CN104348334A - 集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机 - Google Patents

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Abstract

一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，包括输入轴、输出轴、盘式定子、集成盘式开关磁阻型转子、盘式开关磁阻型输出转子、轴承、盘式定子与集成盘式开关磁阻型转子之间的气隙、集成盘式开关磁阻型转子与盘式开关磁阻型输出转子之间的气隙；所述盘式定子包括盘式定子外壳、盘式定子铁芯和盘式定子绕组；所述集成盘式开关磁阻型转子包括隔磁圆盘、盘式鼠笼转子和盘式开关磁阻型电枢；所述盘式开关磁阻型输出转子包括钢盘、固定在钢盘上的盘式开关磁阻型输出转子铁芯和盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组。本发明的有益效果是：实现了传统交流电动机和开关磁阻电机的盘式集成，无转差损耗，可以取代变频器，广泛应用于各种需要调速驱动的机械负载。

Description

集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机
技术领域
本发明涉及一种电磁调速电动机，尤其涉及一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，可以广泛应用于各种需要调速驱动的领域。
背景技术
电磁调速电动机(又称滑差电机)由三相交流异步电动机、电磁转差离合器和励磁电流控制器三部分组成，其中，三相交流异步电动机是电磁调速电动机的原动机，为电磁调速电动机的运转提供动力，电磁转差离合器通过励磁电流控制器提供大小不同的励磁电流而完成调速功能。
传统电磁调速电动机的三相交流异步电动机和电磁转差离合器是相互独立的两个部分，通过机轴连接在一起，异步电动机没有机座，利用其端盖上的凸缘装在电磁转差离合器的机座上而形成一个整体。所以传统电磁调速电动机具有结构复杂、体积大、材料用量多、制造成本高、轴向长度长、占地面积大、电磁转差离合器的转差损耗大、机械损耗大、温升高等技术缺陷。
发明内容
本发明为了克服现有技术不足，在实现了传统电磁调速电动机的交流异步电动机和电磁转差离合器的一体化集成并申请了一种一体化集成式电磁调速电动机的发明专利后，又提出一种可以消除转差损耗的集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，由输入轴、输出轴、盘式定子、集成盘式开关磁阻型转子、盘式开关磁阻型输出转子、轴承、盘式定子与集成盘式开关磁阻型转子之间的气隙、集成盘式开关磁阻型转子与盘式开关磁阻型输出转子之间的气隙构成。
所述盘式定子包括盘式定子外壳、盘式定子铁芯和盘式定子绕组，与传统盘式交流异步电动机的盘式定子相同，所述输入轴通过轴承安装在盘式定子外壳和机座上，在所述盘式定子绕组中通入三相交流电。
所述集成盘式开关磁阻型转子包括隔磁圆盘、盘式鼠笼转子和盘式开关磁阻型电枢；所述集成盘式开关磁阻型转子通过所述隔磁圆盘固定在输入轴上；所述盘式鼠笼转子和盘式开关磁阻型电枢安装在所述隔磁圆盘的两侧，其中，盘式鼠笼转子安装在靠近盘式定子的一侧，与盘式定子之间形成气隙，盘式开关磁阻型电枢安装在靠近盘式开关磁阻型输出转子的一侧，与盘式开关磁阻型输出转子之间形成气隙；所述隔磁圆盘的材料采用不导磁的不锈钢，所述盘式开关磁阻型电枢采用凸极结构，与传统盘式开关磁阻电机的盘式转子结构相同。
所述盘式开关磁阻型输出转子包括钢盘、固定在钢盘上的盘式开关磁阻型输出转子铁芯和盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组，所述盘式开关磁阻型输出转子铁芯与传统盘式开关磁阻电机的定子铁芯结构相同，所述盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组与传统盘式开关磁阻电机的定子绕组结构相同，在盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组中通入类似于传统盘式开关磁阻电机的定子绕组的励磁电流，所述盘式开关磁阻型输出转子铁芯通过钢盘固定在输出轴上，所述输出轴通过轴承安装在机座上。
本发明的有益效果是：
本发明实现了传统交流电动机和开关磁阻电机的盘式集成，通过调整盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组中的励磁电流，可以实现无级调速，不但克服了传统电磁调速电动机和永磁调速驱动器的轴向长度长、体积大、转差损耗大、电枢温升高等技术缺陷，而且还可以取代变频器，广泛应用于各种需要调速驱动的机械负载上，如风机、水泵、输油泵，提升机、皮带运输机、电动汽车、舰船、飞机和轨道交通等，具有体积小、效率高、坚固耐用、无转差损耗、调速范围宽、可空载起动和软起动、无刚性连接传递扭矩、系统振动小、维护工作量小、可在恶劣环境下使用、不产生高次谐波、制造和使用成本低、不受电压和功率等级限制、所有零部件都是国产等优点。
附图说明
图1是本发明的实施例结构示意图；
图2是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图；
图3是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图；
图4是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图；
图5是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图。
图中，1-输入轴；2-输出轴；3-盘式定子；3-1-盘式定子外壳；3-2-盘式定子铁芯；3-3-盘式定子绕组；4-盘式定子与集成盘式开关磁阻型转子之间的气隙；5-集成盘式开关磁阻型转子；5-1-隔磁圆盘；5-1-1-固定在隔磁圆盘上的隔磁圆圈；5-2-盘式鼠笼转子；5-3-盘式开关磁阻型电枢；6-集成盘式开关磁阻型转子和盘式开关磁阻型输出转子之间的气隙；7-盘式开关磁阻型输出转子；7-1-钢盘；7-2-盘式开关磁阻型输出转子铁芯；7-3-盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组；8-轴承。
具体实施方式
实施例一：
参照附图1，一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，由输入轴1、输出轴2、盘式定子3、集成盘式开关磁阻型转子5、盘式开关磁阻型输出转子7、轴承8、盘式定子3与集成盘式开关磁阻型转子5之间的气隙4、集成盘式开关磁阻型转子5与盘式开关磁阻型输出转子7之间的气隙6构成。
所述盘式定子3包括盘式定子外壳3-1、盘式定子铁芯3-2和盘式定子绕组3-3，与传统盘式交流异步电动机的盘式定子相同，所述输入轴1通过轴承8安装在盘式定子外壳3-1和机座上，在所述盘式定子绕组3-3中通入三相交流电。
所述集成盘式开关磁阻型转子5包括隔磁圆盘5-1、盘式鼠笼转子5-2和盘式开关磁阻型电枢5-3；所述集成盘式开关磁阻型转子5通过所述隔磁圆盘5-1固定在输入轴1上；所述盘式鼠笼转子5-2和盘式开关磁阻型电枢5-3安装在所述隔磁圆盘5-1的两侧，其中，盘式鼠笼转子5-2安装在靠近盘式定子3的一侧，与盘式定子3之间形成气隙4，盘式开关磁阻型电枢5-3安装在靠近盘式开关磁阻型输出转子7的一侧，与盘式开关磁阻型输出转子7之间形成气隙6；所述隔磁圆盘5-1的材料采用不导磁的不锈钢，所述盘式开关磁阻型电枢5-3采用凸极结构，与传统盘式开关磁阻电机的盘式转子结构相同。
所述盘式开关磁阻型输出转子7包括钢盘7-1、固定在钢盘上7-1的盘式开关磁阻型输出转子铁芯7-2和盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组7-3，所述盘式开关磁阻型输出转子铁芯7-2与传统盘式开关磁阻电机的定子铁芯结构相同，所述盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组7-3与传统盘式开关磁阻电机的定子绕组结构相同，在盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组7-3中通入类似于传统盘式开关磁阻电机的定子绕组的励磁电流，所述盘式开关磁阻型输出转子铁芯7-2通过钢盘7-1固定在输出轴2上，所述输出轴2通过轴承安装在机座上。
实施例二：
参照附图2，一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机的另一种实施例。在实施例一中的隔磁圆盘5-1上增加隔磁圆圈5-1-1。
实施例三：
参照附图3，一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机的另一种实施例。将实施例一中的集成盘式开关磁阻型转子5的盘式电枢5-3与盘式开关磁阻型输出转子7的盘式开关磁阻型输出转子铁芯7-2和盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组7-3互换位置。
实施例四：
参照附图4，一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机的另一种实施例。将实施例一中的盘式定子3和集成盘式开关磁阻型转子5的盘式鼠笼转子5-2改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。
实施例五：
参照附图5，一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机的另一种实施例。将实施例三中的盘式定子3和集成盘式开关磁阻型转子5的盘式鼠笼转子5-2改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。

