CN201898468U - 易修无刷自控电机软起动器 - Google Patents
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Abstract
一种绕线电机易修型无刷自控电机软起动器，它在无刷自控电机软起动器的基础上，通过增设螺母或螺栓联接的盖板和改进极板移动接触装置而成。本实用新型提高了无刷自控电机软起动器的技术优势，即解决了：A、启动器喷液和爆炸的技术难题；B、接线柱定位及软铜线与外壳放电技术难题；C、极板易电化学腐蚀和石墨极板接触电阻大等技术难题；D、解决了人们长期希望无刷自控电机软起动器内部易损元件方便维修的技术难题；E、通过改进极板移动接触装置，使电机启动力矩及电流基本恒定；提高了启动性能，节约了制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种绕线式交流异步电动机起动器，更具体地说是一种绕线式交流异步电动机无刷水电阻启动装置。
技术背景
已公开的发明专利“无刷自控电机软启动器”(专利号：ZL03112809.2)和“一种无刷自控电机液阻起动器”(申请号：200810049100.8)均设置了螺栓联接的启动器盖板，意在解决方便启动器内部易损元件维修的技术难题。但它们均因没有解决在同一平面内，由外圆环内轴套构成的双密封端盖的漏液问题，在实际生产产品时，只能将端盖与外圆环和轴套进行电焊联接，使得方便维修的愿望无法实现。
已公开的发明专利“无刷自控电机软启动器”(专利号：ZL03112809.2)，将水电阻安装在电机转轴上，利用电机旋转时产生的离心力实现了绕线式交流异步电动机的无刷自控软启动。但该装置因：排气阀未考虑液体转速滞后电机转速易出现喷液现象；未设置防爆膜片，会发生爆炸，威胁用户人身及设备安全；接线柱与动极板间采用软联接，接线柱螺栓无法定位，装拆电机转子绕组导线时易造成联接螺栓联轴旋转，内部软联接导线定位变化，并使接线柱处出现漏液现象；软联接的导线因位置不确定，且是带电的，易与外壳间或相邻软导线间出现放电现象；极板是金属的，在水电 阻中易出现电腐蚀现象；动极板及惯性块受到的离心力与电机转速平方成正比，极板间的距离与转速平方成反比(L＝K1(K2-n2)其中：L是极板间距离、K1和K是常数，n是电机转速)，而转子电压与转速之间的关系是：U＝K(n0-n)(其中U表示转子电压，n0表示电机的同步转速)，同时，拉伸弹簧有一个初拉力，造成启动电流及力矩随电机转速升高，明显下降，出现一个谷值(最低下降到启动初始电流50％以下)，电机启动性能变劣等缺点，失去了恒电流、恒转矩启动电机的目的。
已公开的实用新型专利“无刷自控电机软起动器”(专利号：ZL200820175688.7)虽解决了启动器(专利号：ZL03112809.2)喷液、爆炸、极板易腐蚀、接线柱定位及软铜线与外壳放电等技术难题，且公开了两种方式的极板移动接触装置。但极板移动接触装置结构复杂，动静极板接触转速调试不方便，且动极板盘受到的动力仍与转速的平方成正比，没有改善无刷自控电机软起动器的启动性能。
已公开的实用新型专利“防腐型水电阻二次短接极板”(专利号：200920267713.9)仅解决了专利号：200820175688.7的启动器石墨极板接触电阻大和触头不同步接触问题，而未解决启动器的维修和极板移动装置的优化问题。
发明内容
本实用新型的目的有二：一是改进启动器外壳结构，增设螺母或螺栓联接的密封端盖，方便启动器内部易损元件的更换和维修，解决无刷自控电机软启动器长期希望拆盖维修的技术难题；二是改进并简化极板移动接触装置，使极板移动的距离与电机转速成基本反比变化(L＝K1(K-n))，使之 符合转子电压与转速之间的(U＝K(n0-n)，其中n0表示电机的同步转速)关系，使电机启动电流和转矩在电机启动过程中基本保持恒定，以提高无刷自控启动器的启动性能并降低生产成本。
