[實用新型]一種電磁調(diào)速機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220665622.2
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN203166715U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊玉崗
• 申請（專利權(quán)）人: 楊玉崗
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K11/00;H02K13/00;H02K1/20
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機電一體化的電磁調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)，尤其涉及一種電磁調(diào)速機，可以廣泛應(yīng)用于各種需要調(diào)速驅(qū)動的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計，我國單產(chǎn)能耗是發(fā)達國家的5倍，且長期居高不下，而電能的嚴重浪費是其主要原因之一。以大型風(fēng)機、水泵為例，其驅(qū)動電動機電壓為交流3～10kV的高電壓，功率達到3000kW以上，過去由于長期采用恒速驅(qū)動，浪費了大量電能，近年來人們廣泛采用變頻調(diào)速電源供電，在風(fēng)機、水泵低流量輸出時使電動機低速運行，使電源實現(xiàn)低功率輸出，從而節(jié)約了電能。但是采用變頻調(diào)速電源受到諸多限制：一是從電動機傳遞給負載的所有電能都要經(jīng)過變頻電源進行功率變換，而進行功率變換的核心部件是高性能的電力電子開關(guān)器件，這些高性能的電力電子開關(guān)器件都依賴進口，所以其價格長期居高不下；二是這些電力電子開關(guān)器件會產(chǎn)生較大的電能損耗，并且受溫度、電壓、電流的沖擊，很容易損壞，造成變頻電源的故障率較高；三是變頻電源的技術(shù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以成本很高；四是由于電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)，產(chǎn)生了大量的諧波污染和電磁干擾，嚴重影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，而且隨著變頻電源功率的增大，造成的不良影響更加嚴重；五是隨著變頻電源的容量和電壓不斷提高，電力電子器件的耐壓和容量已不能滿足要求。

近年來出現(xiàn)一種永磁調(diào)速驅(qū)動器可以部分克服這些技術(shù)缺陷。這類永磁調(diào)速驅(qū)動器采用永磁體產(chǎn)生磁場，磁場穿過氣隙把主、從動軸耦合在一起，通過調(diào)節(jié)氣隙來調(diào)節(jié)耦合磁場的大小從而實現(xiàn)調(diào)速。其主要缺點有：一是永磁體體積較小，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩較小，調(diào)速范圍有限；二是永磁體受熱和長期運行會產(chǎn)生退磁甚至失磁現(xiàn)象；三是調(diào)節(jié)氣隙的機械裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種成本低、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)久耐用、實施方便、高效節(jié)能、調(diào)速范圍寬、不受電壓和功率等級限制、所有部件都是國產(chǎn)的電磁調(diào)速機。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種電磁調(diào)速機，由電磁調(diào)速機本體和直流勵磁電路組成。所述電磁調(diào)速機本體由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子軸、外轉(zhuǎn)子軸、軸承、組合軸承、導(dǎo)電滑環(huán)、電刷、導(dǎo)線、轉(zhuǎn)速傳感器、機殼和機座構(gòu)成；所述直流勵磁電路由可控整流電路、電流傳感器、電抗器、控制電路和連接導(dǎo)線構(gòu)成。

所述內(nèi)轉(zhuǎn)子包括鼠籠繞組和鐵芯，與傳統(tǒng)鼠籠式交流異步電動機的轉(zhuǎn)子相同；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子套在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子軸通過兩個軸承安裝在機殼和外轉(zhuǎn)子端蓋上；所述機殼固定在機座上。

所述外轉(zhuǎn)子包括集中繞組、鐵芯磁極、鐵芯磁軛、外轉(zhuǎn)子殼、外轉(zhuǎn)子支撐板和外轉(zhuǎn)子端蓋。所述集中繞組采用銅或鋁導(dǎo)線繞制，所述鐵芯磁極和鐵芯磁軛采用硅鋼片；所述集中繞組繞在所述鐵芯磁極上，集中繞組數(shù)量與鐵芯磁極數(shù)量相等，都是偶數(shù)，通過連接所述集中繞組與直流勵磁電路的正、負輸出端子，使所述兩個相鄰鐵芯磁極的極性相反。所述外轉(zhuǎn)子固定在外轉(zhuǎn)子殼上，所述外轉(zhuǎn)子殼通過外轉(zhuǎn)子支撐板固定在外轉(zhuǎn)子軸上，所述外轉(zhuǎn)子軸通過一個軸承套在機殼上；所述外轉(zhuǎn)子殼通過外轉(zhuǎn)子端蓋和外轉(zhuǎn)子軸承套在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上。所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的鐵芯磁極之間形成固定的氣隙。

在所述外轉(zhuǎn)子支撐板上安裝有兩個導(dǎo)電滑環(huán)，在所述機殼上安裝有兩個電刷，所述兩個電刷與兩個導(dǎo)電滑環(huán)的表面保持滑動接觸；在與所述導(dǎo)電滑環(huán)相接觸的外轉(zhuǎn)子支撐板上開兩個支撐板孔，使所述導(dǎo)電滑環(huán)與外轉(zhuǎn)子的集中繞組通過導(dǎo)線連接在一起；在所述機殼上開一個機殼孔，使所述兩個電刷通過導(dǎo)線連接所述直流勵磁電路的正、負輸出端子。在所述外轉(zhuǎn)子軸上安裝有一個轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器通過導(dǎo)線與所述控制電路的信號輸入端連接在一起。在所述外轉(zhuǎn)子支撐板和外轉(zhuǎn)子端蓋上開通風(fēng)孔，確保散熱，通風(fēng)孔形狀可以是圓形、橢圓形、三角形、矩形、弧形、梯形。

所述內(nèi)轉(zhuǎn)子軸和外轉(zhuǎn)子軸通過一個組合軸承連接在一起，所述組合軸承由兩個并列的滾動軸承外套一個鋼管構(gòu)成，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子軸和外轉(zhuǎn)子軸分別套在所述兩個并列的滾動軸承中，確保所述內(nèi)轉(zhuǎn)子軸和外轉(zhuǎn)子軸之間自由地相對轉(zhuǎn)動，并保證所述內(nèi)轉(zhuǎn)子軸和外轉(zhuǎn)子軸的機械穩(wěn)定性。

所述可控整流電路與傳統(tǒng)可控整流電路相同，可以是單相或三相；所述可控整流電路由單相或三相交流電源供電；所述可控整流電路通過所述電抗器連接在所述電刷上，為所述電磁調(diào)速機本體提供大小可控的直流勵磁電流I_f；所述可控整流電路的控制端與控制電路的信號輸出端相連，所述控制電路的信號輸入端分別與所述電流傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端相連。

所述電磁調(diào)速機在使用時，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子軸連接在驅(qū)動電動機的軸上，所述外轉(zhuǎn)子軸連接在驅(qū)動負載的軸上。