[實用新型]高效節能交流電動機

無效

• 申請號: 200620157029.1
• 申請日: 2006-10-14
• 公開（公告）號: CN200983543Y
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 侯金山
• 申請（專利權）人: 侯金山
• 主分類號: H02K17/00
• 分類號: H02K17/00;H02K1/12;H02K1/22;H02K7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域：本使用新型屬于一種機電產品，尤其是一種可以提高功率因數的電動機。

二、背景技術：異步電動機是目前生產領域最主要的將電能轉化為機械能的動力機械。雖然具有結構簡單，使用方便，成本較低的特點，但是由于自身原理的缺陷，還存在以下問題：其一是適應性低。主要是功率范圍上下限變化幅度小，一般在2-3倍之間。在功率上限不能長時間工作，否則會發熱燒壞。在低負荷時又存在功率因數低、效率低、浪費能源的問題。因此這種電機的負荷只能在距離額定功率范圍很小的幅度內使用。由于這種缺陷造成電機功率規格繁多，給生產制造帶來很多麻煩。同時又難以適應機械負荷變化的要求。由于慣性和靜摩擦力存在，以及實際工作的需要，電機的工作負荷應在5-10倍之間變動。而現實生產中只能根據負荷上限選擇電機功率，造成大馬拉小車現象，使電機功率因數低，效率低，浪費電能。其二是提高功率因數的方法適應性差，選擇功率相應的電機無法滿足負荷變化；用固定電容器進行補償，固定電容器容量是固定的，加上附屬檢測裝置復雜，還是不能精確地進行功率補償，只能在某個區間內補償，適應性差，設備復雜。

三、發明內容：本使用新型的目的是設計一種高效節能交流電動機，它能適應在較大范圍內變化的負荷。在各種負荷狀態下都有較高的功率因數。其技術方案是：高效節能電動機由殼體、定子、轉子、轉子軸組成。固定在殼體上的定子的一側同時固定著由矽鋼片組成的定子感抗體，定子感抗體與定子及殼體之間有隔磁板。轉子可以在轉子軸的花鍵上移動。在與定子感抗體相對的一側，有矽鋼片組成的轉子感抗體與轉子連成一體，轉子感抗體與轉子之間有隔磁板；在轉子感抗體一端的轉子軸上裝有轉子移動彈簧，在殼體外面有移動彈簧調節旋鈕。在轉子另一端有緩沖彈簧。轉子及轉子感體移動的左右終點分別是：轉子與定子完全重疊和轉子及轉子感體與定子及定子感抗體兩端對齊。所述的轉子可以是鼠籠式也可以是繞線式。

這種電動機在感抗體的作用下，隨著負載變化自動調節轉子的軸向位置，使電機始終保持較高的功率因數，因而實現較高的效率和減少無功能耗。

四、附圖說明：圖1是高效節能電動機的結構示意圖。

五、具體實施方式：在圖1所示的電動機的結構圖中，固定在殼體1上的定子繞組2的右側，固定裝有矽鋼片組成的定子感抗體4，在定子感抗體與定子及殼間有磁阻較大的隔磁板3。轉子軸5從轉子中心穿過，轉子7在軸5上通過花鍵或平鍵與軸滑動配合，可以軸向移動。轉子帶動轉子軸輸出動力。在與定子感抗體4相對的一側，有轉子感抗體9與轉子聯成一體。轉子感抗體與轉子間有隔磁板8。在轉子感抗體一端的轉子軸5上裝有轉子移動彈簧10，在殼體外端面有移動彈簧的調節旋鈕11。用來調節移動彈簧的彈力。轉子軸的另一端有緩沖彈簧6，防止轉子產生沖擊。轉子及轉子感抗體向左移動的終點是轉子與定子完全重疊，向右移動的終點是與定子及定子感抗體左右端對齊，這種結構對鼠籠式或繞線式轉子都適用。在停機狀態，轉子7在移動彈簧10作用下移向右端，轉子右端面與定子感抗體右端面對齊。啟動時定子中有較大的啟動電流，定子線圈中啟動電流產生的磁場力與轉子感生電流產生的磁場力的相吸引，將轉子向左拉動。這時的轉子與定子在軸向逐漸增大重疊量，有較大的動力輸出。當轉子與定子完全重疊時有最大的動力輸出。啟動后，轉子的轉差率減小，感生電流減小，磁場力減小，轉子在移動彈簧10作用下向右移動，最后穩定在一個平衡點。倘若電動機的負荷變小，轉子的轉速增大，轉差率減小，感生電流減小，磁場力減小，則移動彈簧10會把轉子向右推動。轉子向右移動，使轉子與定子重疊量減小，產生驅動力的能力減小；轉子右移使定子與轉子感抗體重疊增加，在感抗作用下定子線圈的電流也隨負荷成比例減小。這又使轉子轉速減小，轉差率增大，又使定子電流增大，最后達到一個平衡點，就等于它變成了一個額定功率較小的電動機。隨著負荷變化，轉子與定子重疊程度不同，感抗體作用程度不同，總是使輸入電流最大程度的變為做功電流。電機就始終處于功率因數較高的滿負荷狀態工作。按照常規理論，交流電機的轉子線圈增加一定電阻，能夠提高啟動時的功率因數。轉子右移使轉子與定子感抗體發生重疊，定子感抗體使轉子線圈的阻抗增加，因而提高了啟動功率因數和啟動力矩。

由于電動機結構的改變產生了這樣的結果：A、電動機所能承擔的負荷可以在較大的范圍之內變化，因此可以大大減少電動機功率的規格數量。這對生產和使用單位都有利。B、電動機對所承擔的不同負荷均有較高的功率因數。因而有較高的效率和較低的能量損耗。C、勵磁電流可以隨負荷大小相應增大或減小，自動調節，節省電能。D、由于轉子感抗的存在，使定子啟動電流逐步增大，形成柔性啟動。