CN109474132B - 异步电机优化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种异步电机优化装置。所述异步电机优化装置包括外壳、定子、转子与控制器，所述定子设置于所述外壳内，所述转子穿设于所述定子内，所述控制器设置于所述外壳内并与所述定子电性连接，所述控制器内设置有目标转速获取单元、转速测量单元与调速单元，所述目标转速获取单元用于获取目标转速，所述转速测量单元用于测量所述转子的当前转速，所述调速单元用于根据所述目标转速与所述当前转速控制所述转子工作于目标转速。所述异步电机优化装置能够使得异步电机工作于较优状态。

Description

异步电机优化装置

技术领域

本发明涉及一种异步电机优化装置。

背景技术

电机一般包括外壳、定子与转子，所述定子设置于所述外壳内，所述转子穿设于所述定子内。在接通电源后，所述定子驱动所述转子旋转，从而输出功率。电机可以应用于空调、空气净化器以及风扇上，在有的情况下，异步电机需要工作在恒定转速上。然而，在恒转速控制时，电机一般是根据经验参数进行矢量控制，无法进行自适应控制，不易工作于较优状态上，达到较佳效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够使异步电机工作于较优状态的异步电机优化装置。

一种异步电机优化装置，包括外壳、定子、转子与控制器，所述定子设置于所述外壳内，所述转子穿设于所述定子内，所述控制器设置于所述外壳内并与所述定子电性连接，所述控制器内设置有目标转速获取单元、转速测量单元与调速单元，所述目标转速获取单元用于获取目标转速，所述转速测量单元用于测量所述转子的当前转速，所述调速单元用于根据所述目标转速与所述当前转速控制所述转子工作于目标转速。

在其中一个实施方式中，所述外壳的一侧设置有端盖，所述端盖的中部设置有穿设孔，所述转子的端部连接有输出轴，所述输出轴穿设于所述穿设孔中。

在其中一个实施方式中，所述穿设孔中设置有套环，所述套环转动地套设于所述输出轴上。

在其中一个实施方式中，所述套环固定于所述穿设孔中，所述套环内转动地设置有转动圈，所述转动圈固定于所述输出轴并相对所述套环可转动。

在其中一个实施方式中，所述套环与所述转动圈之间形成有间隙，所述间隙内设置有多个滚动珠，所述多个滚动珠相互均匀间隔设置。

在其中一个实施方式中，所述滚动珠的相对两侧分别抵持所述套环与所述转动圈，所述转动圈的相对两端的周缘均向外延伸形成挡设环，所述挡设环为钢环。

在其中一个实施方式中，所述间隙位于所述两个挡设环之间。

在其中一个实施方式中，所述端盖上还凹设有冷却环槽，所述冷却环槽内设置有冷却液管，所述冷却液管由铝材制成。

在其中一个实施方式中，所述端盖的周缘开设有进入孔，所述冷却液管的端部穿设于所述进入孔中并露出于所述外壳外。

在其中一个实施方式中，所述端盖上开设有多个冷却孔，所述多个冷却孔与所述冷却环槽错开。

在所述异步电机优化装置中，通过设置所述目标转速获取单元、所述转速测量单元与所述调速单元，从而可以及时地控制所述转子工作于目标转速，能够使得所述转子工作于较优状态，获得较佳效率。

附图说明

图1为一实施例的控制器的模块方框图。

图2为一实施例的异步电机优化装置的立体分解示意图。

图3为图2所示异步电机优化装置的另一视角的立体分解示意图。

图4为一实施例的抵顶组件的立体分解示意图。

图5为图4中C处的局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明涉及一种异步电机优化装置。例如，所述异步电机优化装置包括外壳、定子、转子与控制器，所述定子设置于所述外壳内。例如，所述转子穿设于所述定子内，所述控制器设置于所述外壳内并与所述定子电性连接。例如，所述控制器内设置有目标转速获取单元、转速测量单元与调速单元，所述目标转速获取单元用于获取目标转速。例如，所述转速测量单元用于测量所述转子的当前转速。例如，所述调速单元用于根据所述目标转速与所述当前转速控制所述转子工作于目标转速。

请参阅图1至图3，一种异步电机优化装置100，包括外壳10、定子20、转子30与控制器40，所述定子设置于所述外壳内，所述转子穿设于所述定子内，所述控制器设置于所述外壳内并与所述定子电性连接，所述控制器内设置有目标转速获取单元41、转速测量单元42与调速单元43，所述目标转速获取单元用于获取目标转速，所述转速测量单元用于测量所述转子的当前转速，所述调速单元用于根据所述目标转速与所述当前转速控制所述转子工作于目标转速。

在所述异步电机优化装置中，通过设置所述目标转速获取单元、所述转速测量单元与所述调速单元，从而可以及时地控制所述转子工作于目标转速，能够使得所述转子工作于较优状态，获得较佳效率。

