CN102684373B - 一种低启动电流电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低启动电流电动机，包括外定子、内转子，转子内设有重力离心磁性离合器与行星减速机构，重力离心磁性离合器包括主动轮、从动轮，转子内孔连接主动轮，从动轮通过轴承转动套接在电机输出轴上，在主动轮内沿周向均匀设有多个导向槽，在导向槽的开口处固定设有强磁，在导向槽内活动设有传动销，在从动轮内沿周向对应设有多个与传动销垂直设置的从动杆，传动销在强磁磁力的作用下保持向电机输出轴运动的趋势，从动轮连接驱动输出轴旋转的行星减速机构。电机速度达到额定转速时，传动销的离心力突破强磁的磁力向外移动，带动从动杆、从动轮转动。使电机在无负载状态启动，降低了电机起动电流，保证了其使用寿命，节约电力。
Description
技术领域
本发明涉及电机传动技术领域，特别涉及一种低启动电流电动机。
背景技术
目前在机电一体化电机及传动领域，电动机与传动机构之间联接复杂，体积庞大，传动功率损失多，电动机在额定电压、额定频率下起动时的电流，一般数倍于额定电流，起动电流是额定电流的4倍到7倍，大的起动电流会引起电机发热，会引起电力网电压的波动，影响用电设备的正常使用。
此时就需要一种结构简单、起动电流小、传递功率损失小的低起动电流电动机，以帮助人们更好地使用和节约能源。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种起动电流小、传递功率损失小的低起动电流电动机。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种低启动电流电动机，包括电动机壳体，电动机壳体两端设有端盖法兰、端盖轴座，所述电动机壳体内设置有输出轴、带有定子绕组的定子和带有转子线圈、换向器的转子，输出轴通过轴承设置在端盖法兰、端盖轴座上，转子设置在定子内，所述的转子为空心结构，转子包围的空间内设有重力离心磁性离合器与行星减速机构，所述的重力离心磁性离合器包括主动轮、从动轮，转子内孔连接主动轮，从动轮通过轴承转动套接在输出轴上，主动轮与从动轮密封配合连接，在主动轮内沿周向均匀设有多个导向槽，在导向槽的开口处固定设有强磁，在导向槽内活动设有传动销，在从动轮内沿周向对应设有多个与传动销垂直设置的从动杆，所述的传动销具有在强磁磁力的作用下向电机输出轴方向运动或是在主动轮高速旋转时突破强磁的磁力向外运动并与从动杆交叉配合的趋势，所述的从动轮连接行星减速机构，行星减速机构带动输出轴转动。
作为优选，所述的行星减速机构包括齿圈、行星架、行星轮与太阳轮，所述齿圈与端盖法兰连接，所述行星轮分别与齿圈、太阳轮啮合，所述的太阳轮与从动轮相连，并且太阳轮与电机输出轴转动配合，所述的行星架与行星轮通过行星齿轮轴相连，行星架套接在输出轴上并带动输出轴转动。
为保证机械强度，作为优选，所述的太阳轮与从动轮为一体成型。
作为优选，所述的行星架通过花键与输出轴相连。
作为优选，所述电动机壳体上设置碳刷架、碳刷，所述碳刷架通过螺栓与电动机壳体连接。
为避免刚性冲击，作为优选，在从动杆上套有对从动轮起到保护缓冲作用的缓冲垫。
作为优选，所述的主动轮外圆与转子内孔过盈配合以传递扭矩，并通过定位台阶定位。
采用了上述技术方案的本发明的原理及有益效果是：
本发明的电机内设置了重力离心磁性离合器与行星减速机构，电机启动在无负载状态，起动电流小无过载可能，当电机转速达到额定速度时，重力离心磁性离合器工作，带动行星减速机构将额定扭矩和一定转速通过输出轴向外传递。使电机在无负载状态启动，降低了电机起动电流，保证了其使用寿命和节约电力。
需要特别强调的是，上述重力离心磁性离合器与行星减速机构的设置不仅可以降低电机起动电流，还可以充分利用空间。
在电机内部设置行星减速机构，充分利用空心电机内部空间，将太阳轮与从动轮为一体成型，齿圈与端盖法兰过盈配合，电机转子内部留有足够空间，使行星减速机构合理安装，减小了电机和离合机构及传动机构的体积，起到了降低了生产成本和节约能源及减少排放意想不到的效果。
附图说明
图1为本发明电机的外部结构示意图；
图2为图1的D向视图；
图3为图1的A-A剖视图；
图4为重力离心磁性离合器中主动轮与从动轮的连接结构示意图；
图5为图3的A部放大图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
实施例：本发明的一种低启动电流电动机，如图1～5所示，包括电动机壳体6、输出轴1、端盖法兰9、端盖轴座5，电动机壳体6通过定位台阶与端盖法兰9、端盖轴座5定位和连接，端盖法兰9、端盖轴座5和电动机壳体6之间通过螺栓2固定。输出轴1通过轴承b22设置在端盖法兰9、端盖轴座5上
电动机壳体6内设置定子绕组32、转子30、转子线圈31、换向器15、碳刷13、碳刷架12。
