CN87209612U - 无级调速异步电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种无级调速异步电动机。

主要利用电机自身条件，采用机械调位改变转子电势相位差实现无级调速。其特征是在机座内设有两个独立的三相绕组定子铁心，即固定铁心和可移铁心和一个公用鼠笼转子。可移铁心通过蜗轮、蜗杆传动机构，只要转动蜗杆，可移铁心就可沿圆周方向任意施转一定的位移角。转子电势随位移角而变化即改变转子电流大小，产生需要的转矩和负载转矩维持平衡得到新的转速，实现无级调速。该机适用于驱动风机、水泵、离心机及其他需要变速的机器配套。

Description

本实用新型属于一种无级调速异步电动机。

现有调速电机的技术特征是在通用电动机的基础上增加一套专用的可控硅电源和控制装置。如变频调速需要可控硅变频电源，串级调速需用可控硅有源逆变器，电磁调速需有可控硅整流器等，因而使控制电路复杂，维护困难，投资庞大。

本实用新型的目的是完全利用电机自身条件，采用机械调位改变转子电势相位差实现无级调速。

本实用新型除含有通用电动机有的外风扇、机座、滚动轴承等部件外，其特征是在机座内增设有两个独立的三相绕组定子铁心，即固定铁心和可移铁心和一个公用的鼠笼转子并同铁套圈，铁套圈限位轴承、蜗轮、蜗杆、挡油圈式轴承装置和三相绕合弹性橡胶软引线所组成。可移铁心固定在铁套圈内并且可沿圆周方向任意旋转一定的位移角，位移角等于360°与极数之比。铁套圈固定在铁套圈限位轴承上，铁套圈限位轴承装在转轴上，铁套圈受铁套圈限位轴承限定位置，保证无轴向串动。铁套圈与机座内腔为间隙配合。蜗轮固定在铁套圈座上，通过蜗轮蜗杆传动机构，转动蜗杆即可改变可移铁心的位移角实现无级调速，可移铁心位移角的改变可采取手动或者其它方式来远距离控制蜗杆的转动。固定铁心与机座内腔为过盈配合。可移铁心绕组和固定铁心绕组的相数、参数、极性及相序均相同，两绕组可串联或并联接，以极轴线同轴的位置为基准点。两绕组间连接的引线是由三根不同色的橡胶电缆旋绕成象弹簧形状的引线，在自由状态下能自行收缩，工作时受拉力能伸长。这样，完全可以避免引线被挤入两绕组端部空隙内造成碰触转子引起磨损引线的危险。为保证蜗杆的两端轴承装卸方便，工作可靠，采取挡油圈式轴承装置。它是由挡油圈、止推轴承、轴承套和轴承外盖所组成。欲拆检轴承，只将两端的轴承外盖卸除后，沿轴向垫上套筒轻轻地打轴伸端（边打边旋转蜗杆）就会很容易退出轴承套和止推轴承。

电机通风系统可设计成封闭型或者开启型。封闭型为内循环，外扇自冷；开启型为内扇轴向抽风。对于封闭型电机结构用转子，其中间段导条均套以导管，采用铸铝工艺将两段铁心铸成一体，转子轭部和机座均有轴向通风道。对于开启型电机结构用转子其中间铁心冲槽，铁板代硅钢片，转子的轴伸端方向的端环铸有叶片并设挡风板，相当离心内风扇作用，转子轭部有轴向通风孔，由前端盖（蜗轮端）进风，后端盖（轴伸端）出风。

本实用新型的原理是采用改变电势相位差的方法来实现无级调速。

当定子施加三相交流电压时，各铁心绕组产生旋转磁场。在固定铁心中产生A磁场，在可移铁心中产生B磁场，因而对公用的鼠笼转子的某极下导体内瞬时感应转子电势为A与B两种内电势和。如果设两绕组参数，极性和相序完全相同并使两绕组极轴线位于同轴时作为起点，则此时转子侧获得感生最大电势。逐渐加大可移铁心旋转角度，转子电势将随位移角增加而减少，直至等于极弧角时电势为零。由此可知只需改变可移铁心的位移角，就可改变转子电流大小，产生需要的转矩和负载转矩维持平衡得到新的转速，实现无级、匀滑、稳定调速。

