專利名稱：轉子移動式鼠籠型交流無級調速異步電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及交流電動機無級調速，是一種通過改變定轉子之間軸向上的磁場耦合來實現(xiàn)弱磁調速的電動機。
公告號為CN2059537U，名稱為籠型無級調速異步電動機及公告號為CN2077169U，名稱為高性能雙轉子異步電動機都是通過改變定轉子之間在軸向上的磁耦合來實現(xiàn)弱磁調速的電動機，即采用使轉子相對定子，或定子相對轉子沿軸向移動的方式改變它們的磁耦合，并提出了采用組合轉子或組合定子結構達到平穩(wěn)弱磁調速。雖然，他們率先克服了鼠籠式電動機不能從體內實現(xiàn)無級調速的弊端，但仍然存在下述不足之處1.上述兩項專利提出了使定子移動的方案。要使定子移動，則定子與機座之間必然有間隙才能實現(xiàn)，否則不可能使定子與機座之間發(fā)生移動。由于存在間隙，定子的熱量傳給機座就比較困難，容易造成電機溫升過高或燒毀。故定子移動方式只能用于小功率的封閉式電機或開啟式電機。
2.CN2059537U中介紹了一種采用組合轉子，并通過機械方法使其作軸向移動的方案。但它存在兩方面的不足；一是該雙轉子結構不能實現(xiàn)平穩(wěn)的轉速調整，有突變現(xiàn)象，而且副轉子上無齒，定會造成散熱困難，溫升很高。二是使轉子軸向移動的機械機構的移動的著力點不在軸心線上，易出現(xiàn)卡住移動困難等現(xiàn)象，若加工精度不高，會使電機在運行中產生振動。
3.上述轉子移動的方案是開啟式電動機結構，在有灰塵、潮濕的場合不能采用，故應用受到局限。
本實用新型的目的在于提供一種能實現(xiàn)平穩(wěn)的轉速調整，并使其在任意轉速運行時溫升不超過標準限度的轉子移動式鼠籠型交流無級調速異步電動機。
本實用新型所指的電動機采用了組合結構的轉子，并通過機械傳動機構實現(xiàn)組合轉子(5)的軸向移動。組合轉子由主轉子及兩個副轉子組成，主轉子為大條轉子，承擔主要功率，第一副轉子為小條轉子，解決調速過程中轉速不穩(wěn)定的問題，第二副轉子為無條轉子，保證磁路不變但在不產生轉矩的同時有通風散熱作用；本實用新型的特征在于整個組合轉子固定安裝在花鍵套(7)上，花鍵套在花鍵軸(1)即電機轉軸上；花鍵套通過螺母(8)、拉圈(9)、圓柱銷(10)與推力軸承裝配(21)一端的拉桿(14)聯(lián)接；推力軸承裝配由兩個圓錐滾子軸承反向組合而成，其另一端的拉桿軸(15)與滑軸(17)通過錐銷(16)聯(lián)接，滑軸(17)與調節(jié)螺桿(20)螺紋聯(lián)接。采用推力軸承裝配的作用是使電機既使是在旋轉時也能軸向移動。通過使轉子軸向移動，便改變了定子與轉子之間的有效磁場，從而改變所感生的電磁力矩，使電機轉速發(fā)生變化，實現(xiàn)平穩(wěn)的無級調速。
附圖
是本實用新型一個實例的結構示意圖，通過對附圖的詳細描述，可以進一步理解本實用新型的特征。
附圖中1.花鍵軸、2.前軸承裝配、3.圓螺母、4.定子、5.轉子、6.鍵、7.花鍵套、8.螺母、9.拉圈、10.圓柱銷、11.開口銷、12.風扇、13.后軸承裝配、14.拉桿、15.拉桿軸、16.錐銷、17.滑軸、18.指示螺釘、19.轉速刻度板、20.調節(jié)螺桿、21.推力軸承裝配。
本電機的定子(4)，前軸承裝配(2)，后軸承裝配(13)，風扇(12)的位置及結構與普通電機的相同。
主轉子與普通電機結構相同，只是加了一排軸向通風孔，它承擔電機的主功率。第一副轉子長度為主轉子的10～50％承擔的功率和鼠籠條的面積也是主轉子的10～50％。它的主要作用是補償電機降速過程中的電磁轉矩，穩(wěn)定電機的轉速。第二副轉子為厚1mm的薄鋼板或硅鋼板疊成。但沖有大槽，其疊壓長度足以保證能全部填補轉子移動后騰出的空間，它的作用是保證電機的磁路不變，但又不產生電磁力矩同時還有通風冷卻的作用。主轉子和第一副轉子鼠籠條都采用高電阻鋁合金鑄造，兩個轉子公用中間端環(huán)，目的是提高轉子電阻，抑制轉子電流提高電機的啟動力矩。
整個組合轉子(5)通過圓螺母(3)、鍵(6)固定在花鍵套(7)上，而花鍵套又套在花鍵軸(1)上，花鍵軸的右端為中空并對稱軸線開有兩個通槽，拉圈(9)通過螺母(8)與花鍵套螺紋連接，圓柱銷(10)穿過拉圈上的孔和花鍵軸上的通槽與穿進花鍵軸內的拉桿(14)聯(lián)接。隨著拉桿的軸向移動，轉子在花鍵軸上可以滑動自如。這種花鍵套花鍵軸的結構可以使得徑向配合間隙最小，定子轉子同軸度很高，電機在整個運行期間不發(fā)生振動?；ㄦI的材料采用鑄鐵件，花鍵軸的材料采用碳素結構鋼使兩種材料不發(fā)生咬死。
