CN2181124Y - 交流无级调速电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三转子、双转轴的交流无级 调速电动机，安装在机座9上的定子6与安装在转轴 5上的转子7构成转差电机A，空心转轴内5内套有 转轴1，两根轴可相对转动，与转轴5刚性连接的动 定子3和转子4构成调速电机B，两电机A、B共同 构成该交流无级调速电动机。转轴1是主转轴接负 载。该电动机能以平滑调速方式在0—3000转/分 的调速范围内调整所需转速，具有电机转速比大，调 速范围广，便于自控与遥控等特点。

Description

本实用新型涉及一种三转子、双转轴的交流无级调速电动机。

与本实用新型最为相关的背景技术系中国专利CN1035211A，名称为《双转子电机》，该电机设内转子和外转子，即在现有普通电机的基础上将“定子”装上轴承端固定在一个机座上，使其能相对于“转子”转动。虽然该电机较普通电机有其性能优越之外，但存在不能实现无级调速，电机转速比不够大，调速范围不宽等缺陷。

本实用新型的目的是使交流调速电动机能够实现无级调速，且电机转速比大，调速范围广，并能以平滑调速方式在0－3000转／分的调速范围内调整所需转速。

实现上述目的的主要技术方案是，该交流无级调速电动机包括外壳、转轴、定子、转子，其特征在于：定子6安装在外壳机座9上，转子Ⅰ安装在转轴15上，转子15套在定子6内构成转差电机A；转轴15是空心的，其内安装有转轴Ⅱ1，转轴Ⅰ、Ⅱ均安装在外壳机座9上并可相对转动；动定子3与转轴Ⅰ5刚性连接并能同步同速旋转，转子Ⅱ4安装在转轴Ⅱ1上，转子Ⅱ4套在动定子3内构成调速电机B，由电机A和电机B共同构成交流无级调速电动机。转子Ⅰ7所产生的电动势通过导线输入动定子3。

该交流无级调速电机的工作原理是：起动时对定子6通电，在转差电机A内形成磁场带动转子Ⅰ7旋转，由于调速电机B的定子与转轴Ⅰ5刚性连接，因而以与转子Ⅰ7相同的转速旋转，构成动定子3；由于转子Ⅰ7所产生的电动势通过导线输入动定子3，因而在转速电机B内形成旋转磁场，带动转子Ⅱ4旋转，通过固定在转子上Ⅱ上的转轴Ⅱ1输出转速。利用转差电机A带动调速电机B内的旋转磁场，使电机B内机械转动的转速与该交流励旋转磁场形成转速之差，利用可交的同步转速实现无级调速。在转子Ⅱ4内设置变电阻，交流反馈接入滑差，以及在转子Ⅱ上加可调的反力矩，改变该回路里的电流和直流励磁来改变该电动势及电机转子电流达到无级调速。因此该交流无级调速电动机能够实现无级调速，且调速方式有多种，具有调速方便，调速范围广，可以平滑调速方式在0－3000转／分的调速范围内调整所需转速，还可以调整超过3000转／分的高同步调速；在低速度时，电机可输出1.5－2倍的额定转矩，本电机转速比大，便于自控与遥控等优点。本电机可以控制直流励磁电压进行调速，也可以同时控制直流励磁电压和交流输入电压以取得最佳控制效果。

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

附图是交流无级调速电动机的结构示意图。

图中标记分别为：转轴Ⅱ1，输出检测装置2，动定子3，转子Ⅱ4，转轴Ⅰ5，定子6，转子Ⅰ7，滑环8，机座9。

由附图可知，本电机由一个定子和三个转子构成，其中定子6，转子Ⅰ7构成转差电机A，动定子3和转子Ⅱ4构成调速电机B，电机A、B共同构成该交流无级调速电动机。在外壳机座9的轴线上设置有两根转轴，两端均与机座轴承连接，其中转轴Ⅰ5是空心的，在其内套有实心转轴Ⅱ1，转轴Ⅰ、Ⅱ可相对旋转；转轴Ⅰ只作为转差电机A的转轴，转轴Ⅱ作为本电机的主转轴，输出转速带动负载，同时又是调速电机B的转轴。本文所称的三转子是指转差电机A的转子Ⅰ7，以及与空心转轴5刚性连接的第二转子即动定子3，该动定子是调速电机B转动的定子，动定子可为绕线式外转子，以及调速电机B的转子Ⅱ4。

在该电机内转差电机A的转子Ⅰ7所产生的电动势通过导线输入调速电机B内的动定子，在转子Ⅱ4内设置有变电阻，以方便无级调速。在转轴Ⅱ1的输出端安装有滑环8和输出检测装置，以利对电机转速的检测和调控。

本实用新型是交流无级调速电动机，它将异步电动机改为同步电动机，同时，调速电机输出的转速与转差电机转子转速有完全确定的关系，因此，在从零转起调的整个调速范围内都能精确检测和控制输出转速。获得特殊的转速转距。并能以平滑调速方式在0－3000转／分的调速范围内调整任何所需转速。还能在任何所需要的转矩下启动电动机。本电动机之所以调速性能好，转矩特性优异，效率高，这是因为本电动机从启动到荷载运转整个宽广转速范围内施加了大致相当于电动机荷载运转时所施加的额定电流所致，也就是反馈电流保持稳定。另外本电动机可以是直流励磁同步电机，控制交流励磁电压，可以控制输出转速，其机械性能好，并可避免采用可控硅控制输入交流电压进行调速时产生高次谐波对电机的不良影响。也可直接同时控制直流励磁电压和交流输入电压，使电机始终处于最佳工作状态。

由于上述特点，本电动机可广泛的应用于轧钢、机械、造纸、矿山设备、纺织、水泥、石油化工、电梯、建筑、食品机械及各种电拖动输送设备等部门。

本电动机是电机转子感应电流电动势在电机第一转子7中产生一个与该转子机械转动方向相同或相反的交流励磁旋转磁场，在电机内对应另一个旋转磁场的同步转速为该转子机械转动转速与该交流励磁旋转磁场转速之差。利用该可变同步转速实现本实用新型的无级调速。

本实用新型克服了各类电机的缺点与现有其它电机的不足之处，提供了一种最新型交流无级调速电动机。它具有结构简单、造价低经调速范围广、启动电流小、低速扭矩大、运行平稳、易于控制等特点。

Claims (3)

1、一种交流无级调速电动机，包括外壳机座、转轴、定子、转子，其特征在于：定子(6)安装在外壳机座(9)上，转子17安装在转轴Ⅰ(5)上，转子Ⅰ套在定子(6)内构成转差电机A；转轴Ⅰ(5)是空心的，其内安装有转轴Ⅱ(1)，转轴Ⅰ和转轴Ⅱ均安装在外壳机座(9)上并可相对转动；动定子(3)与转轴Ⅰ刚性连接并能同步同速旋转，转子Ⅱ(4)安装在转轴Ⅱ(1)上，转子Ⅱ套在动定子(3)内构成调速电机B；由转差电机A与调速电机B共同构成交流无级调速电动机。

2、根据权利要求1所述的交流无级调速电动机，其特征在于：转子Ⅰ（7）所产生的电动势通过导线输入动定子（3），在转子Ⅱ（4）设置有变电阻。

3、根据权利要求1、2所述的交流无级调速电动机，其特征在于：动定子（3）为绕线式外转子。

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