CN2098753U

CN2098753U - 差动分速制动调速电机

Info

Publication number: CN2098753U
Application number: CN 91202403
Authority: CN
Inventors: 钱强华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1992-03-11

Abstract

一种差动分速制动调速电机，采用定转子均能旋转以内外二个转子结构组成，内外二个转子由电磁斥力使它们反方向旋转，同时使二个转子转速各为725 转/分。内外转子轴上各有一个差动变速器中的太阳轮和调节转子转速的可调液压制动器。利用制动使二个太阳轮间产生速差，经差动变速器行星轮带动行星架和输出轴输出转速，因不用滑差离合器提高效率16至20％。能从正转到反转间大范围调速且转速特性较好。

Description

本实用新型涉及一种交流调速电机，是一种不用滑差离合器和变频方法的交流无级调速电机。适用于要求变速的机械，起重设备，电梯，电动阀门及电动执行器，可逆轧机。

现有的滑差调速电机以3千瓦为例，电机效率82.5％，滑差离合器效率80％，全效率66％。1200转／分时的总滑差率0，2。滑差调速电机的缺点是效率较低，滑差率大，如要电机反转必须改接电源相序。

本实用新型的目的是要提供一种不用滑差离合器和变频方法的交流无级调速电机。因不用滑差离合器，可使电机全效率从0.12千瓦的57％至1250千瓦的93％。滑差率从0.2下降为0.047。不用改接电源相序能把电机从正转到反转间大范围无级调速。

实施方法如下：

采用一台转向相反二个转子的差动分速电机，由二个转子联合驱动差动变速器，电机二个转子轴上各有一个可调制动力矩的可调液压制动器，由制动器的制动改变二个转子间的转速差值，使差动变速器输出转速。

下面对实施方法按调速电机中三个主要构成环节分别作进一步说明。

一、差动分速电机是调速电机的动力部份，它的定转子是都能自由旋转，并以内外二个转子形式构成。附图1中的2是具有三相绕组的内转子，为防止内转子迭片间涡流，内转子与轴间有绝缘套14作中间连结，内转子轴上有差动变速器中的太阳轮12，可调液压制动器4，内转子三相绕组电源导流滑环5。附图1中的1是具有鼠笼结构的外转子，它由二个连套轴的端盖支承，套轴经滚动轴承套装在内转子轴外面，套轴上也有差动变速器中的太阳轮11，可调液压制动器3。附图1中的6，7，9分别是电机机座上的电机外转子套轴的后轴承，前轴承，差动变速器中输出轴10的轴承。差动分速的原理是：在4极鼠笼电机中，1450转／分的异步转速是由电源频率，电机磁极数，转子鼠笼环的电阻所决定，且是很稳定的，转子的转动是受定子磁力线切割产生的电磁斥力所推动的，因此定子要承受与转子转向反方向的力矩。这个力矩作用于二个均能旋转的“定转子”上，便使二个转子作相反方向的差动旋转。4极鼠笼电机的转子须转动360度角才掠过4个磁极而有1450转／分的转速，差动分速电机因二个转子反向旋转，每个转子各转动180度角就掠过4个磁极而使每个转子各有725转／分的转速。这就是差动分速的过程。制动调速是用差动分速电机转子轴上的可调液压制动器的制动来达到。现设定反向旋转的外转子，因受制动而使725转／分转速下降为600转／分，另一个正向旋转不受制动的内转子转速从725转／分上升至850转／分，二个转子间的速差是250转／分，且内转子是正转比反转快250转／分，故差动变速器输出是正转250转／分。差动分速电机虽然二个转子转速各为725转／分，但它们的转速和仍是4极电机结构所具有的1450转／分，所以在制动调速过程中这个转速和不管二个转子转速作何变动，它是绝不变动的。采用制动对差动分速电机调速，因二个转子都是具有动能又有转速刚性的调速部件，所以转速特性比滑差调速电机好。

二、可调液压制动器是电机中的调速机构。附图1中的3和4是电机外和内二个转子轴上的制动器，它由用于17千瓦以下4极电机用的叶片式和用于17千瓦以上4至12极电机用的柱塞式液压泵，并在泵的环接油流管路中串入调节油流量以调节制动力矩的线性节流阀构成。制动器转子轴做成短而空心，便于套装到电机转子轴上。叶片式制动器在全制动时因内部泄漏会有20转／分滑差，柱塞式5转／分滑差，但仍可将4极电机转速调至1430转／分。制动器的制动原理是液压泵在无溢流式调压阀时，当输出油流量因节流阀关小而减少时，泵的驱动转矩会随油流量的减小而线性上升的关系，吸收差动分速电机转子的转矩作为可调液压制动器来应用。因每个制动器都具有线性的制动调速特性，故只要在二个转子上轮流且无级的调节制动力矩，便可实现正转到反转间无须改接电源相序的无级调速。因差动分速电机二个转子不能同时制动，否则电机将被堵转而烧毁，故调速控制器都是有互锁的轮流控制二个制动器上的节流阀构成。手动式调速控制器是由一个凸轮板及手柄组成，高精度自动调速控制器由永磁转角电机操动凸轮板，因永磁转角电机定子上有给定转速及反馈绕组，故可使调速电机按给定转速值上高精度运行。

三、差动变速器是差动分速电机的动力输出部份。它由附图1中11、12二个连在电机转子轴上的太阳轮组合的主动齿轮系统，以连输出轴10的行星架8和它上面的二对行星轮13A，13A′，13B，13B′组合的从动齿轮系统并套在主动齿轮系统外面组成。附图2是差动变速原理图，根据差动分速电机转子转向，图中太阳轮11与外转子同轴而反转，与之啮合的行星轮13A被带动正转，太阳轮12与内转子同轴而正转，与之啮合的行星轮13A′被带动反转，而13A和13A′是互相啮合且反向旋转的一对行星轮，当差动分速电机二个转子均不制动，11、12二个太阳轮转速相同时，它们的转矩全被反向旋转的行星轮所抵消，无力使行星架和输出轴旋转，这时差动变速器处在零转／分状态。当11的转速快于12时13A′不能完全抵消13A的转矩时，行星架和输出轴受11的转向力而反转，如12快于11的转速则正转，输出转速由11、12间的速差决定。13B是与13A一样的另一对行星轮，是为减轻齿轮承载系数和动平衡而设。

Claims

1、一种差动分速制动调速电机，具有电机，可调液压制动器，差动变速器，其特征在于电机定转子均能旋转，并以内外二个转子组成，二个转子转向相反，内外转子轴上各有一个差动变速器中的太阳轮和可调液压制动器。

2、如权利要求1所述的差动分速制动调速电机，其特征在于可调液压制动器具有叶片式及柱塞式制动器。

3、如权利要求1所述的差动分速制动调速电机，其特征在于差动变速器具有差动式行星变速器。