異步電機起動離心滑阻裝置的製作方法
2023-05-12 04:27:11 1
專利名稱：異步電機起動離心滑阻裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種利用轉速的變化而調節串入轉子繞組電阻大小的起動方案設計，它將用於各種異步電機(繞線型轉子和籠型轉子)。此裝置的實施將可使電機的起動電流大大減小，使起動轉矩大大增大，以致達到最大值，這樣將可以避免大馬拉小車的情況。當電機發生堵轉時，也不會燒毀電機。
星--三角起動，只適用於定子繞組為三角形接法的電機，起動時起動電流Isty＝(1/3)Ist△三角，而起動轉矩Tsty＝(1/3)Tst△三角，顯然起動轉矩大大減小，且要用到起動電路的變換。
自耦變壓器起動，事實上是一種降壓起動即把起動電壓降低到電機額定電壓的80％或60％或40％的起動，這樣雖然使起動電流Ist減小為原來的(1/K2)，但起動轉矩Tst也減小為原來的(1/K2)。在此K＝額定電壓UN/Ust起動電壓。
轉子迴路直接串電阻，只適用於繞線型轉子且在切除電阻時存在轉矩衝擊，故不能廣泛應用。
轉子迴路串頻敏電阻器，也只適用於繞線型轉子，且頻敏電阻器體積大(象一臺變壓器一樣)、造價高，故不能廣泛應用。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是在電機轉子繞組中串電阻，設置一圓形裝置裝設在電機轉子轉軸上，在圓盤的凹槽內沿半徑方向、均勻布置一種特製電阻棒在槽內，在電阻棒上分別布置錘體滑頭，錘體滑頭通過弧型片與環型環片相連，環型環片裝設在圓盤的內軸上、且有扭轉彈簧的作用，使電阻棒上的錘體滑頭緊靠於圓盤軸心側，再把圓盤裝置裝設於電機的轉軸上，把轉子繞組與圓盤內的電阻棒的一端相連接，另一端與錘體滑頭相連接、且與其它電阻棒構成星形或三角形接線方式，即把電阻棒串接於轉子繞組中，本實用新型便與轉子、轉軸夠成整體。根據向心力與轉子轉速、半徑的關係，當電機在停止時，由於扭轉彈簧的作用錘體滑頭靠近轉軸軸心側，整個電阻串接於轉子繞組中；當電機在起動時，由於向心力的作用，錘體滑頭逐漸沿電阻棒遠離軸心，使電阻棒逐漸串接於轉子繞組中；當電機轉子轉速降低到不正常時，由於扭轉彈簧的作用使電阻又串接於繞組中，這樣便實現了轉子繞組中電阻阻值大小的自由調節，實現了電機的理想起動。
本實用新型的有益效果是，可以實現電機的平穩起動，起動轉矩大大增加，起動電流大大減小，不僅可以實現繞線型轉子繞組串電阻，而且可以實現籠型轉子繞組串電阻，整個裝置與轉子、轉軸構成一個整體，結構簡單。
圖2是固定於圓盤內的特製電阻條。
圖3是貫穿在特製電阻條上的錘體滑頭。
圖4是環型環片。
圖5是弧型片。
圖6是扭轉彈簧圖7是對於繞線型轉子的實用新型裝置圖。
圖8是對於繞線型轉子特製電阻、錘體滑頭、轉子繞組的接線圖。
圖9是對於籠型轉子的實用新型裝置圖。
圖10是對於籠型轉子繞組與電阻棒及滑環的接線圖。
圖11是電阻條的另一種布置方式，根圖7相似。
圖12是本實用新型在電機轉子上的裝配圖。
圖13是本實用新型在電機轉子上的另一種裝配圖。
在圖7中，①為圓盤，②為特製電阻條，③為錘體滑頭，④為環型環片，⑤為弧型片，⑥為扭轉彈簧。
在圖8中，②為特製電阻條，③為錘體滑頭，⑨為連接轉子繞組與特製電阻棒的導線。
在圖9中，①為圓盤，②為固定導軌棒，③為錘體連杆，④為環型環片，⑤為弧型片，⑥為扭轉彈簧，⑦為固定於連杆上的滑環，⑧為電阻棒。
在圖10中，④為滑環，⑧為電阻棒，⑨為連接轉子繞組與特製電阻棒的導線。
在圖11中，①為圓盤，②為特製電阻條，③為錘體滑頭，④為環型環片，⑤為弧型片，⑥為扭轉彈簧。
在圖12中，(1)轉軸，(2)為轉子，(3)為定子，(4)為定子繞組，(5)為機殼，(6)軸承，(7)為新型裝置，(7)由圓盤①、特製電阻條②、錘體滑頭③、環型環片④、弧型片⑤、扭轉彈簧⑥構成，連接轉子繞組與特製電阻棒的導線⑨。
在圖13中，(1)轉軸，(2)為轉子，(3)為定子(4)為定子繞組，(5)為機殼，(6)軸承，(7)為新型裝置，(7)由圓盤①、特製電阻條②、錘體滑頭③、環型環片④、弧型片⑤、扭轉彈簧⑥構成，連接轉子繞組與特製電阻棒的導線⑨。
