[發明專利]用于同步電機啟動的控制裝置

有效

• 申請號: 201110177829.5
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102255591A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 羅伯托·莫拉;詹皮羅·斯卡爾特里蒂;亞歷山德羅·桑索恩;里卡多·雷斯蒂沃
• 申請（專利權）人: SKF公司
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛飛

技術領域

本發明涉及一種用于同步電機啟動的控制裝置。

背景技術

一般地，當同步電機啟動時，轉子并不具有確定的或預定的旋轉方向，這是因為其可在順時針方向或逆時針方向上自由地旋轉，具體是順時針方向還是逆時針方向取決于隨機的啟動狀態。對于上面所述電機的特定應用場合，比如例如液壓泵，電機自由旋轉的可能性使得其不能使用具有成形外形的葉片(blades)。只能使用具有扁平外形的單徑向翼片(fin)。結果是，泵液壓部分的效率受到限制。

因此，電子或機械設備被研制出來以控制電機的旋轉并防止啟動異步電機時其在所述兩個旋轉方向中的一個上旋轉。然而，一方面，已有的電子設備已經被證明不論其切換循環次數是多少總是相當昂貴的，已知的機械設備盡管比電子設備便宜一些，其也不能在大量的重復開關過程中通過全部可靠性測試。

發明內容

本發明的目標在于提供一種用于同步電機啟動的控制裝置，其不僅有效地節省制造成本，而且在大量的切換循環過程中特別可靠。

根據本發明，提供一種用于同步電機啟動的控制裝置，該控制裝置包括：止回設備，其設置用于容納所述電機的轉軸的座體，并且適于至少在所述電機啟動時在第二旋轉方向上通過在該轉軸上施加回彈轉矩CR防止該轉軸在第一旋轉方向上旋轉；用于放大所述回彈轉矩CR的放大設備，這些設備被插入在所述電機的固定支撐件與所述止回設備之間以將該回彈轉矩CR放大到這樣一個數值，該數值至少大于所述轉軸在第一旋轉方向上的磁性旋轉轉矩CEM的數值。

附圖說明

現在參考附圖描述本發明的示例性實施方式，其中：

圖1為用于同步電機啟動的控制裝置的優選實施方式的前部正視圖；

圖2是沿圖1中線II-II得到的剖視圖；以及

圖3是圖1中細節的放大比例視圖，其中為清楚起見給出一些部分的截面圖并切除另外一些部分。

具體實施方式

參考圖1和圖2，整體標記10為用于控制圖1中概略示出并標記為20的同步電機啟動的控制裝置。

電機20包括用于支撐定子極靴的固定支撐件21以及轉軸22(rotor?shaft)，其中由于該定子極靴產生的旋轉磁場，該轉軸22適于相對于該固定支撐件21圍繞旋轉軸線A旋轉。一旦電機20啟動，由定子磁場產生的電磁轉矩CEM并不按照任何預先確定的圍繞軸線A旋轉的方向而施加，并且由此，軸22可以在逆時針旋轉方向CCW上或者順時針旋轉方向CW上圍繞軸線A開始旋轉。

控制裝置10適于允許軸22圍繞軸線A在單一旋轉方向上旋轉，為便于解釋以及不限制下面的討論，將該旋轉方向假定為逆時針旋轉方向CCW。

裝置10包括止回(non-return)設備或支撐(backstop)設備30，其設置座體31以用于容納轉軸22并適于將軸22的旋轉鎖定在順時針方向CW上。另外，當電機20啟動時以及該啟動將要使軸22在順時針方向上旋轉的情況下，在鎖定軸22的旋轉后，設備30還適于通過反作用而在逆時針旋轉方向CCW上施加回彈轉矩CR到軸22，軸22承受該反作用而繼續保持其鎖定狀態。

回彈轉矩CR的強度不會超過軸22能夠連續承受的電磁轉矩CEM的強度。施加到軸22的CEM電磁轉矩與回彈轉矩CR之間的不平衡和差異決定了軸22的停轉狀態，隨之使得電機20鎖定，其中這種不平衡和差異主要是由CEM轉矩引起的。因此，為了避免這種停轉狀態，裝置10包括放大設備40以用于放大回彈轉矩CR。

放大設備40是機械式裝置，其被應用于止回設備30且適于提高轉矩CR從而使得軸22在設備30所允許的正確旋轉方向上旋轉。

放大設備或提高設備40被插入在支撐件21和止回設備30之間。該放大設備適于將回彈轉矩CR增大到這樣一個值，該值至少超過至少在電機20處于啟動狀態時轉軸22旋轉的CEM磁矩值。

根據圖3所示，止回設備30由實質上已知設計的飛輪離合器(freewheelclutch)限定，這里僅描述其中那些用于理解與放大設備40組合工作相關的部件。然而，這里描述的止回設備30僅表示多個可能的可替代飛輪離合器中的一個，下面的討論將會清楚地描述該設備。應當理解的是，在其應用中本發明并不限于該示例性的止回設備。

設備30包括環形殼體32，位于殼體32內并設置有圍繞軸線A均勻分布的多個座體35的籠體34，以及對應于每個座體35的滾動體33(roller)。每個滾動體33朝著軸線A徑向地突出其座體35，以便于與其他滾動體33一起限定用于容納轉軸22的座體31。