專利名稱：液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置及其調(diào)速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置及其調(diào)速方法，具體說(shuō)涉及到液力或壓力氣體控制的無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置及其調(diào)速方法。
眾所周知，在工、農(nóng)業(yè)及其它領(lǐng)域中廣泛使用各種型式的交、直流電動(dòng)機(jī)，由于其負(fù)載機(jī)械的要求，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。特別是隨著現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展，要求電動(dòng)機(jī)能在很寬范圍內(nèi)調(diào)速，同時(shí)力求調(diào)節(jié)平滑，以達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速。
由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能不如直流電動(dòng)機(jī)，所以，盡管感應(yīng)電動(dòng)機(jī)具有重量輕，成本低、節(jié)約有色金屬材料、維護(hù)簡(jiǎn)便、節(jié)能效果顯著等許多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍仍受到限制;尤其在對(duì)調(diào)速性能要求高的設(shè)備中，不能代替直流電動(dòng)機(jī)，因此提高感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能就成為一個(gè)重要課題。以前采用的各種直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速手段中，調(diào)磁調(diào)速的調(diào)速范圍較大，調(diào)速平滑，但仍不能在某些負(fù)載要求的低轉(zhuǎn)速額定負(fù)載工況下長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行，所以在應(yīng)用條件要求必須使用直流電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合，進(jìn)一步提高其調(diào)速性能也是實(shí)際的需要。
近代發(fā)展較快的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，其調(diào)速范圍大，平滑性好，但需要專門的復(fù)雜的變頻設(shè)備，價(jià)格昂貴且可靠性不高，其應(yīng)用受到很大限制。還有人提出采用轉(zhuǎn)差變頻實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，如在題為“交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的方法和這種電機(jī)”的中國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)朇N85100607)中已有敘述。這種調(diào)速方案是將轉(zhuǎn)差電機(jī)，變頻電機(jī)等多臺(tái)異步機(jī)組合在一起，使轉(zhuǎn)差電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)變頻電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，且使該轉(zhuǎn)差電機(jī)轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流在變頻電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率與變頻電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)頻率疊加，又對(duì)另一個(gè)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生適當(dāng)頻率的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以達(dá)到對(duì)電機(jī)調(diào)速。這種調(diào)速方法改善了電機(jī)調(diào)速性能，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，從而也給生產(chǎn)廠家制造工藝帶來(lái)一定困難。
本發(fā)明的目的是提供一種液、氣控制型無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置，該型電動(dòng)機(jī)裝置可在零到額定轉(zhuǎn)速整個(gè)范圍內(nèi)平滑調(diào)速，且使電動(dòng)機(jī)能在低轉(zhuǎn)速拖動(dòng)額定負(fù)載工況下長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行;同時(shí)可達(dá)到高效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液、氣控制型無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置，該型電動(dòng)機(jī)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且適于制造廠家利用現(xiàn)有的制造設(shè)備進(jìn)行各種容量的該型交、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的制造。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種采用液力或壓力氣體控制的電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的方法，該方法使調(diào)節(jié)平滑，且電動(dòng)機(jī)能在零到額定轉(zhuǎn)速整個(gè)范圍內(nèi)調(diào)速，并能在低轉(zhuǎn)速下拖動(dòng)額定負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行。