本实用新型具有如下特点：结构简单，造价低，故障少，容易掌握，用途广泛。不需要可控硅的专用电源及附加电器装置即可达到无级调速。因为无集电环、电刷装置，所以无火花，安全可靠。主要适用于驱动风机、水泵、离心机及其他需要变速的机器配套。

下面结合附图1至3所表示的实施例对本实用新型进一步描述。

附图1是通风系统为封闭型时的无级调速异步电动机的半剖视图。其中：

1——外风扇        2——转子        3——固定铁心

4——可移铁心        5——铁套圈        6——蜗杆

7——蜗轮        8——铁套圈限位轴承

9——滚动轴承        10——机座

附图2是挡油圈式轴承装置的剖视图，其中：

1——挡油圈        2——止推轴承

3——轴承套        4——轴承外盖

附图3是三相绕合弹性橡胶软引线的外型图。

本实用新型实施例的技术规范：

型号：        yWT180L－4型

基准功率：        15千瓦

相数：        3相

额定电压：        380伏

额定频率：        50赫芝

最高转速：        1460转／分

速比：        5：1

绝缘等级：        B级

惯量矩GD²： 1.873公斤一米

防护等级：        IP44

技术性能和参数：        额定状态时：

功率        15瓩

堵转转矩倍数        2.5倍

转矩        10kg－m

最小转矩倍数        1.7倍

电流        32安

最大转矩倍数        3.5倍

效率        85％

绕组温升        80℃

功率因数        0.83

噪声（声功率级）83        dB（A）

堵转电流倍数        7

振动        0.9毫米／秒

本实施例采用封闭型，内循环风，外扇自冷通风结构。它除包括有通用电动机已有外风扇①、转子②、机座⑩、滚动轴承⑨等部件外，关键是在机座⑩内增设有两个独立的三相绕组定子铁心，即固定铁心③和可移铁心④，并同铁套圈⑤、铁套圈限位轴承⑧、蜗轮⑦、蜗杆⑥、挡油圈式轴承装置和三相绕合弹性橡胶软引线所组成。固定铁心③与机座内腔为过盈配合。可移铁心④固定在铁套圈⑤上，铁套圈⑤固定在铁套圈限位轴承⑧上，铁套圈限位轴承⑧装在转轴上。铁套圈⑤与机座内腔为间隙配合，蜗轮⑦固定在铁套圈⑤上，转动蜗杆⑥即可实现无级调速。

转子②设有两个铁心，但用铸铝工艺，借助导条将双铁心串联成一体构成鼠笼转子。转子中间段是定位套管，恰好又起到离心风扇作用。

挡油圈式轴承装置如附图2所示，它装在蜗杆的两端，由挡油圈①、止推轴承②、轴承套③和轴承外盖④所组成。

两绕组间的连接引线是由三根黄色、绿色、红色的橡胶电缆旋绕成象弹簧形状的引线，如附图3所示。

Claims (6)

1、一种包含有外风扇、机座、滚动轴承的无级调速异步电动机，其特征是机座内增设有两个独立的三相绕组定子铁心，即固定铁心和可移铁心和一个公用的鼠笼转子，并同铁套圈、铁套圈限位轴承、蜗轮、蜗杆、挡油圈式轴承装置、三相绕合弹性橡胶软引线所组成。

2、根据权利要求1所述的无级调速异步电动机，其特征是所述的可移铁心固定在铁套圈内，并且可沿圆周方向任意旋转一定的位移角，位移角等于360°与极数之比。

3、根据权利要求1所述的无级调速异步电动机，其特征是所述的铁套圈固定在铁套圈限位轴承上，铁套圈限位轴承装在转轴上，铁套圈与机座内腔为间隙配合，蜗轮固定在铁套圈座上，通过蜗轮蜗杆传动机构，转动蜗杆即可改变可移铁心的位移角，从而具有微调和自锁的作用。

4、根据权利要求1所述的无级调速异步电动机，其特征是所述的固定铁心绕组和可移铁心绕组的相数，参数、极性及相序均相同，两绕组可串联或并联接，以极轴线同轴的位置为基准点。

5、根据权利要求1所述的无级调速异步电动机，其特征是所述的三相绕合弹性橡胶软引线是由三根不同色的橡胶电缆施绕成象弹簧形状的引线，在自由状态下能自行收缩，工作时受拉力能伸长。

6、根据权利要求1所述的无级调速异步电动机，其特征是所述的挡油圈式轴承装置由挡油圈、止推轴承、轴承套、轴承外盖所组成。