CN101465574A

CN101465574A - 贮能多功率电机

Info

Publication number: CN101465574A
Application number: CNA2009100027319A
Authority: CN
Inventors: 孙国繁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-06-24

Abstract

本发明涉及一种贮能多功率电机，由定子、转子、主轴、飞轮、离合器总成、功率程序控制器、制动器等部件组成，其特征在于飞轮装配在主轴上，离合器总成装配在飞轮后平面上，多个定子绕组外接线与功率程序控制器连接；电机不带工作机械起动，利用飞轮贮存的能量与电机输出力矩一起拖动工作机械，适时调节定子绕组电流，电机起动电流小、功率配置小、满负荷运行；电机在运行、调速、制动中不需要配备专门设备，投资少、能耗低。

Description

贮能多功率电机

技术领域

本发明涉及一种电机，具体涉及一种贮能多功率电机。

背景技术

目前，世界所使用的电机绝大多数带工作机械起动，有些工作机械工作时负载变化大，为了满足负载变化且达到带工作机械起动的目的，通常采用提高电机容量，因而造成“大马拉小车”现象，既增加电机制造成本又使电机长期处于低负荷运行，效率和功率因数都很低。为了解决“大马拉小车”问题，复式电机、双绕组电机等电机在某些场合得到了应用，但有的制造成本高、体积庞大、维修难度大，有的需要复杂的专用控制设备等原因，限制其使用。

电机带工作机械起动时，定子电流是相当大的，通常为额定值的数倍、乃至数十倍，对电机及电网有较大不良影响。为了解决这一问题，定子电路串接变阻器(或电抗器)起动、星—三角(y/Δ)起动、延边三角形起动等起动方式得到一定的应用，但由于有的起动转矩随电压的二次方成比例地减小，有的需要专用设备，有的电机生产复杂等原因，应用受到限制。

有些工作机械要求不同的转速，电机适应工作机械要求进行调速。变极调速、变频调速、变转差率调速等调速方式得到相应的应用，但由于有的调速方式所需设备复杂，有的调速方式功率损耗大等原因，其应用大打折扣。

电机带工作机械运行需要停车时，人们经常使用能耗制动、反接制动、回馈制动等制动方式，由于这些制动方式有的能量消耗大，有的需要配置专门的控制装置等原因，现使用的制动方式均不尽人意。

电机的配置、起动、运行中调速、制动等方面，人们在不断追求最佳效果，但现使用的电机均未达到人们的预期目的。

发明内容

本发明对现使用电机的配置、起动、运行中调速、制动等方面进行一些技术改造，提供一种不带工作机械起动、具有贮能功能的多功率电机。为了实现上述目的采用以下技术方案：

本发明由定子、转子、主轴、飞轮、离合器总成、功率程序控制器、制动器等部件组成，其特征在于飞轮装配在主轴上，离合器总成装配在飞轮后平面上，定子绕组外接线与功率程序控制器连接；电机所拖动的工作机械要求不同转速的，离合器总成可用手动离合器总成，电机所拖动的工作机械要求恒转速的，离合器总成可用离心离合器总成或超越离合器总成；定子上设计多个并联使用的绕组，各绕组分别独立出线，并与功率程序控制器连接；制动器装配在离合器总成的输出轴上，或装配在电机所拖动的工作机械上。