本發(fā)明的液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置及其調(diào)速方法，不但性能優(yōu)良且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，易于制造廠家利用現(xiàn)有制造設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品更新，所以可廣泛采用;尤其是該型電動(dòng)機(jī)裝置在很大程度上可以取代直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)，因而可以獲得很大經(jīng)濟(jì)效益。另外，某些工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，由于大量使用的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能差而限制了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的改造;因此，采用本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)裝置有助于消除這種限制，從而推動(dòng)技術(shù)革新進(jìn)程。
本發(fā)明的液控?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置包括第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子和一個(gè)電動(dòng)機(jī)外殼。第一轉(zhuǎn)子位于外殼內(nèi)中心部位，可圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng);第二轉(zhuǎn)子位于第一轉(zhuǎn)子外側(cè)圍繞著第一轉(zhuǎn)子，并與其按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，此二轉(zhuǎn)子之間有一定間隙并存在電磁耦合。電動(dòng)機(jī)外殼位于第二轉(zhuǎn)子外側(cè)圍繞著第二轉(zhuǎn)子，并與其按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。第二轉(zhuǎn)子可相對(duì)于外殼轉(zhuǎn)動(dòng)，外殼通過(guò)其底座可固定在裝設(shè)處。在兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸上設(shè)有將轉(zhuǎn)子繞組連至外部電源的集電裝置;對(duì)直流電動(dòng)機(jī)，在第一轉(zhuǎn)子的軸上設(shè)有換向器，第二轉(zhuǎn)子端段上設(shè)有滑環(huán)，以便該兩個(gè)轉(zhuǎn)子上的繞組分別通過(guò)它們中的一個(gè)連至外部直流電源;對(duì)交流鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，在第二轉(zhuǎn)子的端段上設(shè)有滑環(huán)，以將第二轉(zhuǎn)子的繞組通過(guò)它連至外部交流電源。其中一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸端與一個(gè)液力裝置的軸在機(jī)械上連接;而另一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸端連接外部機(jī)械負(fù)載，或同時(shí)也與液力裝置在機(jī)械上連接。該液力裝置可以是現(xiàn)有技術(shù)的柱塞泵、軸流泵、液力馬達(dá)等液力機(jī)械或是它們的組合。該液力裝置具有高、低壓液管，如該裝置為單一的泵時(shí)，此高、低壓液管間泵的液流輸出端通過(guò)一個(gè)控制液體流量的控制裝置連接起來(lái);如該裝置為多臺(tái)泵與一臺(tái)液動(dòng)裝置(如液力馬達(dá)或液力耦合器)時(shí)，則高、低壓液管將多臺(tái)泵與液動(dòng)裝置在液路上連接，并在液流輸出側(cè)高壓液管的液路中設(shè)置流量控制裝置。該流量控制裝置可以調(diào)整到完全截?cái)嘁郝仿?lián)系的第一控制狀態(tài)和將液路接通而無(wú)任何節(jié)流的第二控制狀態(tài)，且可在此二狀態(tài)之間對(duì)流量進(jìn)行無(wú)級(jí)、平滑的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的電磁結(jié)構(gòu)分別與現(xiàn)有技術(shù)一般電動(dòng)機(jī)(例如鼠籠式交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等)的轉(zhuǎn)子和定子相同;此二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用關(guān)系亦與現(xiàn)有技術(shù)一般電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間的電磁作用關(guān)系相同;其不同點(diǎn)是在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，第二轉(zhuǎn)子可相對(duì)于外殼及第一轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)流量控制裝置調(diào)節(jié)流量來(lái)調(diào)節(jié)作為其中一個(gè)轉(zhuǎn)子負(fù)載的液力裝置的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，改變?cè)撧D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)另一個(gè)連接外部機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及特征，通過(guò)對(duì)下邊例舉的最佳實(shí)施例的描述將更易于明瞭;附圖中示出了各實(shí)施例，其中