为实现这一目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种易修无刷自控电机软起动器，它由轴套(16)、前盖板(18)、外圆环(5)、后盖板(2)、接线柱(15)、静极板(12)、动极板(8)、安全排气阀、防爆膜片、密封环(1)、密封环(3)和极板移动接触装置等构成；其特征在于：所述的轴套(16)与前盖板(18)可通过螺母(17)联接；前盖板(18)与外圆环(5)可通过螺栓(4)联接；后盖板(2)与外圆环(5)可通过螺栓(4)联接；后盖板(2)与轴套(16)间可通过螺母(17)联接；在四个联接处分别设有密封环(1)、密封环(3)及安放密封环(1)、密封环(3)的凹槽；为降低生产成本，可将四个联接处中的一个或两个密封面进行电焊联接；还可只安装联接螺母(17)或螺栓(4)。当盖板设置四个轴向圆柱形密封面、并增设四个橡胶或其它弹性材料制成的密封环后，就有效解决了启动器拆盖维修的技术难题。易修无刷自控电机软起动器中的密封环(1)、密封环(3)，数量可以是一个或多个，密封环的截面可以是圆形或组合型，以保证启动器不漏液。
易修无刷自控电机软起动器中的极板移动装置，由上支座(13)、杆(9)、联接轴(11)、下支座(7)、惯性块(10)及弹簧(14)构成；其特征在于：所述的上支座(13)、下支座(7)分别与前盖板(18)和极板盘(6)固定联接；中间通过杆(9)和联接轴(11)联接；杆(9)上还安装有惯性块(10)；盖板和极板盘(6)间设有阻止滑动极板盘(6)向静极板移动的弹簧(14)。电机静止时，极板盘(6)在弹簧(14)和杆(9)的作用下，远离静极板；当电机启动时，惯 性块(10)在离心力的作用下，拉动杆(9)沿径向方向移动，杆(9)拉动极板盘沿轴向向静极板移动。易修无刷自控电机软起动器中的极板移动装置，为保证与静极板间的绝缘距离，所述的上支座(13)、杆(9)、联接轴(11)、下支座(7)、惯性块(10)及弹簧(14)均设置在相邻动静极板间的空隙内成轴对称分布。
易修无刷自控电机软起动器中的惯性块(10)，其特征在于：通过调整惯性块(10)的质量和在杆(9)上的安装位置，可以方便调整动极板(8)与静极板(12)接触时的转速。本装置中，惯性块(10)受到的离心力与电机转速的平方成正比；极板盘(6)受到的拉力与惯性块(10)的离心力成正比；与杆(9)和极板盘(6)间夹角正切成正比；与惯性块(10)的质量和在杆(9)上的安装位置相关。这样，极板盘(6)受到的拉力可通过调整惯性块(10)的质量和在杆(9)上的安装位置进行调整，且与电机转速成近似反比(L＝K1(K-n))的关系，使之与电机转子电压U＝K(n0-n)相适应，并使电机启动电流及转矩基本恒定，避免了电机启动时出现谷电流现象，达到了恒电流恒转矩启动电机的目的。
本实用新型提高了无刷自控电机软起动器的技术优势，即：A、解决了启动器喷液和爆炸的技术难题；B、解决了接线柱联接螺栓定位及软铜线与外壳放电等技术难题；C、解决了极板易电化学腐蚀和石墨极板接触电阻大等技术难题；D、解决了人们长期希望内部易损元件方便维修的技术难题；E、通过改进极板移动接触装置，使电机启动力矩及电流基本恒定，改善了电机的启动性能；并简化了极板移动装置，节约了制造成本。
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，同时给出实施例。
附图说明：
图1为本实用新型具体实施方式的综合主结构剖视图；