Claims (5)

1.一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，其特征在于由输入轴、输出轴、盘式定子、集成盘式开关磁阻型转子、盘式开关磁阻型输出转子、轴承、盘式定子与集成盘式开关磁阻型转子之间的气隙、集成盘式开关磁阻型转子与盘式开关磁阻型输出转子之间的气隙构成；所述盘式定子包括盘式定子外壳、盘式定子铁芯和盘式定子绕组，所述输入轴通过轴承安装在盘式定子外壳和机座上，在所述盘式定子绕组中通入三相交流电；所述集成盘式开关磁阻型转子包括隔磁圆盘、盘式鼠笼转子和盘式开关磁阻型电枢，所述集成盘式开关磁阻型转子通过所述隔磁圆盘固定在输入轴上；所述盘式鼠笼转子和盘式开关磁阻型电枢安装在所述隔磁圆盘的两侧，其中，盘式鼠笼转子安装在靠近盘式定子的一侧，与盘式定子之间形成气隙，盘式开关磁阻型电枢安装在靠近盘式开关磁阻型输出转子的一侧，与盘式开关磁阻型输出转子之间形成气隙；所述隔磁圆盘的材料采用不导磁的不锈钢，所述盘式开关磁阻型电枢采用凸极结构，与传统盘式开关磁阻电机的盘式转子结构相同；所述盘式开关磁阻型输出转子包括钢盘、固定在钢盘上的盘式开关磁阻型输出转子铁芯和盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组，所述盘式开关磁阻型输出转子铁芯结构与传统盘式开关磁阻电机的定子铁芯结构相同，所述盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组结构与传统盘式开关磁阻电机的定子绕组结构相同，在盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组中通入类似于传统盘式开关磁阻电机的定子绕组的励磁电流，所述盘式开关磁阻型输出转子铁芯通过钢盘固定在输出轴上，所述输出轴通过轴承安装在机座上。
2.根据权利要求1所述的一种集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，其特征在于在隔磁圆盘上增加隔磁圆圈。
3.根据权利要求1所述的一集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，其特征在于将集成盘式开关磁阻型转子的盘式电枢与盘式开关磁阻型输出转子的盘式开关磁阻型输出转子铁芯和盘式开关磁阻型输出转子励磁绕组互换位置。
4.根据权利要求1所述的一集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，其特征在于将盘式定子和集成盘式开关磁阻型转子的盘式鼠笼转子改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。
5.根据权利要求3所述的一集成盘式开关磁阻型电磁调速电动机，其特征在于将盘式定子和集成盘式开关磁阻型转子的盘式鼠笼转子改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。
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