圖1為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例縱向剖面示意圖，示出一臺(tái)液控交流感應(yīng)無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置;
圖2為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例縱向剖面示意圖;示出一臺(tái)液控直流無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置;
圖3為本發(fā)明的液控?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置第三個(gè)實(shí)施例的側(cè)視示意圖，示出了電動(dòng)機(jī)第二轉(zhuǎn)子所連接的液力裝置中多臺(tái)液力泵和一臺(tái)液動(dòng)裝置的液路連接關(guān)系;
圖4為一局部縱向剖面圖，示出了第三個(gè)實(shí)施例的液力裝置與電動(dòng)機(jī)第一及第二轉(zhuǎn)子軸端的連接。
各圖中，相同部件都以相同的編號(hào)表示。
圖1示出了本發(fā)明的第一個(gè)最佳實(shí)施例。圖中，本發(fā)明的液控?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置包括鼠籠式第一轉(zhuǎn)子2和具有三相平衡繞組3的第二轉(zhuǎn)子4，以及電動(dòng)機(jī)外殼5。其中，第一轉(zhuǎn)子2及第二轉(zhuǎn)子4在電磁結(jié)構(gòu)上分別與現(xiàn)有技術(shù)的三相鼠籠式交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子相同。第二轉(zhuǎn)子4位于第一轉(zhuǎn)子2的外側(cè)圍繞著第一轉(zhuǎn)子，并與其為同一軸線;第二轉(zhuǎn)子4的軸向兩個(gè)端段7、8環(huán)繞著第一轉(zhuǎn)子2的軸9，并靠軸承裝置6與軸9可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，該第一和第二轉(zhuǎn)子之間有一定間隙并存在電磁耦合;外殼5位于第二轉(zhuǎn)子4的外側(cè)圍繞著第二轉(zhuǎn)子，并靠其兩端的軸承裝置10與第二轉(zhuǎn)子按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝;在第二轉(zhuǎn)子4內(nèi)側(cè)的第一轉(zhuǎn)子2的軸9的一個(gè)端段上，裝有第一轉(zhuǎn)子的風(fēng)葉12;在電動(dòng)機(jī)裝置1軸向與安裝第一轉(zhuǎn)子2風(fēng)葉12相對(duì)的另一側(cè)，在第二轉(zhuǎn)子4外側(cè)的端段7上，裝有第二轉(zhuǎn)子的風(fēng)葉13，且在該風(fēng)葉13的軸向附近還裝有用于將外部三相交流電源連至第二轉(zhuǎn)子4上三相平衡繞組3的三相滑環(huán)裝置14。第一轉(zhuǎn)子2的軸9從外殼5的軸向的一端開(kāi)口延伸到外殼5以外，以連接外部機(jī)械負(fù)載;第二轉(zhuǎn)子4的端軸15通過(guò)外殼5的軸向另一端開(kāi)口與液力裝置16(如一臺(tái)柱塞泵)的軸17按同一軸線剛性連接;為了提高第二轉(zhuǎn)子4的強(qiáng)度，以耐受在旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力，在該轉(zhuǎn)子鐵心外周面上裝有套箍18。液力裝置16具有高壓液管19和低壓液管20，且此高、低壓液管之間的液流輸出端通過(guò)一個(gè)流量控制裝置21(如節(jié)流閥)進(jìn)行液路連接。通過(guò)注液口22向液力裝置16內(nèi)注入液體，而后可將該注液口22密封。應(yīng)指明，本發(fā)明使用的液力裝置16即為現(xiàn)有技術(shù)的液力泵(如一臺(tái)柱塞泵)，但使用方式與常規(guī)方式不同，即在液流出口側(cè)用流量控制裝置21進(jìn)行節(jié)流。
當(dāng)流量控制裝置21處于將液力裝置16的高、低壓液管19、20間的液路聯(lián)系完全截?cái)嗟牡谝豢刂茽顟B(tài)時(shí)，液力裝置16對(duì)電動(dòng)機(jī)裝置的第二轉(zhuǎn)子4的軸端15呈現(xiàn)最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，該最大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在電動(dòng)機(jī)裝置1，第一轉(zhuǎn)子2的軸9帶有額定外部機(jī)械負(fù)載情況下，足以對(duì)第二轉(zhuǎn)子4進(jìn)行制動(dòng)，使其處于靜止?fàn)顟B(tài);此時(shí)第一轉(zhuǎn)子2和第二轉(zhuǎn)子4之間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的相互作用力只是使第一轉(zhuǎn)子2帶著額定的外部機(jī)械負(fù)載以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。