例如，为了便于设置输出轴，所述外壳的一侧设置有端盖15，所述端盖的中部设置有穿设孔151，所述转子的端部连接有输出轴31，所述输出轴穿设于所述穿设孔中。所述穿设孔中设置有套环16，所述套环转动地套设于所述输出轴上。所述套环固定于所述穿设孔中，所述套环内转动地设置有转动圈17，所述转动圈固定于所述输出轴并相对所述套环可转动。所述套环与所述转动圈之间形成有间隙171，所述间隙内设置有多个滚动珠，所述多个滚动珠相互均匀间隔设置。所述滚动珠的相对两侧分别抵持所述套环与所述转动圈，所述转动圈的相对两端的周缘均向外延伸形成挡设环173，所述挡设环为钢环。所述间隙位于所述两个挡设环之间。通过设置所述转动圈与所述多个滚动珠，从而方便所述转动圈相对所述套环的转动，提高所述输出轴的转动顺畅性。

例如，为了便于提高冷却效果，所述端盖上还凹设有冷却环槽，所述冷却环槽内设置有冷却液管18，所述冷却液管由铝材制成。所述端盖的周缘开设有进入孔155，所述冷却液管的端部穿设于所述进入孔中并露出于所述外壳外。所述端盖上开设有多个冷却孔，所述多个冷却孔与所述冷却环槽错开。通过设置所述冷却环槽，从而方便将所述冷却管设置于所述冷却环槽内，进而提高所述电机内的冷却效果。

例如，所述转速测量单元包括异步电机转子位置检测电路与周期测量电路，基于转子位置，采用高速时钟测量电周期的长度，进而获得异步电机的当前转速。所述调速单元包括比例、积分和微分电路的全部或部分，目标转速和当前转速经减法器获得差值后，分别送入乘法单元、积分单元和微分单元，并将各自结果通过加法器相加后得到控制参数，再根据所述控制参数对转子的转速进行控制。

例如，尤其重要的是，请一并参阅图4及图5，所述输出轴与水泵连接，所述水泵通过水管向外输送水流，在有的情况下需要调节所述水管的高度，为了便于支撑所述水管，所述异步电机优化装置还包括抵顶组件60，所述抵顶组件包括地面安装板61、支持筒体62、螺柱杆63、弹簧64与套设筒65，所述地面安装板固定安装于地面上，所述支持筒体的底部固定于所述地面安装板上，所述螺柱杆凸设于地面安装板上并穿设于所述支持筒体中，所述螺柱杆的顶部凸设于所述支持筒体外，所述弹簧套设于所述螺柱杆上且底端固定于所述支持筒体上，所述套设筒的顶部支撑于所述水管的底部，所述套设筒为圆筒状，套设并螺合于所述螺柱杆上，所述套设筒的长度大于所述螺柱杆的长度，所述套设筒的底部转动连接于所述弹簧的顶端。所述套设筒的顶部设置有弧形支撑体66，所述弧形支撑体支撑水管。当需要调节所述水管的高度时，通过相对所述螺柱杆旋转所述螺合套筒即可调节所述螺合套筒的高度。而当所述套设筒上升时，所述套设筒与所述螺柱杆的螺合长度减小，此时所述弹簧被拉升，进而可以增大对所述套设筒的拉持力，以弥补所述螺柱杆对所述套设筒的咬合力的减少。

例如，所述螺柱杆与所述支持筒体之间形成挤压间隙，所述套设筒的底部设置有增压套67，所述增压套活动套设于所述螺柱杆上并穿设于所述弹簧中。所述增压套能够隔离所述螺柱杆与所述弹簧，从而避免所述弹簧与所述螺柱杆的缠绕。例如，所述增压套为柔性筒，其内形成有腔体671，所述腔体内设置有液体，所述弹簧包绕于所述增压套外表面，以使所述增压套贴附于所述螺柱杆上。在所述套设筒升高至较高位置时，所述弹簧被拉升，其直径缩小，所述弹簧的内侧紧紧抵压于所述增压套的外侧壁上，使得所述增压套紧紧抱箍于所述螺柱杆上，进而极大地提高了所述套设筒的上升阻力，进而实施了限位作用。例如，为了防止所述增压套的扭转，所述增压套内设置有多个硬质引导条68，所述多个硬质引导条的延伸方向与所述螺柱杆的长度方向平行，所述多个硬质引导条的顶端均匀间隔地设置于所述套设筒的周缘上，所述硬质引导条仅能相对所述螺柱杆的径向转动，而不能沿所述螺柱杆的周向旋转。所述多个硬质引导条的设置保证了所述增压套不会随意扭转，而仅能压持于所述螺柱杆上，而且所述多个硬质引导条的设置也能保证所述增压套不会随意伸长和缩短。

