CN2632932Y

CN2632932Y - 同轴式双电动机

Info

Publication number: CN2632932Y
Application number: CNU032680694U
Authority: CN
Inventors: 常若福
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2013-07-24

Abstract

本实用新型涉及一种可长时间运作的同轴式双电动机装置。由定子和转子构成，其特征在于在一个机壳内设置两个定子铁芯和绕组，在同一条转轴上安装两个转子铁芯和绕组，两个定子和两个转子要分别对应，两套定子和转子循环运行。本实用新型与现有技术相比，由于采用了同轴式M1、M2电动机两套独立运行系统，自动循环，运行控制，线路比较简单，运行安全可靠，通过自动循环运行，达到长时间运行的目的，实现其任何原因的过热，过流保护。

Description

同轴式双电动机

技术领域

本实用新型涉及一种可长时间运作的同轴式双电动机装置。

背景技术

目前的现有技术中，电动机主要由定子、转子两大部分组成。它运用电磁原理，将电能转变成机械能的旋转或直线运动。在工农业生产和人们的日常生活中，电动机的应用非常广泛，特别是交流异步电动机，更是占用了动力用电量的85％以上。目前生产的电动机其可靠性设计指标是相当好的，然而电动机在运行中发生的故障和损坏的现象仍层出不穷。其中定子绕组过热而损坏是最主要的原因之一。电动机由金属材料(铜、铝、铁)和绝缘材料构成，绕组绝缘材料的耐温能力比金属材料要差得多，要使电动机能安全可靠的长时间运行，必须使定子绕组的温度不超过绝缘材料的最高允许工作温度。已知电动机不足之处是，由于只有一套定子和转子，当要求电动机长时间运行，在通风条件差的高温场所，全封闭外壳的情况下，就容易使定子绕组温度长期接近甚至超出最高允许工作温度，加速绝缘材料老化，从而缩短电动机使用寿命。

本实用新型的目的是提供一种改进的能长时间安全运作的同轴式双电动机动力设备。它能有效地防止电动机超出最高允许工作温度，并能在允许温度范围内长时间循环运行，延长电动机使用寿命，满足长时间安全运行的需要。

发明内容

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：由定子和转子构成，其特征在于在一个机壳内设置两个定子铁芯和绕组，在同一条转轴上安装两个转子铁芯和绕组，两个定子和两个转子要分别对应，两套定子和转子循环运行。

本实用新型所述的定子绕组内各串联埋设温度开关，温度开关采用正温系数热敏电阻。埋设在各线圈内的各个正温系数热敏电阻，采用串联连接。正温系数热敏电阻Rt1与中间继电器KA1及其互锁触点KA2-1串联；Rt2与中间继电器KA2及其互锁触点KA1-1串联。所述的中间继电器KA1及其互锁触点KA2-1串联两端并联与时间继电器KT；中间继电器KA2线圈中串联电阻R1，R1电阻与常开触点KA2-2并联。中间继电器KA1的常开触点KA1-2与第一组M1绕组串联；中间继电器KA2的常开触点KA2-3与第二组M2绕组串联，并与时间继电器KT的KT1常闭触点并联。

本实用新型与现有技术相比，由于采用了同轴式M1、M2电动机两套独立运行系统，比使用两台电动机循环工作，将节约大量的材料，降低了成本，提高了工作效率。由于定子绕组绝缘材料耐温能力比金属材料要差，要使电动机安全可靠地长时间运行，必须使定子绕组的温度控制在最高允许工作温度以内，选用居里点和电动机最高允许工作温度稍低的若干个正温系数热敏电阻或温度开关串联埋设在电动机定子绕组内，利用其电阻——温度的开关特性，不管何种原因造成的定子绕组接近最高允许工作温度，热敏电阻阻值成倍剧增或温度开关断开，使保护装置动作，通过联锁控制线路，自动切换到另一台同轴电动机循环运行，有效地保护电动机在允许的温度范围内工作，这将大大延长电动机使用寿命，这也是同轴式双电动机能长时间运作的主要原因。自动循环，运行控制，线路比较简单，运行安全可靠，无需任何操作。本实用新型即能通过自动循环运行，达到长时间运行的目的，又能利用正温系数热敏电阻或温度开关，实现其任何原因的过热，过流保护。

附图说明

图1是本实用新型三相同轴式双电动机结构图。

图2是本实用新型单相同轴式双电动机结构图。

图3是实用新型三相同轴式双电动机通风系统示意图。

图4是本实用新型单相同轴式双电动机通风系统示意图。

图5是本实用新型单相同轴式双电动机自动循环控制原理图。

图6是本实用新型小型单相同轴式双电动机自动循环控制原理图

图7是本实用新型三相同轴式双电动机自动循环控制原理图

具体实施例

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：本实用新型在一个机壳内安装两个定子铁芯和绕组，在同一条转轴上安装两个转子铁芯和绕组，两个定子和两个转子要分别对应，组成M1和M2两套电动机独立运行系统。M1和M2电动机的工作原理和现有技术相同，各种参数也一样，又称鸳鸯电机和双电机。因特殊原因，参数也可以不同，一个为主一个为辅，对称子母电机、主仆电机、主辅电机。在本实用新型具体的技术解决方案中，M1、M2电动机的定子绕组内各串联埋设若干个正温系数热敏电阻，利用其电阻——温度的开关特性，无论何种原因造成定子绕组接近最高允许工作温度时，热敏电阻阻值成倍剧增，使保护装置动作，并通过联锁线路，自动切换到另一台同轴式电动机循环运行，这也是本实用新型能长时间运行的主要原因。