本发明是这样工作的：当电机起动时，首先功率程序控制器接通电源，然后，功率程序控制器依次接通定子各绕组，转子及装配在主轴上的飞轮同步转动，并逐步提速，当转速达到一定速度时，离合器接合，飞轮存贮的转动势能和电机输出力矩一起汇集较大力矩到离合器输出轴上，离合器输出轴带动工作机械转动，当工作机械正常运转时，飞轮和工作机械已存在转动惯量，此时通过功率程序控制器关闭定子部分绕组，工作机械仍然能够正常运转；当工作机械要求不同转速时，通过功率程序控制器接通或关闭定子部分绕组或定子全部绕组，即可实现；当工作机械需要停机时，通过功率程序控制器关闭定子全部绕组，离合器分离，启动制动器，工作机械立刻停机；当工作机械瞬间停机时，可利用飞轮的转动惯量尚存余量，为下一次起动提供额外的机械动能补充。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：贮能多功率电机不带工作机械起动，该电机的定子设置多个绕组，起动时，功率程序控制器依次接通定子各绕组，起动电流不大，对电机及电网无不良影响；电机小电流起动时带动飞轮转动，飞轮存贮能量，飞轮能量释放与电机输出力矩一起汇集形成较大力矩，一起拖动工作机械正常运转，因此电机功率配置可等于或小于工作机械功率，解决了“大马拉小车”问题，既减少了电机制造成本又使电机长期满负荷运行；工作机械正常运转，飞轮和工作机械存在转动惯量，可关闭定子部分绕组，仍能保证工作机械正常运转，可以进一步节约电能；工作机械需要调速时，仅接通或关闭定子部分绕组或定子全部绕组，即可实现，不需要额外的调速设备，既减少投资，又减少能耗；工作机械需要停机时，关闭定子全部绕组，离合器分离，启动制动器，工作机械立刻停机，不需要额外设备，减少投资，减少能耗；工作机械瞬间停机，利用飞轮的转动惯量尚存余量，为下一次起动提供额外的机械动能补充，节约起动电能。

附图说明

附图1是本发明贮能多功率电机实施例结构示意图。

附图1中：1定子铁芯，2定子绕组，3定子绕组外接线，4功率程序控制器，5转子，6主轴，7风扇，8端盖，9机壳，10轴承，11飞轮，12离合器总成，13离合器输出轴，14制动器。

具体实施方式

下面结合附图1作进一步说明：

如附图1，定子铁芯1装配在机壳9上，定子绕组2按同样走向嵌放在定子铁芯1的绕线槽里，定子绕组外接线3通过机壳9引至电机外，并同机外的功率程序控制器4相连接；转子5和风扇7装配在主轴6上，主轴6套装在轴承10上，飞轮11装配在主轴6上，离合器总成12装配在飞轮11后平面上；电机所拖动的工作机械(附图1中未示出，下同)要求不同转速的，离合器总成12可用手动离合器总成，电机所拖动的工作机械要求恒转速的，离合器总成12可用离心离合器总成或超越离合器总成；定子铁芯1上设计多个并联使用的绕组，各绕组分别独立出线，并与功率程序控制器4连接；制动器14装配在离合器总成12的输出轴13上，或装配在电机所拖动的工作机械上。

本发明是这样工作的：当电机起动时，首先功率程序控制器4接通电源(附图1中未示出)，然后，功率程序控制器4依次接通定子各绕组，转子5及装配在主轴6上的飞轮11同步转动，并逐步提速，当转速达到一定速度时，离合器12接合，飞轮11存贮的转动势能和电机输出力矩一起汇集较大力矩到离合器输出轴13上，离合器输出轴13带动工作机械转动，当工作机械正常运转时，飞轮11和工作机械已存在转动惯量，此时通过功率程序控制器4关闭定子部分绕组，工作机械仍然能够正常运转；当工作机械要求不同转速时，通过功率程序控制器4接通或关闭定子部分绕组或定子全部绕组，即可实现；当工作机械需要停机时，通过功率程序控制器4关闭定子全部绕组，离合器12分离，启动制动器14，工作机械立刻停机；当工作机械瞬间停机后，可利用飞轮的转动惯量尚存余量，为下一次起动提供额外的机械动能补充。

Claims

1、一种贮能多功率电机，由定子、转子、主轴、飞轮、离合器总成、功率程序控制器、制动器等部件组成，其特征在于飞轮装配在主轴上，离合器总成装配在飞轮后平面上，定子绕组外接线与功率程序控制器连接。

2、根据权利要求1所述的贮能多功率电机，其特征在于电机所拖动的工作机械要求不同转速的，离合器总成可用手动离合器总成，电机所拖动的工作机械要求恒转速的，离合器总成可用离心离合器总成或超越离合器总成。

3、根据权利要求1所述的贮能多功率电机，其特征在于定子上设计多个并联使用的绕组，各绕组分别独立出线，并与功率程序控制器连接。

4、根据权利要求1所述的贮能多功率电机，其特征在于制动器装配在离合器总成的输出轴上，或装配在电机所拖动的工作机械上。