[發明專利]轉速分解法無級調速交流電動機

無效

• 申請號: 92110682.3
• 申請日: 1992-09-19
• 公開（公告）號: CN1084681A
• 公開（公告）日: 1994-03-30
• 發明（設計）人: 王文登
• 申請（專利權）人: 王文登
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02P7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種異步感應電動機，更確切地說是涉及一種無級調速的異步感應電動機。

異步感應電動機是一種具有相互獨立的定子和轉子繞組、通過電磁感應作用將能量從一側繞組傳送到另一側繞組而工作的交流電動機。正常運行時以異步轉速旋轉。

現有技術中有多種實現交流異步電動機無級調速的方法，例如按比例偏移特性在繞組型異步電動機的轉子外電路上接入可變電阻或斬波器晶閘管，改變轉子電阻實現調速，其調速范圍為65～100％，因其效率低僅適用于風機、泵類負載；利用同步轉速隨頻率變化的特性，通過改變電源頻率進行調速的變頻調速，雖然具有調速范圍大、調速比也大的優點，但在低轉速段，轉矩可能出現脈動，cosΦ低，并有工程初期投資大、可維護性差的不足之處；采用在異步電機和負載之間串接電磁耦合器，通過改變電磁耦合器的勵磁、調節轉差率進行調速的電磁滑差調速電機，雖然調速范圍大，但其最高轉速比標準異步電機的額定轉速低12～20％，其最低轉速也只能下調到120轉/分，而且還有失控區，由于其輸出端是滑差頭，因而存在滑差離合器的發熱問題。

本發明的目的是克服電磁滑差調速電動機的不足，設計一種調速比大，調速范圍寬、最高轉速可達到標準型異步電機的額定轉速、最低轉速可接近零的無級調速交流電動機。

本發明無級調速交流電動機根據旋轉轉矩動態平衡原理設計，由三個功能部件組配而成，包括：1)將電動機電樞、鼠籠設計為內、外雙旋轉結構的雙旋電機。2)與該雙旋電機聯接、對雙旋電機的固有轉速進行分解、調控的轉速分解裝置。3)聯接雙旋電機和轉速分解裝置的剛性或彈性聯接部件。

所述雙旋電機的電樞、鼠籠分別通過軸承與各自的電樞軸、鼠籠軸裝配成剛性旋轉體，電樞軸與鼠籠軸同軸線并成各自獨立的前后結構，兩剛性旋轉體成內、外套裝結構，還包括將三相交流電源引入雙旋電機電樞的滑環裝置。

所述轉速分解裝置由電磁調速電動機控制器(調控器)和電磁調速器組配而成。

所述的剛性或彈性聯接部件是聯軸器，聯接轉速分解裝置中電磁調速器的輸出軸和雙旋電機的電樞軸(或鼠籠軸)，雙旋電機的鼠籠軸(或電樞軸)聯接負載機械。

外界交流工頻電源通過電樞軸上的滑環裝置向電樞供電，雙旋電機以固有轉速進入旋轉狀態，電樞與鼠籠兩剛性旋轉體相對轉動。由于轉速分解裝置的勵磁調節作用而產生的制動力矩，還通過其輸出軸、聯軸器作用于雙旋電機的電樞軸(或鼠籠軸)，雙旋電機的輸出力矩通過其鼠籠軸(或電樞軸)作用于負載機械，因此負載機械的反抗性力矩、雙旋電機的輸出力矩、轉速分解裝置的制動力矩三者處于動態平衡狀態，使雙旋電機穩定運行。當平滑地調節轉速分解裝置的勵磁電流時，就平滑地改變了電樞(或鼠籠)的轉速，亦平滑地改變了雙旋電機輸出軸(鼠籠軸或電樞軸)的轉速，實現無級調速。

實施時，雙旋電機的電樞和鼠籠可互為內、外結構，通常選擇為外旋電樞和內旋鼠籠，另外，電樞軸和鼠籠軸也可互為雙旋電機的輸出軸，電樞與鼠籠具有普通感應電動機的定子、轉子結構，因而本發明不再贅述它們的自身結構。

下面結合實施例附圖詳細說明本發明的技術：

附圖1為外部對聯組合式無級調速交流電動機。

附圖2為內部直聯組合式無級調速交流電動機。

附圖3為圖1、圖2中雙旋電機2的內部結構示意圖。

構成本發明的三個功能部件間成剛性聯接組合式，包括如圖1所示的外部對聯式和如圖2所示的內部直聯組合式。

參見附圖1，1為轉速分解裝置，2為雙旋結構異步電動機，3為聯軸器。

轉速分解裝置1，由JD(交流電磁調速)型電磁調速電動機控制器11(調控器)和ZT系列電磁調速器12組配而成，13為電磁調速器的輸出軸。現有技術的JD型調控器用于電磁調速電動機的速度控制，實現恒轉矩無級調速。ZT系列電磁調速器主要包括電樞、磁極和勵磁線圈，可通過調節其勵磁電流改變其輸出特性，即輸出軸的轉速。電磁調速器在現有技術中一般用作電磁滑差電機的離合器，本實施例將電磁調速器作制動器使用。