图2为本实用新型静止状态主结构(仅采用螺母联接)剖视图；
图3为本实用新型动静极板接触后状态主结构(仅采用螺栓联接)剖视图。
具体实施方式：
具体实施方式一：如图2所示，为方便启动器内部易损元件维修，将轴套(16)、外圆环(5)及前盖板(18)加工好后，通过电焊联成一体。再在轴套上加工安放密封环(1)凹槽。后盖板(2)上设置伸入到外壳(5)内的两个圆柱面，且在后盖板外圆柱面加工安放密封环(3)凹槽。将密封环(1)和密封环(3)分别套入相应的凹槽内，后盖板(2)通过螺母(17)与轴套(16)联接，就达到了启动器的密封目的，如需检修启动器内部元件，只需扭开联接螺母(17)即可。
如图2所示，启动器处于静止状态时，动极板盘(6)在弹簧(14)和杆(12)的共同作用下，使动极板(8)远离静极板(12)。当电机接通电源时，转子在启动器接线柱上产生电压，并通过水电阻使得动静极板间有电流通过，电机在转子电流作用下开始旋转。惯性块(10)在离心力的作用，拉动杆(12)沿径向方向移动，杆(12)拉动极板盘(6)沿轴向向静极板移动。因离心力与转速的平方成正比，而极板盘受到的拉力与惯性块(10)与支座(7)、支座(13)距离成正比，与杆(12)和极板盘(6)的夹角正切成正比。这样，就使得极板盘受到的轴向拉力与电机转速成近似的正比关系，同时，通过调整惯性块(10)的质量和在杆(9)上的安装位置，可以方便调整动静极板接触时的电机转速。当电机转速达到并超过极板接触时的转速时(如图3所示)，在静极板及其绝缘柱的作用下，阻止极板盘(6)进一步向静极板方向移动。当电极转速低于极板 接触速度时，极板盘在弹簧的作用下，逐步远离静极板；当转速降到0时，极板盘返回到静止位置(如图2所示)。
具体实施方式二：如图3所示，将轴套(16)、前盖板(18)加工好后，通过电焊联成一体构成部件A；将后盖板(2)与外圆环(5)加工好后，通过电焊联成一体构成部件B；并在部件A与部件B联接处设置密封环(1)、(3)，构件B与构件A通过螺栓(4)联接即可。
具体实施方式三：如图1所示，轴套(16)、前盖板(18)、后盖板(2)与外圆环(5)其联接处全部设置密封环，并全部通过螺母(17)或螺栓(4)联接。
Claims (3)
1.易修无刷自控电机软起动器，包括轴套(16)、前盖板(18)、外圆环(5)、后盖板(2)、接线柱(15)、静极板(12)、动极板(8)、安全排气阀、防爆膜片、密封环(1)、密封环(3)和极板移动接触装置；其特征在于：所述的轴套(16)与前盖板(18)可通过螺母(17)联接；前盖板(18)与外圆环(5)可通过螺栓(4)联接；后盖板(2)与外圆环(5)可通过螺栓(4)联接；后盖板(2)与轴套(16)可通过螺母(17)联接；在四个联接处分别设有密封环(1)、密封环(3)及安放密封环(1)、密封环(3)的凹槽；可将四个联接面中的一个或两个密封面进行电焊联接；还可只安装联接螺母(17)或螺栓(4)。
2.根据权利要求1所述的易修无刷自控电机软起动器，其特征在于：所述的极板移动接触装置，包括上支座(13)、杆(9)、联接轴(11)、下支座(7)、惯性块(10)及弹簧(14)；所述的上支座(13)、下支座(7)分别与前盖板(18)和滑动极板盘(6)固定联接；中间通过杆(9)和联接轴(11)联接；杆(9)上还安装有惯性块(10)；盖板和滑动极板盘(6)间设有阻止极板盘(6)向静极板移动的弹簧(14)。
3.根据权利要求1所述的易修无刷自控电机软起动器，其特征在于：通过调整惯性块(10)的质量或在杆(9)上的安装位置，可以调整动极板(8)与静极板(12)接触时的转速。
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