 由于制造转子电容器,成本比普通异步电动机略高10 ~20%,但是由于性能高,利润可提高80~150% 。

转让方式及条件 方式任选,普通许可转让50~100万元。

DRZ电动机还可参考《电力系统装备》杂志2005年第9期上发表的《电容转子异步电动机简介》。

发明人: 黄 群

电话:010-6536 6481

通信地址:北京市朝阳区金台西路2号内民33楼305室

邮编:100026

电子信箱:huangq5600@sohu.com

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