[其他]可調速感應電動機

無效

• 申請號: 87104033
• 申請日: 1987-06-02
• 公開（公告）號: CN87104033A
• 公開（公告）日: 1987-12-16
• 發明（設計）人: 佐竹利彥
• 申請（專利權）人: 株式會社佐竹制作所
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 何關元

本發明是關于一種可調速的感應電動機，該感應電動機具有良好的轉矩特性，效率高，轉速易于調節。

一般調節感應電動機轉速的方法之一是改變電源的頻率。雖然這種方法可在寬轉速范圍內連續調速，但需要一個高價的變頻器。此外，這種變頻器在將交流電流變換成直流電流和再變換成交流電流時可能產生高諧波噪音和其它電磁波，這些高諧波噪音和電磁波若流入工業用的電力線路就會產生各種高諧波噪音問題，使電子計算機或其它電子設備誤操作，使電容器發熱等等。高諧波噪音問題是可以通過設置適當的高頻濾波器加以解決的，但這方面的開銷也是很大的。而且這個方法還有這樣的缺點，即通常電動機低速運轉時效率不高。

在感應電動機運轉過程中改變其極數的方法確實可以調節感應電動機的轉速，但那只能是有級調速，因而這種調速既不連續也不平滑。

改變電源電壓的方法倒是可以達到連續調速的目的，但這個方法有一個缺點，即電動機在低速范圍內運轉時效率低。

改變接入繞線轉子式電動機中輔助電阻以改變轉差率的方法是較容易進行連續調速的，但由于轉子繞組電路中從外部通過電刷和滑環接入了一個電阻，就有這樣一個缺點，即需要對這些電刷和滑環定期進行檢查和細心維護。在鼠籠轉子式感應電動機中有這樣一個問題：它不能采用改變輔助電阻的方法進行調速。

試圖解決上述問題的先有技術確是有的。例如，未經審查的29005/1979號日本專利公開就揭示了這樣一種裝置，在該裝置中，各鼠籠導體系這樣配置，使它們沿一對轉子鐵心延伸，再將這些導體兩端分別用短路環短接，此外還以這樣的方式配置一個高值電阻器，使得各鼠籠導體在該兩轉子鐵心之間的導體中間部位處于短接狀態。在與相應各轉子鐵心分開的定子上設有若干繞組。這種鼠籠轉子感應電動機在起動時，各定子繞組之間的相位相差180度，但在電動機起動之后的運行過程中，各相位經倒相后變成彼此同相。由于電動機起動時定子繞組之間的相位位移了180度，起動轉矩增加，因而改善了電動機的起動特性。但在正常運轉條件下，由于各定子繞組處于同相位，電動機在正常的轉矩特性下運轉。因此，盡管可以認為起動特性有所改善，但這種電動機的轉速是不可調的，因而不能作為負荷要求變速的驅動電動機。

未經審查的29005/1979號日本專利公開包括這樣一個實例：為緩和電動機如不采用該實例的作法從起動過渡到正常運轉時轉矩突然變化所引起的振動，令其各定子繞組短時間串聯接到電源線路上，以此作為電動機到達滿載運轉的一個中間步驟。這種方案只局限于旋轉磁場的相位移為0度或180度的情況，而且其目的決不是為了變速。當轉換成串聯接線時，加到定子上的電壓減半，這就是說，轉矩減到1/4。顯然用該公布了的專利申請書所公開的方案是不可能進行調速的。

因此，雖然未經審查的29005/1979號日本專利公開引用了串聯連接的作法，聲明：“……可以作為中間步驟使定子繞組與供電電路的連接在串聯連接與并聯連接之間切換”，但必須考慮的是，這種串聯連接與調速的目的無關，也無助于達到調速的目的。

未經審查的86807/1974號日本專利公開揭示了一種具有鼠籠轉子和多相定子繞組的異步電動機。該電動機包括若干導電條、短路端環和鐵磁層。定子被劃分成第一繞組和第二繞組。這些第一和第二繞組共軸配置，彼此毗鄰，且毗鄰轉子的各不同部分，可以供給同頻率的交流電流。還配備有通過定子第二繞組改變在轉子繞組中感應產生的電能用的裝置。這種電動機無論用機械方法或電氣方法都可以在定子的兩個分開的部分之間產生相位差，而且可將轉子的轉速調節到某種程度。但除了定子兩個分開的部分之間的相角處于同相位期間之外，電動機的轉矩是如此之小，以致電動機的負荷增大時，電動機即刻停下來，這使電動機不實用。因此這種電動機不適用于在負載情況下電動機需要反復經常地起動停止的場合，這就是說，這種電動機還解決不了上述問題。

本發明的目的是解決先有技術存在的上述問題，達到即使將上述未經審查的29005/1979號和86807/1974號日本專利公開結合起來也無法達到的效益，例如，獲取特殊的轉矩特性，以平滑調速方式在寬調速范圍內能調整任何所需的轉速，并能在任何所希望的轉矩下起動電動機等等。本發明的調速感應電動機，轉矩特性優異，效率高，這是因為本發明在電動機從起動到滿載運轉整個廣闊轉速范圍內施加大致相當于電動機滿載運轉時所施加的額定電流所致。