[其他]超低速同步電動機

無效

• 申請號: 87213136
• 申請日: 1987-09-09
• 公開（公告）號: CN87213136U
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 李樹蔭
• 申請（專利權）人: 李樹蔭
• 主分類號: H02K19/02
• 分類號: H02K19/02
• 代理公司: 北京農業工程大學專利代理事務所
• 代理人: 陳一飛

本發明涉及一種新型超低速電動機。它屬于電機工程技術領域。該發明的電動機是基于目前世界上出現的滾切式電動機的基礎上改進而得的。

在日常的各個領域中均需要各種減速裝置。為了省去各種形式的機械減速裝置，如齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、摩擦輪減速器、諧波減速器等，人們創造了各種低速電機以期直接驅動機械裝置，如通過變極、變頻減速、電磁滑差減速，以及運用氣隙磁導波制造的低速同步電機等。遺憾的是最低轉速每分鐘也只有幾十轉，況且制造工藝復雜、成本高，欲達到20轉／分以下的超低速絕非易事，既使達到要求，結構也很復雜，需要許多附加外部設備。

目前國外市場上出現的滾切式電動機是一種較理想的超低速電動機。這種電動機的工作原理簡述如下：電機中的轉子自由地安裝在曲軸的曲拐上，而曲軸又自由的裝在定子的中心。這樣在加電后轉子在定子中作行星式旋轉。若電機定子在氣隙中建立一個旋轉磁場，且該磁場有一最大值（由不對稱磁場產生），設某時刻此磁場最大磁勢處于定子內園表面一母線（即定轉子內切母線），則在與最大磁場方向一致的磁拉力的作用下，轉子緊輩切母線。當旋轉磁場轉過一個角度，最大磁拉力必轉過相同的角度。若旋轉磁場轉過一周，則轉子軸線必轉過一周。設定子內園直徑為D₁，轉子外園直徑為D₂，轉子目轉必為： (D₁- D₂)/(D₂) 周，采用零齒傳動付時，將轉子自轉角度 (D₁- D₂)/(D₂) 2π輸出，即得到低轉速，其減速比為 (D₂)/(D₁- D₂) 。

迄今為止，法國、英國、日本、奧地利和蘇聯諸國均生產有此類電動機。聯邦德國專利號為DE2656191????A1????公開說明書2656191的專利便是與上述電機相近的發明。我國目前這方面仍為空白。

但是縱觀其全貌，此種滾切式電動機有以下缺點：

1.效率不高。究其原因，在定轉子之間形成的新月形空間內，也存在磁拉力，它消弱了定轉子相切區域二者之間的磁拉力。

2.壽命短，結構復雜。究其原因，轉子直接在定子鐵心內園表面滾動，將破壞鐵心槽口，使電機性能惡化，致使之過早失效。同時有的機型設有永久磁鐵用以產生附加磁場，有的機型還設有附加繞組多個，至使電機結構復雜。

3.振動大、噪聲大。究其原因是轉子設在曲軸曲拐上，慣性離心力大，不易平衡掉。

4.由于采用了曲軸等構件，使電機制造困難，又曲拐半徑不易控制，裝配困難。

針對以上諸不足，本發明提出一種新穎電動機，從而克服滾切式電機上述弊端。

本發明的超低速同步電動機采用了可作盤旋附著運動的傾斜放置的轉子和兩對楔角滾動付，突破了滾動式電機的傳動方式，同時本發明電動機中轉子的受力是由三相交流旋轉磁場與直流磁場共同作用的結果，從而去掉了有些滾切式電動機中的永久磁鐵。圖1為本發明電動機的剖面示意圖。為使轉子4作盤旋附著運動，提高裝置性能，在定子7端部采用了內三角槽輪8，轉子4端部采用了與槽輪8耦合的外三角滾輪3；同時在轉子4和動軸1之間，采用了十字聯軸器2將它們二者聯接在一起。本發明電動機工作時，轉子4從環形直流繞組6產生的直流磁場中獲得傾斜附著力，從定子7產生的三相交流旋轉磁場中獲得旋轉力矩。利用轉子4相對于定子7的角滾動作為主動，在轉子4作盤旋附著運動的同時，將低速輸出。在制造中轉子4由導磁軸心及硅鋼片組成，且不設繞組。兩組定子電磁參數相同，從而使旋轉磁場方向相同，并且主磁通平行，均具兩極。在轉子4軸心與滾輪3之間采用特殊結構，可確保其既傳遞扭矩，又可傾斜滾動。為了有利于對轉子4的轉速進行調節，本發明電機中采用的兩內三角槽輪8的槽寬可同時改變。當然，通過對定子7的電壓、電流和頻率以及環形直流繞組6的電流的調節，可很方便的控制轉子4的運動。圖2為本發明電動機的控制電路。當K₁、K₂、K₃均閉合時，電機作超低速運行。K₃、K₁閉合，K₂斷開時，電機呈制動狀態。K₁斷開時電機停止工作。

綜上所述，本發明電動機有如下優點：