在本实用新型的技术解决方案中，也可以使用温度开关代替热敏电阻。利用其开关特性，当绕组温度接近最高允许工作温度时，温度开关断开，使保护装置动作，通过联锁控制线路，自动切换到另一台同轴式电动机循环运行。埋设在各线圈内的正温系数热敏电阻或温度开关，采用串联连接，只要有一组线圈超温，都可以使保温装置动作，实现对电动机安全可靠的保护。本实用新型虽然转轴增加了一个转子铁芯和绕组，由于惯性作用不但不会影响转速，反而会增加转速的稳定性。转子重量的增加会使首次起动时间延长，可采取双机起动的方法，待转速正常后，M1、M2电动机再循环运行。在循环当中因同轴的惯性作用，无需双机起动，只有首次起动，才用双机起动。

如图1所示，本实用新型包括端盖1，自冷风扇2，轴承3，转子外风扇4，定子绕组5，转子铁芯6，定子铁芯7，转子内风扇8，吊环9，轴10，机座11，还有没画出来的轴承盖，接线盒。图2是根据本实用新型提出的单相同轴式双电动机结构图，包括外壳1，定子绕组5，转子外风扇4，轴承3，转子铁芯6，定子铁芯7，转子内风扇8，轴10，轴承也可以采用含油轴承。图3是根据本实用新型提出的三相同轴式双电动机通风系统示意图。包括转轴10，转子铁芯6，转子外风扇8，自冷风扇13，定子绕组5，定子铁芯7，转子内风扇8，风道14。三相同轴式双电动机尽管采用了双机循环运行方式，但是电动机在运行中都会产生铁损，铜损，机损和附加损耗。这些损耗绝大部分都会转变为热能，使电动机发热而温度升高，如果不及时散发出去，会使电动机循环太快，所以必须采取一定的通风散热方式。一般情况下，都采用风扇冷式，由于本实用新型在结构上的变化对通风系统进行了改进。这种通风系统，冷却空气从电机中间进入，穿过转子和定子铁芯中的径向风道，由两端排出。两端装有自冷风扇，利用其直径大于转子直径的风叶加强风的流动，将热量强行排出，同时为了使机壳内部热量分布均匀，利用转子绕组端部特殊结构的风扇，以搅匀内部空气，增加通风。中间设有进气孔，两边设有排气孔，容量较大的常对定子，转子进行分段，段内设置径向风沟和风道，以加强通风散热。封闭式多采用轴向吹风外冷，在外壳设波浪形散热片，以增加散热面积。

图4是根据本实用新型提出的单相同轴式双电动机通风系统示意图，包括轴10，转子铁芯6，转子外风扇8，定子绕组5，定子铁芯7，转子内风扇8，单相同轴式双电动机属微型电机，容量和体积较小，为了尽量缩小体积，两端不设计风扇，只是利用转子绕组端部的特殊结构起内扇作用，中间和两边都设有散热孔，热量由中间和两端排出。

图5是根据本实用新型提出的单相同轴式双电动机自动循环控制原理图，包括正温系数热敏电阻Rt1、Rt2，Rt1为M1电动机各绕组串联阻值总和，Rt2为M2电动机各绕组串联阻值总和，中间继电器KA1、KA2，时间继电器KT，同轴双电动机M1、M2，运行指示灯，HL1、HL2开关K1保险FU1，电阻R1。本电路原理是：当合上电源开关K1，由于Rt1、Rt2这时阻值很小，故有一较大电流通过继电器线圈，KA1、KT得电吸合，M1起动运行，互锁触KA1-1断开，由于常闭延时断开触点KT1的延时作用，M2也起动运行，双电机起动。经过整定延时后(时间调整到电动机起动完毕)，KT1常闭触点断开，M2退出运行。这时M1、M2进入自动循环运行，为了防止KA1、KA2之间触点竞争，在KA2线圈中串联电阻R1降压，保证首次起动时，KA1先吸合，这样才能完成双机起动，为了不使电阻R1消耗电能，起动后，用KA2常开触点KA2-2把R1短接掉。当M1绕组温度接近最高允许工作温度时，Rt1阻值成倍剧增，KA1、KT断电释放，M1停止运行，互锁触点KA1-1复位，KA2得电吸合，M2运行，这时，KT虽然断电释放，但对线路无影响，当Rt1复位后，KT得电，对线路也无影响，将KT并入KA1，是为了防止KT长期带电。互锁触点KA2-1将KA1断开，Rt1复位后M1，也无法起动，防止双机运行。当M2绕组温度接近最高允许工作温度时Rt2阻值成倍剧增，KA2断电释放，M2停止运行，互锁触点KA2-1复位，KA1得电吸合，M1运行，这样循环运行。直到工作完毕。HL1、HL2为运行指示灯。Rt1、Rt2也可以用温度开关代替，应选择使用。