当所述套设筒向所述地面安装板移动时，所述增压套延伸进入所述挤压间隙中，并受到挤压而膨胀以抵紧于所述挤压间隙中，所述增压套的上部受到所述弹簧的包绕力，所述多个硬质引导条抵持于所述地面安装板上，所述弹簧被挤压并向上推抵所述套设筒，从而可以实施限位作用以防止所述套设筒继续向下移动。通过所述增压套的限位作用，可以避免刚性限位所带来的损伤和振动。例如，为了防止所述多个硬质引导条末端向外翘起，所述增压套远离所述套设筒的端部设置有环形圈，所述环形圈包绕于所述多个硬质引导条的外侧，所述环形圈的内径大于所述螺柱杆的直径。通过设置所述环形圈，有助于引导所述增压套向下移动。例如，为了便于引导所述增压套顺利地于所述螺柱杆上移动，所述增压套远离所述套设筒的端部设置有多个橡皮筋条，所述多个橡皮筋条穿设于所述挤压间隙中并连接于所述地面安装板上。所述多个橡皮筋条的长度均大于所述弹簧的长度，所述橡皮筋条的弹性系数大于所述弹簧的弹性系数，即所述橡皮筋条相较于所述弹簧，其变形更为容易。通过设置所述多个橡皮筋条，可以在所述套设筒向上移动时，使得所述增压套保持竖直。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种异步电机优化装置，其特征在于，包括外壳、定子、转子与控制器，所述定子设置于所述外壳内，所述转子穿设于所述定子内，所述控制器设置于所述外壳内并与所述定子电性连接，所述控制器内设置有目标转速获取单元、转速测量单元与调速单元，所述目标转速获取单元用于获取目标转速，所述转速测量单元用于测量所述转子的当前转速，所述调速单元用于根据所述目标转速与所述当前转速控制所述转子工作于目标转速；

所述外壳的一侧设置有端盖，所述端盖的中部设置有穿设孔，所述转子的端部连接有输出轴，所述输出轴穿设于所述穿设孔中，所述穿设孔中设置有套环，所述套环转动地套设于所述输出轴上，所述套环固定于所述穿设孔中，所述套环内转动地设置有转动圈，所述转动圈固定于所述输出轴并相对所述套环可转动，所述套环与所述转动圈之间形成有间隙，所述间隙内设置有多个滚动珠，所述多个滚动珠相互均匀间隔设置，所述滚动珠的相对两侧分别抵持所述套环与所述转动圈，所述转动圈的相对两端的周缘均向外延伸形成挡设环，所述挡设环为钢环，所述间隙位于所述两个挡设环之间，所述端盖上还凹设有冷却环槽，所述冷却环槽内设置有冷却液管，所述冷却液管由铝材制成，所述端盖的周缘开设有进入孔，所述冷却液管的端部穿设于所述进入孔中并露出于所述外壳外，所述端盖上开设有多个冷却孔，所述多个冷却孔与所述冷却环槽错开；

所述输出轴与水泵连接，所述水泵通过水管向外输送水流，所述异步电机优化装置还包括抵顶组件，所述抵顶组件包括地面安装板、支持筒体、螺柱杆、弹簧与套设筒，所述地面安装板固定安装于地面上，所述支持筒体的底部固定于所述地面安装板上，所述螺柱杆凸设于地面安装板上并穿设于所述支持筒体中，所述螺柱杆的顶部凸设于所述支持筒体外，所述弹簧套设于所述螺柱杆上且底端固定于所述支持筒体上，所述套设筒的顶部支撑于所述水管的底部，所述套设筒为圆筒状，套设并螺合于所述螺柱杆上，所述套设筒的长度大于所述螺柱杆的长度，所述套设筒的底部转动连接于所述弹簧的顶端，所述套设筒的顶部设置有弧形支撑体，所述弧形支撑体支撑水管，所述螺柱杆与所述支持筒体之间形成挤压间隙，所述套设筒的底部设置有增压套，所述增压套活动套设于所述螺柱杆上并穿设于所述弹簧中，所述增压套能够隔离所述螺柱杆与所述弹簧，所述增压套为柔性筒，其内形成有腔体，所述腔体内设置有液体，所述弹簧包绕于所述增压套外表面，以使所述增压套贴附于所述螺柱杆上，所述增压套内设置有多个硬质引导条，所述多个硬质引导条的延伸方向与所述螺柱杆的长度方向平行，所述多个硬质引导条的顶端均匀间隔地设置于所述套设筒的周缘上，所述硬质引导条仅能相对所述螺柱杆的径向转动，而不能沿所述螺柱杆的周向旋转，所述增压套远离所述套设筒的端部设置有环形圈，所述环形圈包绕于所述多个硬质引导条的外侧，所述环形圈的内径大于所述螺柱杆的直径，所述增压套远离所述套设筒的端部设置有多个橡皮筋条，所述多个橡皮筋条穿设于所述挤压间隙中并连接于所述地面安装板上，所述多个橡皮筋条的长度均大于所述弹簧的长度。

Images