這種運(yùn)行工況下，第二轉(zhuǎn)子4即相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)三相鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子，該電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況與三相鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)完全相同。當(dāng)流量控制裝置21處于無(wú)節(jié)流的第二控制狀態(tài)時(shí)，液力裝置16對(duì)電動(dòng)機(jī)裝置1的第二轉(zhuǎn)子4的軸端15呈現(xiàn)最小負(fù)載轉(zhuǎn)矩;此時(shí)第一轉(zhuǎn)子2所連接的額定的外部機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩足以對(duì)第一轉(zhuǎn)子2進(jìn)行制動(dòng)，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，而兩個(gè)轉(zhuǎn)子間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的相互作用力只是使第二轉(zhuǎn)子4帶著液力裝置16以與第一轉(zhuǎn)子2相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn);此時(shí)外部電源供給電動(dòng)機(jī)裝置1的功率用于帶動(dòng)第二控制狀態(tài)下的液力裝置16旋轉(zhuǎn)，這個(gè)負(fù)載很小，電動(dòng)機(jī)裝置1消耗的功率接近于第一轉(zhuǎn)子2空載狀態(tài)下的空載損耗。通過(guò)上述可以理解，在上述兩個(gè)狀態(tài)之間借助流量控制裝置21控制液力裝置16的高、低壓液管19、20之間的節(jié)流狀態(tài)，平滑地調(diào)節(jié)液力裝置16的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)第一轉(zhuǎn)子2從零到額定轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)平滑調(diào)節(jié)，且在低轉(zhuǎn)速下無(wú)過(guò)載問(wèn)題。另外，第一轉(zhuǎn)子2低轉(zhuǎn)速時(shí)，它和第二轉(zhuǎn)子4之間仍然維持相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)，所以保證了運(yùn)行的穩(wěn)定性。
圖2示出了本發(fā)明的第二個(gè)最佳實(shí)施例。圖中，本發(fā)明的液控?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1包括的第一轉(zhuǎn)子2及第二轉(zhuǎn)子4在電磁結(jié)構(gòu)上分別與現(xiàn)有技術(shù)的直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子相同。第一轉(zhuǎn)子2、第二轉(zhuǎn)子4和外殼5在機(jī)械結(jié)上的相互關(guān)系與第一實(shí)施例中相應(yīng)的這三個(gè)部件的描述相同。第一轉(zhuǎn)子連接外部機(jī)械負(fù)載，第二轉(zhuǎn)子連接液力裝置16。在第一轉(zhuǎn)子2的軸上，裝設(shè)有將外部直流電源連至第一轉(zhuǎn)子2的電樞繞組的轉(zhuǎn)向器裝置23。在第二轉(zhuǎn)子4的端段上，裝設(shè)有將外部直流電源連至第二轉(zhuǎn)子4的磁場(chǎng)繞組的滑環(huán)裝置24。
上述第一及第二實(shí)施例的液力裝置16，還可以移至圖1及2右側(cè)，與第一轉(zhuǎn)子的軸9按同一軸線剛性連接，而將第二轉(zhuǎn)子的端軸15連至外部機(jī)械負(fù)載，以加大輸出轉(zhuǎn)矩。
圖3表示本發(fā)明液控?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置的第三個(gè)實(shí)施例，示出了電動(dòng)機(jī)的第二轉(zhuǎn)子所連接的液力裝置中多臺(tái)液力泵25(如柱塞泵)和一臺(tái)液動(dòng)裝置26(如液力馬達(dá))的液路連接關(guān)系。第二轉(zhuǎn)子的端軸15借助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如齒輪傳動(dòng))與多臺(tái)泵25在機(jī)械上連接(未示出)，帶動(dòng)多臺(tái)泵25旋轉(zhuǎn)，在泵25液路并聯(lián)后的液流輸出側(cè)的高壓液管19液路中裝設(shè)流量控制裝置21，而后再連接液動(dòng)裝置26，如圖4示，該液動(dòng)裝置26軸27與第一轉(zhuǎn)子軸9按同一軸線剛性連接。
在調(diào)節(jié)流量控制裝置21，加大流量、減小液力裝置16的負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，第一轉(zhuǎn)子2處于低轉(zhuǎn)速;為了維持外部機(jī)械負(fù)載的功率，此時(shí)第一轉(zhuǎn)子2的輸出轉(zhuǎn)矩增大。由于此時(shí)第二轉(zhuǎn)子4處于反向高轉(zhuǎn)速(與第一轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反)狀態(tài)，所以液力泵25驅(qū)動(dòng)液動(dòng)裝置26以正向旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)第一轉(zhuǎn)子的軸9施加一個(gè)附加轉(zhuǎn)矩，疊加在由于第一和第二轉(zhuǎn)子2、4間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的使第一轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩上，從而起到在第一轉(zhuǎn)子2低轉(zhuǎn)速時(shí)加大其輸出轉(zhuǎn)矩、穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的作用。