CN2093466U - 机电组合式调速电机 - Google Patents

Abstract

机电组合式调速电机是主、辅两台鼠笼型异步电 机和差速行星齿轮机构同轴安装于一体的有级调速 电机。其中辅电机或者同时主、辅电机装有电磁制动 器。借助主、辅电机之一，或者两者同时变极；辅电 机，或者主、辅电机分别制动，以及辅电机改变转向。 可得到几挡，甚至几十挡的输出转速。还可以在齿轮 机构中增加减速环节，使之成为带制动的减速调速电 机。

Description

本实用新型涉及调速电机。

风机水泵和起重运输机械都是量多面广、耗电量大的动力用电设备。风机、水泵调速的主要目的是节能，起重运输机械除节能外，还有其他工艺要求。两类设备都对调速精度要求不高；都不一定要求无级调速；运行速度范围也不大，但起重运输机械需要低速爬行档；两者都要求结构紧凑，可靠性高，成本低而且高效节能。

目前我国工矿用风机、泵类多数未调速。正在推广应用的有变极电机、绕线式异步电机串级调速，以及低效的电磁调速和液力偶合器等。起重运输机械中有不调速的，有用绕线式异步电机转子串电阻作有级调速的，还有少量用变频或串级调速的。起重运输机对安全可靠和结构紧凑有特殊要求，这和现有的种种高效节能调速方案往往相悖。

本实用新型的目的是为风机、泵类的节能调速和起重运输机械的调速运行提供一种简单可靠、经济实用的有级调速装置。

采用的技术方案是把差速行星齿轮的差速特性和电机的变速、变向和制动特性结合起来，使其三者同轴且成整体，形成一种多档有级调速电机。

如上所述机电组合式调速电机的主要优点是：

1.输出转速档数多，档距小而均匀。适当选择齿轮速比i。和主、辅电机的极对数可得到所需的档数、档距和调速范围。

2.高效节能。主、辅电机在任何档运行时，都没有额外的转差损耗，可以反馈转差功率，齿轮传动效率本来就高，所以很适合风机、水泵调速节能，和起重运输机械在重物下落时的能量再生。

3.本身已具备低速爬行和制动性能，用在起重、运输机械时不必采取另外的专门措施。

4.速度变换时不必停机，静态和动态稳定性好，通常只控制占总容量10％左右的辅助电机，实现以小控大，既简化了控制线路，又可减缓机、电冲击。

5.整装性好，结构紧凑，运行可靠，相对地制造成本也低。

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为机电组合式调速电机结构简图。

机组由主电机1，辅电机2，差速行星齿轮3，主、辅电机制动器4、5以及电控箱等部件组成。主电机带动内齿圈，辅电机带动太阳轮，行星架为动力输出件。

输出转速为主、辅电机拖动的两个分量之和（差）

n2＝nZ2±nF2＝io·n2±（l－io）nF

式中  nZ、nF为主、辅电机的转速，io为主电机单机拖动时输出转速nZ2与主电机转速nZ之比。由上式可见，当辅电机被制动或改变转速、转向，可以得到不同的输出转速；主电机变极也可以改变输出转速。主、辅电机变极或被制动，辅电机改变转向，可以得到很多档的输出转速。如果主、辅电机都用异步机，两者在任何一档输出转速下都运行在低转差区段。辅电机与输出轴转向相同时是电动机，与主电机共担负载；相反时是发电机，向电网反馈功率。所以这种调速电机属高效调速。辅电机采用绕线型异步电机或直流电机时，还可得到输出轴无级调速。

该电机采用两台鼠笼电机作有级调速时，能输出转速档数为：

N2＝NZ（2NF＋1）＋NF＋1

上式中NZ、NF为主、辅电机转速档数，右边第一项是输出运行转速档数；第二项为主电机被制动时辅电机转速档数，即低速爬行档数；第三项1是主、辅电机都被制动，从而输出堵转的档数。

图2示出一台主、辅电机都为双速鼠笼电机（NZ＝NF＝2）的组合式调速电机的机械特性曲线。图中Tc＝K是一条恒转矩负载特性曲线，曲线1、2为主电机开快速，辅电机开快、慢速同向时的特性；3为主电机开快速，辅电机被制动时的特性；4、5为主电机开快速，辅电机开慢、快速速向时的特性；6、7为主电机开慢速，辅电机开快、慢速同向时的特性；8为主电机开慢速，辅电机被制动时的特性；9、10为主电机开慢速，辅电机开快、慢速反向时的特性；11、12为主电机被制动，辅电机开快、慢速同向时的低速爬行特性；0为输出轴堵转特性。这样，连同堵转9，共得到13档输出转速。当调速电机用作风机、泵类节能调速时，不需低速爬行档，主电机制动器4可以不装。

Claims (3)

1、机电组合式调速电机，由主、辅电机，差速行星齿轮机构和制动器组成，其特征是三者同轴且组成一体。

2、如权利要求1所述的调速电机，其特征是差速行星齿轮机构内可设有减速齿轮环节。

3、如权利要求1所述的调速电机，其特征是主电机为鼠笼型异步电动机，辅电机为鼠笼型异步电机或绕线型异步电机、直流电机。

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