[發明專利]一體化集成式開關磁阻型電磁調速電動機

有效

• 申請號: 201310027092.8
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103929027B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 楊玉崗
• 申請（專利權）人: 楊玉崗
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電磁調速電動機，尤其涉及一種一體化集成式開關磁阻型電磁調速電動機，可以廣泛應用于各種需要調速驅動的領域。

背景技術

電磁調速電動機(又稱滑差電機)由三相交流異步電動機、電磁轉差離合器和勵磁電流控制器三部分組成，其中，三相交流異步電動機是電磁調速電動機的原動機，為電磁調速電動機的運轉提供動力，電磁轉差離合器通過勵磁電流控制器提供大小不同的勵磁電流而完成調速功能。

傳統電磁調速電動機的三相交流異步電動機和電磁轉差離合器是相互獨立的兩個部分，通過機軸連接在一起，異步電動機沒有機座，利用其端蓋上的凸緣裝在電磁轉差離合器的機座上而形成一個整體。所以傳統電磁調速電動機具有結構復雜、體積大、材料用量多、制造成本高、軸向長度長、占地面積大、電磁轉差離合器的轉差損耗大、機械損耗大、溫升高等技術缺陷。

發明內容

本發明為了克服現有技術不足，在實現了傳統電磁調速電動機的交流異步電動機和電磁轉差離合器的一體化集成并申請了一種一體化集成式電磁調速電動機的發明專利后，又提出一種可以消除轉差損耗的一體化集成式開關磁阻型電磁調速電動機。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一體化集成式開關磁阻型電磁調速電動機，包括機殼和機座、內轉子軸、外轉子軸、定子、集成式開關磁阻型外轉子、定子和集成式開關磁阻型外轉子之間的氣隙、開關磁阻型內轉子、集成式開關磁阻型外轉子和開關磁阻型內轉子之間的氣隙、滑環和電刷、位置傳感器、軸承、連接軸承、螺栓、導線。

所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，與傳統交流電動機的定子相同。所述定子固定在機殼和機座上，所述定子繞組通過導線與三相交流電源相連。

所述集成式開關磁阻型外轉子包括外層圓筒形轉子、中層隔磁圓筒和內層圓筒形凸極電樞；所述外層圓筒形轉子、中層隔磁圓筒和內層圓筒形凸極電樞相互套裝在一起，固定成一個整體。所述外層圓筒形轉子采用圓筒形鼠籠轉子結構；也可以在鼠籠形外層圓筒形轉子上加永磁塊，與傳統自啟動永磁同步電動機的轉子相同。所述中層隔磁圓筒由不導磁的不銹鋼制成。所述內層圓筒形凸極電樞與傳統開關磁阻電機的定子鐵芯相同。所述集成式開關磁阻型外轉子通過中層隔磁圓筒固定在外轉子軸上。在所述定子和集成式開關磁阻型外轉子之間形成氣隙。

所述開關磁阻型內轉子包括內轉子凸極鐵芯和內轉子勵磁繞組。所述內轉子凸極鐵芯與傳統開關磁阻電機的轉子相同；所述內轉子勵磁繞組繞在內轉子凸極鐵芯上，徑向相對的兩個內轉子勵磁繞組串聯構成一相勵磁繞組。所述內層圓筒形凸極電樞的磁極數量與內轉子凸極鐵芯的磁極數量不相等，但都是偶數。所述開關磁阻型內轉子固定在內轉子軸上。在所述集成式開關磁阻型外轉子和開關磁阻型內轉子之間形成氣隙。

在所述內轉子軸上設置滑環和電刷，通過導線將滑環和內轉子勵磁繞組 相連，電刷通過導線與外接的勵磁電流控制器相連，勵磁電流控制器外接交流或直流電源，用于為內轉子勵磁繞組提供勵磁電流。在所述內轉子軸和外轉子軸上設置位置傳感器，位置傳感器通過導線與勵磁電流控制器相連。所述內轉子軸的一端通過兩個連接軸承和多個螺栓與外轉子軸相連，所述內轉子軸的另一端與負載機械軸相連。所述內轉子軸和外轉子軸分別通過軸承安裝在機殼和機座上。

本發明也可以采用混合勵磁開關磁阻電機的結構。

本發明也可以采用無位置傳感器控制技術。

本發明也適用于盤式電機的結構。

本發明的有益效果是：

本發明實現了傳統交流電動機和開關磁阻電機的一體化集成，通過調整開關磁阻型內轉子的勵磁電流，可以實現無極調速，不但克服了傳統電磁調速電動機和永磁調速驅動器的軸向長度長、體積大、轉差損耗大、電樞溫升過高等技術缺陷，而且可以取代變頻器，廣泛應用于各種需要調速驅動的機械負載上，如風機、水泵、輸油泵，提升機、皮帶運輸機、電動汽車、船、飛機和軌道交通等，具有體積小、效率高、堅固耐用、調速范圍寬、制造和使用成本低、不受電壓和功率等級的限制、所有零部件都是國產等優點。

附圖說明

圖1是本發明的實施例結構示意圖；

圖2是圖1的A-A’剖視圖；

圖3是圖2中的內轉子凸極鐵芯的磁極加極靴的另一種實施例結構示意圖；

圖4是圖2中的內轉子勵磁繞組繞在內層圓筒形凸極電樞上的另一種實施例結構示意圖。