一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動的製造方法
2023-09-17 08:41:50 2
一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種轉子可以移動的三相異步電動機。轉子與花鍵主軸採用花鍵連接,轉子可以在花鍵主軸上滑動,通過花鍵連接輸出轉動。轉子設有傳動裝置,通過傳動裝置可以控制轉子在花鍵主軸上移動。通過改變定子與轉子之間的重疊度,能夠調整電動機的輸出功率。當定子與轉子之間的重疊面積減小時,轉子的轉速提高,扭矩增加,功率提高,同時電動機三相電流提高。當定子與轉子完全重疊時,電動機輸出功率最低,三相電流最低,功率最低,相當於傳統電動機的正常運轉狀態。本發明使用機械方式可大範圍控制三相異步電動機功率,相對傳統電動機大大提高了電動機的功率,特別適合廣大的風機、水泵類的電動機節能。
【專利說明】—種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電動機【技術領域】,特別是涉及一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機,本電動機節能效果好。
【背景技術】
[0002]我國風機、泵類全國擁有3700萬臺,其耗電量佔全國發電量的31%,佔工業用電量的40%,在運行的耗電量中有很大的節能潛力。
[0003]在應用電動機時對額定功率選擇的原則是:所選額定功率要能滿足生產機械在拖動的各個環節(啟動、調速、制動等)對功率和轉矩的要求並在此基礎上使電動機得到充分利用。額定功率選擇的方法是:根據生產機械工作時負載(轉矩、功率、電流)大、小變化特點,預選電動機的額定功率,再根據所選電動機額定功率校驗過載能力和啟動能力。
[0004]國家對三相異步電動機3個運行區域作了如下規定:負載率在70%?100%之間為經濟運行區;負載率在40%?70%之間為一般運行區;負載率在40%以下為非經濟運行區。若電動機容量選得過大,雖然能保證設備正常運行,但不僅增加了投資,而且它的效率和功率因數也都很低,造成電力的浪費。因此考慮到既能滿足設備運行的需要,又能使其儘可能地提高效率,一般負載率保持在60%?100%較為理想。
[0005]從電動機的負載率就可以看出,電動機節能方面是有很大的潛力的。
[0006]目前電動機節能常採用的方式有:使用調壓調速器、變極電動機、電磁耦合調速器、變頻調速裝置等。另外,當異步電動機輕載時,降低其外在的電源電壓,可以實現節能;在異步電動機的出線端並聯適量的電容進行無功補償,可提高功率因數,減少無功損耗,可以節約電能。
[0007]使用電磁耦合調速器、變頻器等方式進行節能效果顯著,但是成本高,維護和控制複雜;其他各種節能方式,有一定的效果,但是節能效果一般低於10%,效果不理想。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題是,提供一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機,本電動機可以改變定子和轉子的相對重疊面積。能夠有效提高電動機功率,節省能量。
[0009]採用的技術方案是:
一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機,包括電機殼、花鍵主軸、定子、轉子、轉子傳動機構和控制電機。
