專利名稱：他激式進相機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種功率因素補償裝置，尤其是一種用于帶動沖擊式負荷的繞線式異步電動機的功率因素COS補償設備，具體地說是一種他激式進相機。
背景技術：
目前，在軋鋼企業(yè)中，軋鋼機械所用的電機都采用繞線式異步電動機，其電機工作時負載都不能固定，在軋鋼瞬間所用功率較大，達到滿載甚至超負荷，幾秒鐘后軋鋼完畢，其電機只帶動飛輪處于輕載、輕負載狀態(tài)，當鋼材或鋼錠再次送入軋機時，電動機又處于重載、重負荷瞬間，如此周而復始，因此電動機在輕載時的功率因數COS低于0.5，軋鋼的一瞬間，功率因數COS才能達到0.90以上，并視負荷的大小而變化，因此軋鋼機在整個工作中其功率因數COS是比較低的，所以其缺點顯而易見一是電機功率因數COS較低，達不到國家規(guī)定的0.90的要求，二是由于電機的功率因數COS低，電機功率又比較大，所以會影響全廠的總的功率因數COS，拉低了總功率因數COS，至使造成企業(yè)罰款，三是由于功率因數COS低，使供電質量下降，無形之中消耗有功電能。而由于軋鋼機在工作時屬沖擊式負荷，輕載——重載——輕載循環(huán)進行，因此對其用常規(guī)的功率因數COS補償器進行功率因數COS補償，效果并不理想，即使使用現有的進相機也無法實現功率因素的合理補償，它只能提高電機的過載能力，功率因數COS并不能得到補償，而采用傳統的電容補償則更難以達到要求，且容易出現過補或欠補現象，一但長期過補，電容器就很容易產生爆炸等事故，這一問題長期困擾著軋鋼企業(yè)以及擁有類似設備的企業(yè)。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是針對承受沖擊式負荷的繞線式異步電動機總的功率因素低且無適當的補償裝置的問題，設計一種能有效提高其功率因素、且工作可靠，制造、安裝、使用十分方便的他激式進相機。
本實用新型的技術方案是一種他激式進相機，包括調速電機1、主軸2、三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5、電刷刷架6，調速電機1與主軸2直接或間接相連，主軸2的二端支承在支架7上，支架7與底座8相連，其特征是所述的三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5依次安裝在主軸2上，其中三相滑環(huán)3位于靠近調速電機1一端的主軸2上，轉子4安裝在換向器5和三相滑環(huán)3之間的主軸2上，三相滑環(huán)3與帶有導電板的電刷組件9相接觸，該帶有導電板的電刷組件9與三相變壓器的低壓側相連，三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5之間通過導線實現電氣相連，若干電刷刷架6安裝在換向器5的周圍，安裝在電刷刷架6上的電刷與換向器5相接觸并通過引線環(huán)10與主電機轉子引出線相接。
所述的調速電機1為變頻調速電機。
所述的電刷刷架6安裝在安裝盤11上，安裝盤11固定在支架7或底座8上，電刷刷架6與安裝盤11的安裝位置可調，且所述的引線環(huán)10安裝在安裝盤11上。
所述的電刷刷架6的數量為三的整數倍數。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、本實用新型的他激式進相機的除了引線環(huán)與主電機的轉子導線相連外，通過增加三相滑環(huán)，使三相滑環(huán)上的導電板與三相降壓變壓器低壓側相接，由此而獲三相電源，三相電源在旋轉的轉子中產生一定頻率的電勢并與主電機的轉子電動勢相疊加而反饋給主電機。
2、本實用新型的他激式進相機的拖動電機采用變頻調速電動機，可以適應不同功率、不同轉速的繞線式異步電動機。另外換向器上的電刷刷架在換向器上的位置不是固定的，而是在圓周上調整，以適應各種電機的負載大小而進行微調。
3、本實用新型的他激式進相機是應用于繞線式異步電機的轉子回路中，因此無論是高壓電機還是低壓電機都可以應用本產品，并做到安全可靠，就近安裝，無需蓋高壓配電房等，因此投資小，給安裝維護帶來極大的方便，達到安全可靠。
4、本實用新型成功地解決了沖擊式負荷(不固定，時大時小)對繞線式異步電機的功率因數COS補償的問題，通過使用本實用新型的補償器可將電機的功率因數COS提高到0.95以上。
5、本實用新型的他激式進相機適用于高、低壓繞線式異步電動機，它可以就近安裝，不需要配電房等，維護上十分方便，由于低電壓安全可靠，無需特殊培訓，只要有一般電工常識即可維護，日常維修工作量少、維修費用低。
6、結構簡單，安全可靠，制造方便。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1的右視圖。
圖3是未使用本實用新型他激式進相機時主電動機電氣矢量圖。
圖4是使用本實用新型他激式進相機時主電動機變化后的電氣矢量圖。
具體實施方式
下面結構附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖1、2所示。