推力軸承裝配(21)是用兩個7200系列圓錐滾子軸承反向組合而成，其左端為拉桿(14)，右端為拉桿軸(15)。向外拉動時，右邊一個軸承受力，左邊一個空轉。向內移動時左邊一個受力，右邊一個軸承空轉。電機旋轉時拉桿(14)跟著轉子旋轉，軸承外圈也轉動，但軸承內圈不轉，拉桿軸(15)不轉，但可以軸向移動。拉桿軸(15)與滑軸(17)通過錐銷(16)聯(lián)接，滑軸(17)通過螺紋與調節(jié)螺桿(20)相聯(lián)接。
向右轉動調節(jié)螺桿(20)，帶動滑軸(17)，經過錐銷(16)使拉桿軸(15)受軸向力，經過兩個圓錐滾子軸承組合的拉桿軸承裝配(21)使拉桿(14)受軸向力，拉桿經過圓柱銷(10)，拖動拉圈(9)，帶動螺母(8)，花鍵套(7)，拖動轉子(15)向外移動。這樣就可以改變定子與轉子之間的相對位置。
向左移動調節(jié)螺桿(20)，同樣經過上述零件，只不過是左邊軸承受力，向內移動，也同樣是調節(jié)定子與轉子之間的相對位置。由于指示螺釘(18)固定在調節(jié)螺桿上，故它在刻度盤(19)上所指示的數(shù)字，便是電機的轉速。
本實用新型經過若干樣機的試驗和運行表明，該電動機具有以下優(yōu)點1.調速機構結構簡單，調節(jié)輕松可靠，未出現(xiàn)過卡的現(xiàn)象。對現(xiàn)有鼠籠交流電動機加以改造便可實現(xiàn)無級調速，對加工的要求不高。
2.轉速調節(jié)平穩(wěn)，可以從零至額定轉速平穩(wěn)地調節(jié)，不會出現(xiàn)轉速跳躍式變化。
3.由于第二副轉子的通風作用和采用內部軸向風路循環(huán)，使電機在熱損耗最大的中速長期運行都不會產生溫升超標。
4.本實用新型適用于風機的調速，對風機運行的節(jié)能效果顯著。對風機本身結構簡化節(jié)材，可以采用手動調節(jié)也可以自動調節(jié)轉速，同時在低速起動時電流很小，可以取消附屬的啟發(fā)啟動裝備。
5.本實用新型在風機上運用，比起交流變頻調速裝置來說，價格只相當于它的1／3。同時無高頻諧波干擾；比起變級多速電機來說，它的轉速可任意變換，比如在南方的棉紡車間使用，冬季不必加空調升溫。比起電磁調速電機(只能用于開啟式)來說，它結構簡單，可靠性更高，價格稍便宜，調速范圍更廣，而且可以用在環(huán)境惡劣的場合。
6.本實用新型由于采用全封閉結構，電動機防塵、防潮性好，故可廣泛的用于各種工業(yè)生產場合。
權利要求1.一種轉子移動式鼠籠型交流無級調速異步電動機，采用了組合結構的轉子，并通過機械傳動機構實現(xiàn)轉子(5)在軸向上的移動，以此改變定轉子之間的有效磁場，亦使感生電磁力矩改變，而使電機轉速發(fā)生變化；其特征在于(1).組合轉子由主轉子及兩個副轉子組成，主轉子與普通電機相同，只是加了一排軸向通風槽，第一副轉子長度為主轉子的10～50%，它與主轉子都采用高電阻鋁合金鑄造的鼠籠條，并公用中間端環(huán)，第二副轉子為厚1mm的薄鋼板或硅鋼板疊成，但沖有大槽，其疊壓長度足以保證能全部填補轉子移動后騰出的空間；(2).整個組合轉子固定安裝在花健套(7)上，花鍵套套在花鍵軸(1)即電機轉軸上，花鍵軸的右端為中空，并對稱軸線開有兩個通槽，拉圈(9)通過螺母(8)與花鍵套螺紋聯(lián)接，圓柱銷(10)穿過拉圈上的孔和花鍵軸上的通槽與穿進花鍵軸內的推力軸承裝配(21)一端的拉桿(14)聯(lián)接，推力軸承裝配由兩個圓錐滾子軸承反向組合而成，其另一端的拉桿軸(15)與滑軸(17)通過錐銷(16)聯(lián)接，滑軸(17)與調節(jié)螺桿(20)螺紋聯(lián)接。
2.根據權利要求1所述的無級調速異步電動機，其特征在于花鍵套(7)采用鑄鐵件，花鍵軸(1)的材料采用碳素結構鋼。
專利摘要本實用新型涉及的是交流鼠籠型無級調速異步電動機，它通過機械傳動使組合轉子軸向移動而實現(xiàn)電機的平穩(wěn)無級調速。組合轉子由主轉子及兩個副轉子構成，它們被固定在花鍵套上，花鍵套套在花鍵軸即電機轉軸上，機械傳動機構的著力點在轉子軸心上，直接推拉花鍵套，使組合轉子在花鍵軸上平穩(wěn)自如地滑動。本實用新型結構簡單，調節(jié)輕松可靠，通風結構優(yōu)良。即使是做成大功率電機在熱損耗最大的中速長期運行都不會產生溫升超標。由于采用全封閉結構，具有防塵、防潮的性能，可廣泛用于各種工業(yè)生產場合。
文檔編號H02K16/00GK2105797SQ91216758
公開日1992年5月27日 申請日期1991年6月27日 優(yōu)先權日1991年6月27日
發(fā)明者胡隆族, 鐘震國, 陳連濤 申請人:重慶電機廠