图6是根据本实用新型提出的小型单相同轴式双电动机自动循环控制原理图，包括，正温系数热敏电阻Rt1、Rt2，Rt1为M1各绕组串联阻值总和，Rt2为M2各绕组串联电阻总和，中间继电器KA1、KA2，时间继电器KT，同轴双电动机M1、M2，运行指示灯HL1、HL2，开关K1保险丝FU电容器C1、C2电阻R1、R2二极管VC1×4，本电路工作原理和图5相同，为了使小型电机的控制元件小型化，采用电容降压全波整流线路，可根据实际需要选择使用。单相同轴式双电动机属于微型电机，容量体积都比较小，适合应用于风幕，排气扇，空调风扇，压缩机，洗衣机，油烟机等被认为需要长时间运行的场所。

图7是根据本实用新型提出的三相同轴式双电动机自动循环控制原理图，包括正温系数热敏电阻Rt1、Rt2，Rt1为M1各绕组串联阻值总和，Rt2为M2各绕组阻值总和。中间继电器KA1、KA2时间继电器KT.接触器KM1、KM2，热继电器FR1、FR2，运行指示灯HL1、HL2，同轴双电动机M1、M2，电阻R，三极开关QS，开关K1，保险丝FU1、FU2。本电路原理是：当合上电源开关QS，K1由于正温系数热敏电阻Rt1、Rt2阻值很小，故有一较大电流通过继电器线圈，KA1、KT、KM1得电吸合，M1起动运行，同时，互锁触点KA1-1断开，由于常闭延时断开触点KT1的延时作用，KM2也得电吸合，M2也起动运行。双电动机起动，经过整定延时后(KT时间调到电动机起动完毕)。KT1常闭触点断开，KM2断电释放，M2退出运行，这时，M1、M2进入自动循环运行。为了防止KA1、KA2之间触点竞争，在KA2线圈中串联电阻R降压，保证首次起动时，KA1先吸合，这样才能完成双机起动，为了不让电阻R消耗电能，起动后，KA2常开触点KA2-2，将电阻短接掉。当M1绕组温度接近最高允许工作温度时，Rt1阻值成倍剧增。KA1、KT、KM1断电释放，M1停止运行，互锁触点KA1-1复位，KA2、KM2得电吸合，M2运行，互锁触点KA2-1将KA1、KM1断开，当R1t复位后，M1也不能起动，防止双机运行，这时虽然KT断电，但对线路无影响，将KT并到KA1是为了防止长期带电。当M2绕组温度接近最高允许工作温度时，Rt2阻值成倍剧增，KA2、KM2断电释放，M2停止运行，互锁触点KA2-1复位，KA1、KM2得电吸合，M1运行，这样循环运行，直到工作完毕。Rt1、Rt2也可以用温度开关代替，可选择使用。

三相同轴式双电动机容量体积相对较大，可广泛应用于工农业被认为需要长时间运行，通风条件差，高温环境，防尘，防潮，防腐，防爆等封闭场所。同轴式双电动机虽然采用了两套定子和转子，但是电机的直径和长度不会有大的变化，仍然使铁芯内园和长度之比为1∶1左右，使电机外型上保持一个合适的比例，同时还要考虑电机各种要求及电机的系列化，零部件的通用化。

Claims

1、一种同轴式双电动机，由定子和转子构成，其特征在于在一个机壳内设置两个定子铁芯和绕组，在同一条转轴上安装两个转子铁芯和绕组，两个定子和两个转子要分别对应，两套定子和转子循环运行。

2、根据权利要求1所述的同轴式双电动机，其特征在于所述的定子绕组内各串联埋设温度开关。

3、根据权利要求1所述的同轴式双电动机，其特征在于所述定子绕组内各串联正温系数热敏电阻。

4、根据权利要求3所述的同轴式双电动机，其特征在于所述的埋设在各线圈内的各个正温系数热敏电阻，采用串联连接。

5、根据权利要求4所述的同轴式双电动机，其特征在于所述的正温系数热敏电阻Rt1与中间继电器KA1及其互锁触点KA2-1串联；Rt2与中间继电器KA2及其互锁触点KA1-1串联。

6、根据权利要求5所述的同轴式双电动机，其特征在于所述的中间继电器KA1及其互锁触点KA2-1串联两端并联与时间继电器KT；中间继电器KA2线圈中串联电阻R1，R1电阻与常开触点KA2-2并联。

7、根据权利要求6所述的同轴式双电动机，其特征在于所述的中间继电器KA1的触点KA1-2与第一组M1绕组串联；中间继电器KA2的触点KA2-3与第二组M2绕组串联，并与时间继电器KT的KT1常闭触点并联。