轉速疊加法調速交流電動機的製作方法

2023-10-10 18:44:49

專利名稱：轉速疊加法調速交流電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及到轉速疊加法調速交流電動機。
眾所周知，在工、農業及其它領域中廣泛使用各種型式的交、直流電動機，由於其負載機械的要求，需要對電動機的轉速進行調節。特別是隨著現代生產過程自動化的發展，要求電動機能在很寬範圍內調速。
由於感應電動機的調速性能不如直流電動機，所以，儘管感應電動機具有重量輕、成本低、節約有色金屬材料、維護簡便、節能效果顯著等許多優點，其應用範圍仍受到限制;尤其在對調速性能要求高的設備中，不能代替直流電動機，因此提高感應電動機的調速性能就成為一個重要課題，以前採用的各種直流電動機調速手段中，調磁調速範圍較大，調速平滑，但仍不能在某些負載要求的低轉速額定負載工況下長時間運行，所以在應用條件要求必須使用直流電動機的場合，進一步提高其調速性能也是實際的需要。
近代發展較快的交流感應電動機的變頻調速，其調速範圍大，平滑性好，但需要專門的複雜的高頻設備，價格昂貴且可靠性不高，其應用受到很大限制。還有人提出採用轉差變頻實現交流電動機的調速，如在題為「交流電機無級調速的方法和這種電機」的中國專利申請(申請號CN85100607)中已有敘述。這種調速方案是將轉差電機，變頻電機等多臺異步機組合在一起，使此種電機結構複雜，成本增高，使用維修不便。
本發明的調速電動機是通過對固定定子上的繞組輸入可調電壓以改變其轉子的機械轉速，此機械轉速與可旋轉定子上的固有磁場速度進行代數式相疊加而實現輸出轉速的無級調速，此無級調速交流電動機的特點是a)調速範圍寬，與一般調壓調速電機相比，擴大了低轉速調速範圍，可以從零轉速起調，高速超過3000r·/min，在某一轉速範圍(如20～2000r·/min)為恆轉矩區。b)在恆轉矩調速區內約有15～35%的電能回饋電網。c)在低轉速調區段內如0～700r·/min可輸出1.5～2倍的額定轉矩。
本發明還可以實現輸出轉速的有級調速。其原理是利用A電機的固有機械轉速與B電機可旋轉定子上固有磁場速度進行代數相疊加而實現有級調速，有級調速的檔次可為4檔，6檔，8檔。相同的檔次有多種速比，低速檔可低至100r·/min高速檔可超過4000r·/min。
本發明調速電動機包括由定子鐵芯、繞組構成的固定的定子(1);由定子鐵芯、繞組構成的可旋轉的定子(3);由軸、鐵芯導條等構成特性的鼠籠型轉子(4);滑環裝置(5);支撐殼體及機座端蓋、軸承等另部件(7);冷卻風扇及導風風罩(8);當需無級調速時能用以向定子(1)供電的電壓調節裝置(9);輸出軸(6)。
本發明的無級調速電動機是這樣來實現的由定子(1)、轉子(2)、電壓調節裝置(9)組成調壓調速交流電動機。轉子(2)與轉子(4)(圖一、圖二)或轉子(2)與可旋轉定子(3)(圖三)作剛性聯接，可由轉子(2)的機械速度與可旋轉定子(3)上的固有磁場速度相疊加而實現輸出轉速的無級調速。轉子(2)其軸上輸出的機械能一部分通過軸(6)輸出恆轉矩;另一部分機械能(扣除B電機的損耗後)通過可旋轉定子(3)上的繞組以電能形式回饋電網。其轉速控制調節可以是開環式，亦可以是閉環式。
權利要求
1.一種轉速疊加法調速交流電動機，其特徵在於包括一個固定的定子和一個可旋轉的定子，兩個轉子滑環裝置，支撐殼體，冷卻風扇及電壓調節裝置。固定的定子上具有一種極數或兩種以上極數的繞組；可旋轉定子上具有一種或兩種極數的繞組，可旋轉定子可以是外旋轉動式。也可是內旋轉動式，兩個轉子均為鼠籠型。
2.根據權利要求1的轉速疊加法調速交流電動機，當需無級調速時，其特徵在於通過電壓調節裝置向固定的定子繞組輸入可調電壓以改變其轉子的機械轉速並與可旋轉定子上的固有旋轉磁場速度進行代數式相疊加法，而實現輸出轉速的無級調速。
3.根據權利要求1的轉速疊加法調速交流電動機，當只需有級調速時，固定的定子繞組通入工頻電壓，其轉子的固有機械轉速與可旋轉定子上的固有旋轉磁場進行代數式相疊加而實現有級調速。
全文摘要
用轉速疊加法實現交流電動機的無級調速和有級調速。本調速交流電動機有一固定的定子和一個旋轉的定子、有兩個轉子。在某一轉速範圍(如0～2000轉/分)輸出恆轉矩；在低轉速調速範圍(如0～700轉/分)可輸出1.5～2倍額定轉矩，在恆轉矩調速區內約有15～35％的電能回饋電網，高轉速調速範圍為遞減轉矩輸出(如＞2000～3500轉/分)，有級調速的擋次一般為4、6、8擋三種，低速擋的轉速可低至100轉/分，高速擋可達5500轉/分。
文檔編號H02P7/00GK1059431SQ90106850
公開日1992年3月11日 申請日期1990年8月20日 優先權日1990年8月20日
發明者王文登, 沈太福 申請人:沈太福