一種他激式進相機，主要由調速電機1(可采用變頻調速電機)、主軸2、三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5、電刷刷架6、支架7、底座8、帶有導電板的電刷9、引線環(huán)10、安裝盤11和聯軸器12組成，調速電機1與主軸2通過聯軸器12直接相連，也可間接相連，主軸2的二端分別支承在各自的支架7(即軸承座)上，支架7上安裝有軸承13，主軸2的二端分別安裝在相應的軸承13中，支架7與底座8相連，它們可為整體式結構，也可為通過螺栓相連的分體式結構。三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5依次固定安裝在主軸2上，轉子4上可罩裝一外罩，其中三相滑環(huán)3位于靠近調速電機1一端的主軸2上，轉子4安裝在換向器5和三相滑環(huán)3之間的主軸2上，三相滑環(huán)3與帶有導電板的電刷組件9相接觸，該帶有導電板的電刷組件9與三相變壓器的低壓側相連，三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5之間通過導線實現電氣相連，六個電刷刷架6分為三相六等分(也可為三等分、九等分、十二等分等，以此類推)安裝在換向器5的周圍，每相之間的相差為120度，三相之間互相不連通，它們都固定在一個刷架上安裝盤11(如圖2)，這個安裝盤11又以滑配合的形式固定在支架7或底座8上，由三個相差120°角的螺絲進行鎖定，三相六個刷架由三相引線環(huán)10(如圖2)引出，到現場與主電機轉子引出線相接。
本實用新型的工作原理為當變頻式調速電動機1接通三相交流電源后，以一定的轉速旋轉時，帶動三相滑環(huán)3、轉子4、換向器5進行旋轉，三相滑環(huán)3將外接三相電源引入并通過轉子4與換相器5相連產生磁場生成感應電動勢，與繞線式異步電動機轉子引入的轉子電流所產生的電勢相疊加并反饋到主電機，從而在主電機轉子回路中引發(fā)了新附加電勢，因此改變了主電機定子電壓與電流的相位角，而改善了主電機功率因數COS。達到了補償效果。
本實用新型的功率因素COS提高的理論依據是如圖3、4所示。圖3、4中 —定子電勢、Φm—磁通、 —勵磁電流、 —轉子電勢、 —轉子電流、 —定子電流、 —定子電壓、Φ1—功率因數COS角、 —定子線圈陰抗、JI1X1—定子線圈感抗、 —疊加電壓(附加電勢)、 —合成后的轉子電勢、 —合成后的轉子電流、Φ2-補償后的功率因數COS角。
當主電機加入電動勢 時，定子線圈由于阻抗 和感抗而得到電壓 同時產生磁通Φm，和勵磁電流 因此在電機轉子中就會產生電勢 以及轉子電流 由轉子電流 和勵磁電流 合成后便生成了定子電流 因此定子電壓 與定子電流 之間存在一個相位角Φ1，這個相位角就是電機功率因數角，如圖3所示。
當轉子回路中疊加一附加電勢 時，它與原轉子電勢 生成新的轉子合成電勢 和新的合成轉子電流 由于轉子電流 的改變與勵磁電流產生新的定子電流 從而改變了定子電壓 與定子電流 的相位角，達到了功率補償的效果，如圖4所示。
權利要求1.一種他激式進相機，包括調速電機(1)、主軸(2)、三相滑環(huán)(3)、轉子(4)、換向器(5)、電刷刷架(6)，調速電機(1)與主軸(2)直接或間接相連，主軸(2)的二端支承在支架(7)上，支架(7)與底座(8)相連，其特征是所述的三相滑環(huán)(3)、轉子(4)、換向器(5)依次安裝在主軸(2)上，其中三相滑環(huán)(3)位于靠近調速電機(1)一端的主軸(2)上，轉子(4)安裝在換向器(5)和三相滑環(huán)(3)之間的主軸(2)上，三相滑環(huán)(3)與帶有導電板的電刷組件(9)相接觸，該帶有導電板的電刷組件(9)與三相變壓器的低壓側相連，三相滑環(huán)(3)、轉子(4)、換向器(5)之間通過導線實現電氣相連，若干電刷刷架(6)安裝在換向器(5)的周圍，安裝在電刷刷架(6)上的電刷與換向器(5)相接觸并通過引線環(huán)(10)與主電機轉子引出線相接。
2.根據權利要求1所述的他激式進相機，共特征是所述的調速電機(1)為變頻調速電機。
3.根據權利要求1所述的他激式進相機，共特征是所述的電刷刷架(6)安裝在安裝盤(11)上，安裝盤(11)固定在支架(7)或底座(8)上，電刷刷架(6)與安裝盤(11)的安裝位置可調，且所述的引線環(huán)(10)安裝在安裝盤(11)上。
4.根據權利要求1或3所述的他激式進相機，共特征是所述的電刷刷架(6)的數量為三的整數倍數。
專利摘要本實用新型針對承受沖擊式負荷的繞線式異步電動機總的功率因素COS低且無適當的補償裝置的問題，公開了一種他激式進相機，包括調速電機(1)、主軸(2)、三相滑環(huán)(3)、轉子(4)、換向器(5)、電刷刷架(6)，調速電機(1)與主軸(2)相連，其特征是所述的三相滑環(huán)(3)、轉子(4)、換向器(5)依次安裝在主軸(2)上，三相滑環(huán)(3)與帶有導電板的電刷組件(9)相接觸，并與三相變壓器的低壓側相連，三相滑環(huán)(3)、轉子(4)、換向器(5)之間通過導線實現電氣相連，若干電刷刷架(6)安裝在換向器(5)的周圍，安裝在電刷刷架(6)上的電刷與換向器(5)相接觸并通過引線環(huán)(10)與主電機轉子引出線相接，它能有效提高其功率因素、且工作可靠，制造、安裝、使用十分方便。
文檔編號H02P25/16GK2904476SQ20062007291
公開日2007年5月23日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權日2006年4月27日
發(fā)明者徐忠奎, 劉冬寶, 李小平 申請人:南京中大建材設備制造有限公司