在調(diào)節(jié)流量控制裝置21、減小流量，以致完全截?cái)嘁毫Ρ?5與液動(dòng)裝置26的液路聯(lián)系時(shí)，液力裝置16對(duì)第二轉(zhuǎn)子4呈現(xiàn)最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，第一轉(zhuǎn)子2處于高速旋轉(zhuǎn)，第一轉(zhuǎn)子輸出轉(zhuǎn)矩比低轉(zhuǎn)速時(shí)小，此時(shí)液力泵25對(duì)液動(dòng)裝置26無(wú)驅(qū)動(dòng)作用，該液動(dòng)裝置26只作為第一轉(zhuǎn)子2的負(fù)載被第一轉(zhuǎn)子帶著旋轉(zhuǎn)。這時(shí)負(fù)載很小，對(duì)效率無(wú)大影響。這種以多臺(tái)泵25和一臺(tái)液動(dòng)裝置26組合的液力裝置16，用于大功率的液控?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置。
盡管以上通過(guò)所例舉的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了敘述，但本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員仍可作出各種改動(dòng)或改型，如將液力裝置更換為氣壓、氣動(dòng)裝置(如現(xiàn)有技術(shù)的氣泵)，而不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)，仍屬本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于包括第一轉(zhuǎn)子2、第二轉(zhuǎn)子4、電動(dòng)機(jī)外殼5；第一轉(zhuǎn)子2位于外殼5內(nèi)中心部位，可圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；第二轉(zhuǎn)子4位于第一轉(zhuǎn)子2外側(cè)以一定間隙圍繞著該第一轉(zhuǎn)子，並與其按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝；外殼5位于第二轉(zhuǎn)子4的外側(cè)圍繞著該第二轉(zhuǎn)子，並與其按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝；在兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸上分別設(shè)有將轉(zhuǎn)子繞組連至外部電源的集電裝置；上述第一和第二轉(zhuǎn)子2、4或其中一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸端與液力或氣壓氣動(dòng)裝置16的軸在機(jī)械上連接；液力或氣壓氣動(dòng)裝置16具有高、低壓液管或氣管19、20，且在液流或氣流輸出側(cè)的高壓液管或氣管的液或氣路上裝設(shè)有調(diào)節(jié)流量的流量控制裝置21。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述第一轉(zhuǎn)子2的電磁結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的電磁結(jié)構(gòu);上述第二轉(zhuǎn)子4的電磁結(jié)構(gòu)為與上述第一轉(zhuǎn)子2相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子的電磁結(jié)構(gòu);上述集電裝置為裝設(shè)在第二轉(zhuǎn)子4的端段7上的一個(gè)滑環(huán)裝置14，以通過(guò)它將第二轉(zhuǎn)子4上的繞組3連至外部交流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述第一轉(zhuǎn)子2的電磁結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的電磁結(jié)構(gòu);上述第二轉(zhuǎn)子4的電磁結(jié)構(gòu)為與上述第一轉(zhuǎn)子2相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)定子的電磁結(jié)構(gòu);上述集電裝置為裝設(shè)在第一轉(zhuǎn)子2軸9上的一個(gè)換向器裝置23以及在第二轉(zhuǎn)子4端段7上的滑環(huán)裝置24，以將兩個(gè)轉(zhuǎn)子上的繞組分別通過(guò)它們中的一個(gè)連至外部直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述其軸端與液力或氣壓氣動(dòng)裝置16在機(jī)械上連接的轉(zhuǎn)子為第二轉(zhuǎn)子。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述其軸端與液力或氣壓氣動(dòng)裝置16在機(jī)械上連接轉(zhuǎn)子為第一轉(zhuǎn)子。