CN88203597U - 机电差速调速节能装置 - Google Patents

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鲍国乔
汪长遂
董录凤
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Abstract

本实用新型是一种感应电动机有级调速装置。利用差速行星轮系创造转差条件，再以内装式变极辅助电动机输入或输出转差功率，借助辅助电动机的变极、变向和制动行星架，可以得到多极小档距输出转速。本实用新型属于高效、恒转矩类型调速装置，具有投资少，使用可靠，控制简单等特点。适宜于风机、泵类调速节能之用。

Description

机电差速调速节能装置
本实用新型涉及交流異步电动机调速装置。
据调查，用交流異步电动机拖动的风机和泵类耗电占全国总用电量的30％左右，其中处在变负荷运行状态，有调速节能潜力的机组约占总数的70％。由于风机、泵类的轴功率与转速的三次方近似正比，所以按工艺要求的工况变化调节转速可以大幅度节省电能消耗。
交流电动机的调速装置种类繁多，技术难度较大的鼠笼型电动机的调速问题。由于鼠笼型电动机简单可靠，造价低廉，在中、小功率的机、泵装置上使用最广，对该种电动机的调速，电子技术发达的国家趋向于晶闸管变频调速，国内由于元件质量及制造成本等问题，短时间内难以大量推广。全国调速技术座谈会认为有几种鼠笼型电动机调速装置在技术上基本成熟，适宜推广应用。
1.变极电动机－属高效调速。增加投资50元／KW以下，缺点是调速级少，档距大，老机组改造时要更换原有电机，所以适用场合不多。
2.调压调速－属低效调速。增加投资约100元／KW，只适用于5KW以下的特殊鼠笼电动机。
3.电磁转差调速电机－属低效调速。增加投资约100元／KW，技术改造时需更换原有电动机。
4.液力偶合器－属低效调速。增加投资约100元／KW，无级调速，便于技术改造，宜用于大功率电机。
此外，在机械工程中还有一种双电机驱动的差速行星齿轮调速装置，由于齿轮结构复杂，振动噪声大，两台电动机成本高等原因，实际上很少采用。
本实用新型的目的在于提供一种简单、可靠、经济、实用、高效的鼠笼机组有级调速节能装置。
本实用新型是由差速行星轮系变速机构演变而来的。如附图所示，机组由主驱动电机D，负载（风机或泵等）J，行星齿轮箱X，直接驱动行星架的内装式变极辅助电动机DX。制动器ZD和控制箱K等部件组成。
当行星架固定时，输出轴转速ńj与主机转速nd同转向。
速比
Figure 88203597_IMG1
当主机轴固定时，辅机驱动行星架与主机同向或反向以转速±nx旋转，输出轴转速±
Figure 88203597_IMG2
与辅机同转向，速比
当主辅机同时开动时，输出轴转速
辅机与主机的轴功率比
Figure 88203597_IMG5
（3）、（4）式中，辅机与主机同转向时取“＋”，辅机为电动机状态，两机共担负载；反转向时取“－”，辅机为发电机状态，向电网反馈转差能量。
由于主、辅机变极，辅机变转向和制动都能改变输出轴转速，所以能得到足够多的调速档次和足够大的调速范围，滿足风机和泵类负荷的调速要求。如主、辅机变极档数分别为Nd和Nx，则输出轴变速档次
Nj＝（2Nx＋1）·Nd
本实用新型的优点：
1.与单一的变极电机相比，本装置可得到更多的调速档次，而且可以通过改变齿轮齿数，调整到所需档距。
2.与电磁转差电机和液力偶合器相比，本装置效率高，低速输出时，可以反馈转差能量；高速输出时，可以达到原有額定转速，而且此时行星机构类似连轴器，传动效率很高。
3.采用内装式辅助电机，大大简化了行星架的传动机构，减小变速时的机械冲击。常規双电机驱动的行星变速机构需用两对以上过渡齿轮才能带动行星架，不仅使反馈效率降低，而且很难达到装配精度要求。
4.行星架采用密封的空腔结构，比常規的差速行星轮调速装置结构紧凑。并且省去了行星架传动齿轮，提高了整机效率。
5.辅机正、反转运行可以分担主机负载，减少辅机功率配备，使结构紧凑，成本降低。
6.本装置投资小，使用可靠，控制简单，既可用于新机组配套，又方便于老机组节能改造。

Claims (3)

1、一种机电差速式调速装置，具有电动机，行星齿轮箱，其特征是：电动机包括主机和内装式辅机。
2、如权利要求1所述的调速装置，其特征是：内装式辅机采用变极电机，通过电磁转矩驱动行星架。
3、如权利要求1所述的调速装置，其特征是：行星齿轮箱壳体是由行星架采用密封空腔结构而形成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT14813U1 (de) * 2014-12-22 2016-06-15 Gerald Hehenberger Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges

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AT14813U1 (de) * 2014-12-22 2016-06-15 Gerald Hehenberger Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C15 Extension of patent right duration from 15 to 20 years for appl. with date before 31.12.1992 and still valid on 11.12.2001 (patent law change 1993)
RN01 Renewal of patent term
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
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