[0010]其技術要點在於:
電機殼內設有花鍵主軸。
[0011]定子固定在電機殼內,定子的定子繞組和接線盒對應連接。
[0012]轉子包括轉子矽鋼片組和花鍵軸套。轉子鼠籠嵌設在轉子矽鋼片組的鼠籠槽內。轉子矽鋼片組固定在花鍵軸套上,花鍵軸套裝設在花鍵主軸上,花鍵軸套和花鍵主軸為花鍵連接。[0013]花鍵軸套一端設有轉子傳動機構,轉子傳動機構由設置在電機殼外的控制電機驅動。花鍵軸套一端和轉子傳動機構的連接部件相連接。
[0014]在所述的電機殼和電機殼的第二端蓋之間固定設有傳動段電機殼,所述的轉子傳動機構設置於傳動段電機殼處。所述的轉子傳動機構包括螺紋套管、蝸輪和蝸杆。
[0015]轉子傳動機構所在的一側的花鍵軸套上裝設有第一推力軸承和第二推力軸承,螺紋套管通過第一推力軸承和第二推力軸承支撐在花鍵軸套上。轉子傳動機構的連接部件為第一推力軸承和第二推力軸承。
[0016]電機殼和傳動段電機殼接合處固定設有擋板,擋板固定在電機殼上,擋板外邊緣為圓形,擋板中心開設有中心孔,供螺紋套管、花鍵軸套和花鍵主軸穿過。
[0017]蝸輪架固定在擋板上並與擋板同軸,蝸輪殼固定在蝸輪架上,蝸輪設置在蝸輪殼內,蝸輪內圓周設有螺紋,並與螺紋套管的外螺紋螺紋連接。
[0018]第二端蓋圓周上固定有多個螺紋套管導柱,螺紋套管上開設有與螺紋套管導柱數量相同,並且位置相對應的螺紋套管滑孔。螺紋套管導柱穿裝在對應的螺紋套管滑孔內。
[0019]蝸輪殼上方的蝸杆室內裝設有蝸杆,蝸杆軸上裝設有兩個錐軸承,兩個錐軸承將蝸杆支撐在蝸杆室內,蝸輪和蝸杆相互嚙合。
[0020]所述的控制電機固定在控制段電機殼外表面,蝸杆的軸與控制電機的軸通過聯軸器相連。
[0021]花鍵主軸作為電動機主軸,轉子在花鍵主軸上在轉子傳動機構的作用下,可以沿電動機主軸移動,進而改變定子與轉子之間的重疊度,能夠調整電動機的輸出功率。
[0022]當定子與轉子之間的重疊面積減小時,電動機輸入的三相電流提高,轉子的轉速提聞,扭矩增加,功率提聞。
[0023]當定子與轉子完全重疊時,輸入的三相電流最低,電動機輸出功率最低,功率最低。
[0024]轉子移動可以使用蝸輪蝸杆和螺紋系統進行主動控制。
[0025]其優點在於:
與傳統三相異步電動機相比,本發明具有以下有益的技術效果:1、本發明使用機械方式可大範圍控制三相異步電動機功率。2、本發明所述電動機的最低功率,相當於傳統電動機的額定功率。選擇電動機的時候,只要本電動機的最低功率符合設備正常運行要求即可,無需為啟動和過載選擇更大功率的電動機型號,從而在電動機選型的時候就達到了節能的效果。3、特別適合電動機節能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明的轉子剖視圖。
[0027]圖2是本發明的轉子與螺紋套管關係剖視圖。
[0028]圖3是本發明的定子、轉子和轉子傳動機構的剖視圖。
[0029]圖4是本發明的定子、轉子和轉子傳動機構的另一個角度的剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]—種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機,包括電機殼16、花鍵主軸3、定子1、轉子2、轉子傳動機構和控制電機14。
[0031]電機殼16的埠通過螺杆固定有第一端蓋13。
[0032]花鍵主軸3的一端由第一主軸軸承11支撐在第一端蓋13上,花鍵主軸3的另一端由第二主軸軸承28支撐在第二端蓋18上。
