專利名稱：無(wú)級(jí)調(diào)速感應(yīng)(異步)電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型涉及一種無(wú)級(jí)調(diào)速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，特別是籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是其起動(dòng)，調(diào)速性能差(《電工學(xué)》上冊(cè)，秦曾煌，高等教育出版社)。雖然變頻，調(diào)壓調(diào)速可以提高感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性，但是變頻電源、調(diào)壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，工作不可靠，并且有諧波導(dǎo)致電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱，必須加強(qiáng)冷卻，增加了電機(jī)的體積，重量；繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)雖然可在轉(zhuǎn)子回路中串電阻調(diào)速，但效率低，采用串級(jí)調(diào)速時(shí)則調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜、成本高，工作不可靠，也有諧波干擾調(diào)網(wǎng)(《自動(dòng)控制系統(tǒng)》陳伯時(shí)主編，機(jī)械工業(yè)出版社1981年7月版)。
實(shí)用新型的目的在于，改變現(xiàn)有感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，使之在不需要復(fù)雜調(diào)速裝置的情況下，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，提高起動(dòng)性能，并保持感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)用新型主要包括定子、轉(zhuǎn)子及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等三部分。(見附


圖1)定子包括機(jī)座、端蓋、定子鐵心、定子繞組。定子鐵心和定子繞組都是兩套，可動(dòng)定子鐵心2及其繞組3、固定定子鐵心4及其繞組5，通入交流電時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)同速同向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相位可通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)改變。
由動(dòng)力學(xué)公式
Tm－Tfz＝I (dω)/(dt) (1)可知，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tfz恒定時(shí)，改變驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm就可改變轉(zhuǎn)速。對(duì)于電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)而言，Tm就是電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，而Tm又符合下式所表示的關(guān)系Tm＝－ (π)/2 P2φFrSinδr (2)其中P為電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)，φ為氣隙合成磁通，F(xiàn)r為轉(zhuǎn)子磁勢(shì)，δr為Fr與φ之間的夾角。因?yàn)棣誳cFr＋Fs (3)所以，改變Fr就可以改變轉(zhuǎn)矩Tm，而Fr是轉(zhuǎn)子電流Ir產(chǎn)生的，而Ir又是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子回路中感應(yīng)出的電勢(shì)E2產(chǎn)生的，現(xiàn)在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別在定子回路中感應(yīng)出電勢(shì)E21，E22(見附圖3)，則E2＝E21＋E22(4)如果兩套定子鐵心繞組完全相同，則E2＝2E21COS (α)/2 ＝2E22COS (α)/2 (5)所以無(wú)級(jí)地調(diào)節(jié)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相位，就可以改變轉(zhuǎn)矩Fm，從而無(wú)級(jí)地調(diào)速。
調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用來(lái)調(diào)節(jié)兩定子磁場(chǎng)間的相位，它包括絲杠8螺母6及一端帶有拔叉的杠桿7。螺母上有與絲杠垂直的銷軸，杠桿的拔叉又與銷軸配合，其另一端與可動(dòng)鐵心2相連(見附圖3)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，螺母沿絲杠軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，通過杠桿驅(qū)動(dòng)可動(dòng)定子鐵心繞電機(jī)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)兩個(gè)磁場(chǎng)間的相位。
電機(jī)起動(dòng)時(shí)，將兩套繞組對(duì)應(yīng)相串聯(lián)起來(lái)，就可降低每套繞組的工作電壓，達(dá)到降壓起動(dòng)的目的。起動(dòng)后再將兩套繞組的對(duì)應(yīng)相并聯(lián)起來(lái)，起動(dòng)電路可通過接觸器實(shí)現(xiàn)(見附圖4)。
實(shí)用新型與普通感應(yīng)電機(jī)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、起動(dòng)方便，設(shè)備簡(jiǎn)單降壓起動(dòng)時(shí)不需要調(diào)壓器，只需要接觸器，減小了配電柜的體積，重量及成本；2、可很方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并且節(jié)約電能；3、電機(jī)工作時(shí)無(wú)諧波干擾電網(wǎng)。
現(xiàn)在結(jié)合具體附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1無(wú)級(jí)調(diào)整速感應(yīng)(異步)電動(dòng)機(jī)1－定子座及端蓋，2－可動(dòng)定子鐵心，3－可動(dòng)定子鐵心上的繞組，4－固定鐵心，5－固定定子鐵心上的繞組，6－帶銷軸的螺母，7－帶拔叉的杠桿，8－絲桿。
圖2本實(shí)用新型的K－K剖視圖。
圖3兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)E21，E22與合成電勢(shì)E2間的相量圖。
圖4起動(dòng)電路原理圖。起動(dòng)時(shí)CJ21，接通，CJ23、CJ21斷開，CJ22接通。起動(dòng)后CJ23、CJ21接通，CJ22斷開。
權(quán)利要求1.無(wú)級(jí)調(diào)速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)主要包括定子，轉(zhuǎn)子及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)三部分，其特征在于定子鐵心及定子繞組都是兩套，其中一套定子鐵心及其繞組可繞電機(jī)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由一套絲杠螺母及一端帶有拔叉的杠桿組成，螺母上有與絲杠軸線垂直的銷軸，杠桿的一端的拔叉又與銷軸相配合，另一端與可動(dòng)定子鐵心固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠就可以調(diào)節(jié)兩套定子鐵心間的相位，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，降壓起動(dòng)時(shí)兩套繞組的對(duì)應(yīng)相串聯(lián)。
專利摘要一種無(wú)級(jí)調(diào)速感應(yīng)(異步)電動(dòng)機(jī)，它是在普通感應(yīng)(異步)電動(dòng)機(jī)座內(nèi)增加一套可動(dòng)定子鐵心及其繞組，通過絲杠螺母及杠桿組成的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)兩套定子鐵心間相位實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的。這種電動(dòng)機(jī)最適于風(fēng)機(jī)、水泵等轉(zhuǎn)矩(功率)隨轉(zhuǎn)速下降而減小的負(fù)載上使用。
文檔編號(hào)H02K16/00GK2185006SQ9322447
公開日1994年12月7日 申請(qǐng)日期1993年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月1日
發(fā)明者孫國(guó)華 申請(qǐng)人:孫國(guó)華