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任何一個(gè)的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于上述液力或氣壓氣動(dòng)裝置16為一臺(tái)現(xiàn)有技術(shù)的液力泵或氣泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任何一個(gè)的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述液力或氣壓氣動(dòng)裝置16包括多臺(tái)液力泵或氣泵25和一臺(tái)液動(dòng)或氣動(dòng)裝置26;在該多臺(tái)液力泵或氣泵25液路或氣路並聯(lián)后的液或氣流輸出側(cè)的高壓液或氣管19液或氣路中，裝設(shè)該液動(dòng)或氣動(dòng)裝置26的流量控制裝置21，而后連接液動(dòng)或氣壓氣動(dòng)裝置26;上述與液力或氣壓氣動(dòng)裝置16連接的轉(zhuǎn)子的軸是與多臺(tái)泵25通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)械上連接;而液動(dòng)或氣動(dòng)裝置26與另一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸端按同一軸線剛性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述液動(dòng)或氣動(dòng)裝置26為一臺(tái)液力馬達(dá)或氣泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述液動(dòng)裝置26為一臺(tái)液力耦合器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置1，其特征在于上述流量控制裝置21為一個(gè)節(jié)流閥。
11.一種電動(dòng)機(jī)的液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速方法，該電動(dòng)機(jī)包括第一轉(zhuǎn)子2、第二轉(zhuǎn)子4、電動(dòng)機(jī)外殼5;第一轉(zhuǎn)子2位于外殼5內(nèi)中心部位，可圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng);第二轉(zhuǎn)子4位于第一轉(zhuǎn)子2外側(cè)以一定間隙圍繞著該第一轉(zhuǎn)子，並與其按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝;外殼5位于第二轉(zhuǎn)子4的外側(cè)圍繞著該第二轉(zhuǎn)子，並與其按同一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝;在兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸上設(shè)有將轉(zhuǎn)子繞組連至外部電源的集電裝置;該液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速方法的特征在于將上述一個(gè)或兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸端與液力或氣壓、氣動(dòng)裝置16在機(jī)械上連接;通過(guò)調(diào)節(jié)液力或氣壓氣動(dòng)裝置16的高、低壓液、氣管19、20液、氣路中裝設(shè)的流量控制裝置21調(diào)節(jié)液力或氣壓氣動(dòng)裝置16的流量，改變與該流量控制裝置21連接的轉(zhuǎn)子的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，利用兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的電磁作用力來(lái)調(diào)節(jié)連接外部機(jī)械負(fù)載的另一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的一種電動(dòng)機(jī)的液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速方法，其特征在于上述流量裝置21可調(diào)節(jié)到將上述高、低壓液、氣管的液、氣路聯(lián)系完全截?cái)嗟牡谝豢刂茽顟B(tài)和將液、氣路接通到無(wú)節(jié)流的第二控制狀態(tài)，且在此二狀態(tài)之間平滑地調(diào)節(jié)流量，以達(dá)到上述連接外部機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)子從零到額定轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)。
全文摘要
一種液、氣控制無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)裝置及其調(diào)速方法。該電動(dòng)機(jī)包括第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子和外殼，第二轉(zhuǎn)子圍繞著第一轉(zhuǎn)子并可相對(duì)于第一轉(zhuǎn)子及外殼轉(zhuǎn)動(dòng)。該兩個(gè)轉(zhuǎn)子或其中一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸端與一個(gè)液力或氣壓氣動(dòng)裝置在機(jī)械上連接。通過(guò)調(diào)節(jié)高壓液、氣管路中的流量控制裝置，可調(diào)節(jié)流量，改變一個(gè)轉(zhuǎn)子的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而平滑調(diào)節(jié)連接外部機(jī)械負(fù)載的另一個(gè)轉(zhuǎn)子從零到額定值的轉(zhuǎn)速并加大低轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)矩。該電動(dòng)機(jī)第一、第二轉(zhuǎn)子電磁結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)交流或直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子相同。
文檔編號(hào)H02K5/00GK1054150SQ9010069
公開(kāi)日1991年8月28日 申請(qǐng)日期1990年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月16日
發(fā)明者何冠勇, 沈太福 申請(qǐng)人:何冠勇, 沈太福