[0033]定子I過盈固定在電機殼16內,定子的定子繞組和接線盒對應連接,此為已知技術,故不重複敘述。
[0034]轉子鼠籠24嵌設在轉子矽鋼片組22的鼠籠槽內,此為已知技術,故不重複敘述。
[0035]轉子包括轉子矽鋼片組22和花鍵軸套21。轉子2的轉子矽鋼片組22採用壓裝的方式固定在花鍵軸套21上。
[0036]花鍵軸套21裝設在花鍵主軸3上,花鍵軸套21和花鍵主軸3之間為花鍵連接。
[0037]花鍵軸套21和第二端蓋18之間設有轉子傳動機構,花鍵軸套21 —端和轉子傳動機構的連接部件相連接,轉子傳動機構由設置在電機殼16外的控制電機14進行驅動。
[0038]花鍵軸套21另一端螺紋連接有矽鋼片鎖緊螺母23,起到對轉子矽鋼片組22 —端的鎖緊作用,轉子矽鋼片組22另一端由花鍵軸套21上的第一臺肩17限位。
[0039]轉子傳動機構可以使轉子2在花鍵主軸3上沿電動機的軸向方向移動,通過改變定子I與轉子2之間的重疊度,能夠調整電動機的輸出功率。
[0040]電機殼16和第二端蓋18之間固定設有傳動段電機殼15,傳動段電機殼15 —端和電機殼16通過螺杆固定連接,傳動段電機殼15另一端通過螺杆和第二端蓋18固定連接。所述的轉子傳動機構設置於傳動段電機殼15處。
[0041]轉子傳動機構包括螺紋套管4、蝸輪5和蝸杆6。
[0042]轉子傳動機構所在的一側的花鍵軸套21上裝設有第一推力軸承25和第二推力軸承19,螺紋套管4通過第一推力軸承25和第二推力軸承19支撐在花鍵軸套21上。轉子傳動機構的連接部件為第一推力軸承25和第二推力軸承19。
[0043]第二推力軸承19外端面裝設有螺紋連接在花鍵軸套21上的推力軸承鎖緊螺母27,壓緊第二推力軸承19。第一推力軸承25由第二臺肩20限位。
[0044]電機殼16和傳動段電機殼15接合處固定設有擋板7,擋板7通過螺杆固定安裝在電機殼16上,擋板7承受軸向壓力,擋板7外邊緣為圓形,擋板7中心開設有中心孔,供螺紋套管4、花鍵軸套21和花鍵主軸3穿過。
[0045]蝸輪架8通過螺杆固定在擋板7上並與擋板7同軸,蝸輪殼9固定在蝸輪架8上,蝸輪5設置在蝸輪殼9內,蝸輪5內圓周設有螺紋,並與螺紋套管4螺紋連接。
[0046]電機殼16的第二端蓋18圓周上均勻固定有螺紋套管導柱10,螺紋套管4上開設有和螺紋套管導柱10數量相同,並且位置相對應的螺紋套管滑孔26。螺紋套管導柱10穿裝在對應的紋套管滑孔26內。
[0047]蝸輪殼9上方的蝸杆室內裝設有蝸杆6,蝸杆6上裝設有兩個蝸杆錐軸承12,兩個蝸杆錐軸承12將蝸杆6支撐在蝸杆室內,蝸輪5和蝸杆6相互嚙合。
[0048]控制電機14固定在控制段電機殼15外表面,蝸杆6的軸與控制電機14的軸通過聯軸器相連。
[0049]蝸輪架8作為蝸輪5的耐磨軸架,蝸輪殼9與蝸輪架8共同作為蝸輪5的軸架。蝸輪5相當於與螺紋套管4配合的絲母。[0050]其原理為:
當蝸輪5旋轉時,螺紋套管4在蝸輪5內圓周的螺紋的作用下,沿軸向移動。螺紋套管導柱10穿在螺紋套管滑孔26裡面,限制螺紋套管4隻能沿軸向移動不能轉動。
[0051]通過控制控制電機14的轉動,使蝸輪5轉動,螺紋套管4在蝸輪5內圓周的螺紋的作用下,沿軸向移動。從而使轉子2在花鍵主軸3上沿軸向滑動,達到控制定子I與轉子2的重疊程度的效果,通過改變定子I與轉子2之間的重疊程度,能夠調整電動機的輸出功率。所述定子I與轉子2之間的重疊面積減小時,電動機三相電流提高,轉子的轉速提高,扭矩增加,功率提高;定子I與轉子2完全重疊時,三相電流最低,電動機輸出功率最低,功率最低。
