[發明專利]雙轉子調速電動機裝置及其調速方法

無效

• 申請號: 90102045.1
• 申請日: 1990-04-13
• 公開（公告）號: CN1055627A
• 公開（公告）日: 1991-10-23
• 發明（設計）人: 康彥生;沈太福
• 申請（專利權）人: 沈太福
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02P7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 馮賡瑄

本發明涉及到調速電動機裝置及其調速方法，具體說涉及到雙轉子調速電動機裝置及其調速方法。

眾所周知，在工、農業及其它領域中廣泛使用各種型式的交、直流電動機，由于其負載機械的要求，需要對電動機的轉速進行調節。特別是隨著現代生產過程自動化的發展，要求電動機能在很寬范圍內調速。

由于感應電動機的調速性能不如直流電動機，所以，盡管感應電動機具有重量輕、成本低、節約有色金屬材料、維護簡便、節能效果顯著等許多優點，其應用范圍仍受到限制;尤其在對調速性能要求高的設備中，不能代替直流電動機，因此提高感應電動機的調速性能就成為一個重要課題。以前采用的各種直流電動機調速手段中，調磁調速的調速范圍較大，調速平滑，但仍不能在某些負載要求的低轉速額定負載工況下長時間運行，所以在應用條件要求必須使用直流電動機的場合，進一步提高其調速性能也是實際的需要。

近代發展較快的交流感應電動機的變頻調速，其調速范圍大，平滑性好，但需要專門的復雜的變頻設備，價格昂貴且可靠性不高，其應用受到很大限制。還有人提出采用轉差變頻實現交流電機的調速，如在題為“交流電機無級調速的方法和這種電機”的中國專利申請（申請號CN85??1??00607）中已有敘述。這種調速方案是將轉差電機，變頻電機等多臺異步機組合在一起，使轉差電機轉子帶動變頻電機轉子轉動，且使該轉差電機轉子的感應電流在變頻電機內產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場頻率與變頻電機轉子機械轉動頻率疊加，又對另一個轉子產生適當頻率的旋轉磁場，以達到對電機調速。這種調速方法改善了電機調速性能，但結構復雜、成本高，從而也給生產廠家制造工藝帶來一定困難。

本發明的目的是提供一種雙轉子結構的調速電動機裝置，該型電動機裝置可以做成在寬轉速范圍內平滑調速，且使電動機能在低轉速拖動額定負載工況下長時間正常運行;同時可達到高效率。

本發明的另一個目的是提供一種雙轉子結構的調速電動機裝置，該型電動機裝置結構簡單、成本低，且適于制造廠家利用現有的制造設備進行各種容量的該型交、直流調速電動機的制造。

本發明的再一個目的是提供一種雙轉子結構的電動機調速的方法，該方法使調節平滑，且能夠使電動機在寬轉速范圍內調速，并能在低轉速下拖動額定負載長時間運行。

本發明的雙轉子調速電動機裝置及其調速方法，不但性能優良且結構簡單、成本低廉，易于制造廠家利用現有制造設備進行產品更新，所以可廣泛采用;尤其是該型電動機裝置在很大程度上可以取代直流調速電動機，因而可以獲得很大經濟效益。另外，某些工、農業領域中，由于大量使用的感應電動機調速性能差而限制了對生產設備的改造;因此，采用本發明的電動機裝置有助于消除這種限制，從而推動技術革新進程。

本發明的雙轉子結構調速電動機裝置包括第一轉子、第二轉子和一個電動機外殼。第一轉子位于外殼內中心部位，可圍繞軸線轉動;第二轉子位于第一轉子外側圍繞著第一轉子，并與其按同一軸線可轉動地安裝，此二轉子之間有一定間隙并存在電磁耦合。電動機外殼位于第二轉子外側圍繞著第二轉子，并與其按同一軸線可轉動地安裝。第二轉子可相對于外殼轉動，外殼通過其底座可固定在裝設處。在兩個轉子的端軸上設有將轉子繞組連至外部電源的集電裝置;對直流電動機，在第一轉子的軸上設有換向器，第二轉子端段上設有滑環，以使該兩個轉子上的繞組通過分別它們中的一個連至外部直流電源;對交流鼠籠型感應電動機，在第二轉子的端段上設有滑環，以將第二轉子的繞組通過它連至外部交流電源。其中一個轉子與一個調速裝置在機械上連接;而另一個轉子的軸端連接外部機械負載，或同時也與調速裝置在機械上連接。該調速裝置可以包括齒輪傳動裝置和轉速控制裝置;該齒輪傳動裝置分別與第二轉子及第一轉子在機械上連接，以使得兩個轉子按照該齒輪傳動裝置的傳動比以彼此相及的方向轉動;該轉速控制裝置與電動機外殼固定安裝，并在機械上與齒輪傳動裝置可轉動地連接，以控制齒輪傳動裝置的傳動比。上述調速裝置也可以只包括與電動機外殼固定的轉速控制裝置，該轉速控制裝置直接與第二轉子在機械上連接，以控制兩個轉子轉速的比例關系。