如图3、4所示，碳刷架12通过螺栓设置在电动机壳体6上，定子绕组32通过两个卡簧a16设置在电动机壳体6上，对应两个轴承a14之间连接转子30，并通过卡簧b18定位，转子30上设置转子线圈31，转子线圈31和转子30通过过盈配合固定为一体结构，配合表面涂树脂胶，定子绕组32和转子线圈31通过电磁力传递扭矩，转子30另一端连接换向器15，转子30和换向器15通过树脂胶固定为一体结构，换向器15上设置碳刷13，碳刷13通过固定在电动机壳体6内的碳刷架12定位，防止碳刷13脱落。
转子30为空心结构，转子30包围的空间内设有重力离心磁性离合器与行星减速机构，所述的重力离心磁性离合器包括主动轮29、从动轮28，主动轮29外圆通过与转子30内孔过盈配合传递扭矩，并通过定位台阶定位，从动轮28通过轴承c26转动套接在输出轴1上；在主动轮29内沿周向均匀设有八个导向槽51，在导向槽51的开口处固定设有强磁37，在导向槽51内活动设有传动销38，强磁37通过胶水和过盈配合固定在主动轮29内，传动销38通过强磁37的磁力固定和连接，从动轮28上对应设置八个传递扭矩的从动杆34，从动杆34与传动销38相垂直，从动杆34均匀设置在主动轮29上的八个活动重力传动销38之间，并通过八个传动销38传递扭矩。
如图3、4所示，当电机静止或起动时，传动销38通过强磁37的磁力牢固地固定在主动轮29上，当电机达到或超过额定转速时，传动销38的离心力突破强磁37的磁力向外移动，向外移动的传动销38与从动杆34形成交叉并带动从动杆34转动，从而带动从动轮28转动，从动轮28与主动轮29密封配合连接，在从动杆34上套有对从动轮28起到保护缓冲作用的缓冲垫39，缓冲垫39采用在工程橡胶材料。缓冲垫39和八个传动销38通过卡簧c36定位在从动轮28上。
所述的行星减速机构包括齿圈27、行星架23、行星轮25与太阳轮60，所述齿圈27与端盖法兰9连接，所述行星轮25分别与与齿圈27、太阳轮60啮合，所述的太阳轮60与从动轮28一体成型，并且太阳轮60与电机的输出轴1通过轴承转动配合，所述的行星架23与行星轮25通过行星齿轮轴24相连，行星架23通过花键套接在输出轴1上并带动输出轴1转动。
从动轮28与太阳轮60为同体结构，太阳轮60设置动轮28前端，并通过两个轴承设置在输出轴1上，轴承通过端面和卡簧定位，太阳轮60与行星轮25内侧啮合，行星轮25外侧与齿圈27啮合，如图3、图5所示，行星轮25通过滚针轴承41设置在行星齿轮轴24上并通过卡簧d40、卡簧e42定位，行星齿轮轴24过盈配合在行星架23上,并带动行星架23旋转，行星架23通过花键设置在输出轴1上，并通过端面和卡簧定位，行星架23带动输出轴1旋转，输入电流产生的扭矩带动转子30高速旋转,通过重力离心磁性离合器带动行星减速机构旋转并输出适合转速均恒扭矩。
使用时，首先将电机固定，安装位置对准电机支架螺栓孔螺栓紧固；打开接线盒4将电源线连接可靠接通电源，电机正转或反转，当电机速度达到额定转速时，重力离心磁性离合器的主动轮内传动销的离心力突破强磁的磁力向外移动，向外移动的传动销带动从动杆旋转，并带动从动轮转动。
电机在无负载状态启动，启动电流小，与负载连接时，从动轮内缓冲垫吸收主动轮内传动销的冲击力，保护机械传动部件免受刚性冲击。从动轮和一体的太阳轮同步转动，经过行星减速机构将转速降到需要转速，并经输出轴输出固定扭矩和转速。
Claims (7)
1.一种低启动电流电动机，包括电动机壳体，电动机壳体两端设有端盖法兰、端盖轴座，所述电动机壳体内设置有输出轴、带有定子绕组的定子和带有转子线圈、换向器的转子，输出轴通过轴承设置在端盖法兰、端盖轴座上，转子设置在定子内，其特征是：所述的转子为空心结构，转子包围的空间内设有重力离心磁性离合器与行星减速机构，所述的重力离心磁性离合器包括主动轮、从动轮，转子内孔连接主动轮，从动轮通过轴承转动套接在输出轴上，主动轮与从动轮密封配合连接，在主动轮内沿周向均匀设有多个导向槽，在导向槽的开口处固定设有强磁，在导向槽内活动设有传动销，在从动轮内沿周向对应设有多个与传动销垂直设置的从动杆，所述的传动销具有在强磁磁力的作用下向电机输出轴方向运动或是在主动轮高速旋转时突破强磁的磁力向外运动并与从动杆交叉配合的趋势，所述的从动轮连接行星减速机构，行星减速机构带动输出轴转动。
2.根据权利要求1所述的一种低启动电流电动机，其特征是：所述的行星减速机构包括齿圈、行星架、行星轮与太阳轮，所述齿圈与端盖法兰连接，所述行星轮分别与齿圈、太阳轮啮合，所述的太阳轮与从动轮相连，并且太阳轮与电机输出轴转动配合，所述的行星架与行星轮通过行星齿轮轴相连，行星架套接在输出轴上并带动输出轴转动。
3.根据权利要求2所述的一种低启动电流电动机，其特征是：所述的太阳轮与从动轮为一体成型。
4.根据权利要求2所述的一种低启动电流电动机，其特征是：所述的行星架通过花键与输出轴相连。
5.根据权利要求1所述的一种低启动电流电动机，其特征是：所述电动机壳体上设置碳刷架、碳刷，所述碳刷架通过螺栓与电动机壳体连接。
6.根据权利要求1所述的一种低启动电流电动机，其特征是：在从动杆上套有对从动轮起到保护缓冲作用的缓冲垫。
7.根据权利要求1所述的一种低启动电流电动机，其特征是：所述的主动轮外圆与转子内孔过盈配合以传递扭矩，并通过定位台阶定位。
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