[0052]本電動機包括電機殼16、定子1、轉子2和控制電機14。與傳統一體化的電動機轉子不同的是,轉子2與花鍵主軸3採用花鍵連接,轉子2可以在花鍵主軸3上滑動,通過花鍵連接輸出轉動。轉子2 —端安裝有轉子傳動機構,通過轉子傳動機構可以控制轉子2在花鍵主軸3上滑動。通過改變定子I與轉子2之間的重疊度,能夠調整電動機的輸出功率。
[0053]上述的定子I與轉子2之間的重疊面積減小時,電動機輸入的三相電流提高,轉子2的轉速提高,扭矩增加,功率提高。
[0054]上述的定子I與轉子2完全重疊時,輸入的三相電流最低,電動機輸出功率最低,功率最低。
【權利要求】
1.一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機,包括電機殼(16)、花鍵主軸(3)、定子(I)、轉子(2)、轉子傳動機構和控制電機(14);其特徵在於: 電機殼(16)內設有花鍵主軸(3); 定子(I)固定在電機殼(16)內,定子(I)的定子繞組和接線盒對應連接; 轉子(2)包括轉子矽鋼片組(22)和花鍵軸套(21);轉子鼠籠(24)嵌設在轉子矽鋼片組22的鼠籠槽內;轉子矽鋼片組(22)固定在花鍵軸套(21)上,花鍵軸套(21)裝設在花鍵主軸(3)上,花鍵軸套(21)和花鍵主軸(3)為花鍵連接; 花鍵軸套(21) —端設有轉子傳動機構,轉子傳動機構由設置在電機殼(16)外的控制電機(14)驅動;花鍵軸套(21) —端和轉子傳動機構的連接部件相連接。
2.根據權利要求1所述的一種轉子可移動的鼠籠式三相異步電動機,其特徵在於:在所述的電機殼(16)和電機殼(16)的第二端蓋(18)之間固定設有傳動段電機殼(15),所述的轉子傳動機構設置於傳動段電機殼(15)處;所述的轉子傳動機構包括螺紋套管(4)、蝸輪(5)和蝸杆(6); 轉子傳動機構所在的一側的花鍵軸套(21)上裝設有第一推力軸承(25)和第二推力軸承(19),螺紋套管(4)通過第一推力軸承(25)和第二推力軸承(19)支撐在花鍵軸套(21)上;轉子傳動機構的連接部件為第一推力軸承(25)和第二推力軸承(19); 電機殼(16)和傳動段電機殼(15)接合處固定設有擋板(7),擋板(7)固定在電機殼(16)上,擋板(7)外邊緣為圓形,擋板(7)中心開設有中心孔,供螺紋套管(4)、花鍵軸套(21)和花鍵主軸(3)穿過; 蝸輪架(8)固定在擋板(7)上並與擋板(7)同軸,蝸輪殼(9)固定在蝸輪架(8)上,蝸輪(5)設置在蝸輪殼(9)內,蝸輪(5)內圓周設有螺紋,並與螺紋套管(4)的外螺紋螺紋連接; 電機殼(16)的第二端蓋(18)圓周上固定有多個螺紋套管導柱(10),螺紋套管(4)上開設有與螺紋套管導柱(10)數量相同,並且位置相對應的螺紋套管滑孔(26);螺紋套管導柱(10)穿裝在對應的螺紋套管滑孔(26)內; 蝸輪殼(9)上方的蝸杆室內裝設有蝸杆(6),蝸杆(6)軸上裝設有兩個錐軸承(12),兩個錐軸承(12)將蝸杆(6)支撐在蝸杆室內,蝸輪(5)和蝸杆(6)相互嚙合; 所述的控制電機(14)固定在控制段電機殼(15)外表面,蝸杆(6)的軸與控制電機(14)的軸通過聯軸器相連。
【文檔編號】H02K7/10GK103762804SQ201310723077
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】楊猛 申請人:瀋陽攬月工業設計有限公司