在圖7中，②和③、①和④之間的摩擦力(f)應儘可能小，不至於影響轉子旋轉時③所產生的向心力mrw2(m為③的質量，r為③距轉軸軸心的距離，w為轉子旋轉角速度)和Fcosa(F為⑤對③的作用力，a為F與②之間的夾角)。④、⑤、⑥的質量之和應儘可能小，最好是遠小於③的質量。
當電機靜止時，由於扭轉彈簧⑥的作用而使圖7中環型環片④有相對於圓盤①有旋轉的趨勢，這樣通過弧型片⑤的作用使錘體滑頭③有向心運動的趨勢。當電機起動時由於向心力mrw2＞Fcosa(在圖7中m為③的質量，r為③距轉軸軸心的距離，w為轉子旋轉角速度，F為⑤對③的作用力，a為F與條②之間的夾角)。此時錘體滑頭便發生離心運動，當轉速達到一定值時電阻棒就完全短路掉。當電機轉速減小時，轉速達到一定的值時，由於mrw2＜Fcosa，此時錘體滑頭便向轉子軸心方向運動，這樣將電阻又漸漸串入轉子繞組中，隨著轉速進一步減小，以致將電阻完全串入轉子繞組。
對於籠型轉子電機此裝置跟繞線型基本相同，只是把附圖7中的三根特製電阻條②改為圖9中的兩根互相對稱的固定導軌棒如圖9中②，把圖7中的錘體滑頭③改為圖9中的錘體連杆③，且在錘體連杆上裝設數個滑環如圖9中⑦，在圓盤內布置數個與滑環數目對應的電阻棒如圖9中的⑧。
在圖9中，圓盤①固定於轉子轉軸上。導軌棒②裝設在圓盤①內且和圓盤①結為一體。電阻棒⑧均勻的裝設在圓盤①內。固定於連杆上的滑環⑦固定在錘體連杆③的連杆上，且套在電阻棒⑧上，這樣在錘體連杆③的帶動下便可以自由滑動。弧型片⑤把錘體連杆③和環型環片④連接起來。扭轉彈簧⑥的一端固定於環型環片④上，另一端固定於圓盤①上，使環型環片④有轉動的趨勢，這樣環型環片④再通過弧型片⑤使錘體連杆③有向轉子轉軸運動的趨勢。
在圖9中，錘體連杆③的連杆應為良導體且與滑環④短路在圖9中，②和③、①和④、⑦和⑧之間的摩擦力(f)要儘可能的小，不至於影響轉子旋轉時③受到的向心力mrw2(m為錘體連杆的質量，r為錘體連杆重心到轉子轉軸軸心的距離，w為轉子旋轉的角速度)，也不至於影響力Fcosa(F為⑤對③的作用力，a為F與固定導軌棒②之間的夾角)。在圖9中，④、⑤、⑥的質量和應儘可能的小，最好遠小於③的質量。
當電機停止時，由於扭轉彈簧的作用而使圖9中環型環片④有相對於圓盤①有旋轉的趨勢，這樣通過弧型片⑤的作用使錘體連杆③有向心運動的趨勢。當電機起動時由於向心力mrw2＞Fcosa，此時錘體連杆便發生離心運動，這樣在③的牽動下⑦在⑧滑動，便可實現電阻的調節，當轉速達到一定值時電阻棒就完全短路掉。當電機轉子轉速減小時，轉速達到一定的值時，由於mrw2＜Fcosa，此時錘體連杆便向轉子軸心方向運動，這樣將電阻又漸漸串入轉子繞組中，隨著轉速進一步減小，以致將電阻完全串入轉子繞組。
權利要求1.一種異步電機起動離心滑阻裝置，在電機轉子繞組中串電阻，其特點是將一盤形裝置裝設於電機的轉子轉軸上，把轉子繞組與圓盤內的電阻棒的一端相連接，另一端與錘體滑頭相連接、且與其它電阻棒構成星形或三角形接線方式，即把電阻棒串接於轉子繞組中。
2.根據權利要求1所述的異步電機起動離心滑阻裝置，其特點是在圓盤的凹槽內沿半徑方向、均勻布置一種特製電阻棒在槽內，在電阻棒上分別布置錘體滑頭，錘體滑頭通過弧型片與環型環片相連，環型環片裝設在圓盤的內軸上、且有扭轉彈簧的作用，使電阻棒上的錘體滑頭緊靠於圓盤軸心側，再把圓盤裝置裝設於電機的轉軸上。
3.根據權利要求1所述的異步電機起動離心滑阻裝置，其特點是本實用新型與電機轉子、轉軸夠成整體，與轉子同步旋轉。
專利摘要一種能夠大大減小起動電流而增大起動轉矩的異步電機起動離心滑阻裝置，如摘要附圖所示。它是裝設於電機轉子轉軸上，轉子繞組與圓盤內的電阻棒的一端相連接，另一端與錘體滑頭相連、且與其它電阻棒構成星形或三角形接線方式，即把電阻棒串接於轉子繞組中。利用向心力與轉速的關係，錘體滑頭在電阻棒上滑動，實現串入轉子繞組電阻大小的調節，實現電機起動。
文檔編號H02P1/00GK2553567SQ02231479
公開日2003年5月28日 申請日期2002年4月27日 優先權日2002年4月27日
發明者錢俊傑 申請人:錢俊傑