專利名稱：特種電機(jī)及其變速器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)，以及電機(jī)變速系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)械變速器是由變速箱、軸、齒輪、軸承、潤(rùn)滑油構(gòu)成，齒輪減速器雖然傳遞的扭矩大，但受結(jié)構(gòu)限制，若要增大傳動(dòng)比就相應(yīng)加大結(jié)構(gòu)尺寸，從而增大了本身的重量。另外，雖然齒輪減速器傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)扭矩大，但是其齒輪加工工序多，加工周期長(zhǎng)，而且要求加工精度高，在保證質(zhì)量的前提下，增加了成本。齒輪減速器在工作過程中齒輪需潤(rùn)滑，這也相應(yīng)地增加了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，并且齒輪與齒輪嚙合時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦，容易造成齒輪失效，從而減少了減速器的使用壽命，增加了維修等一系列環(huán)節(jié)，給使用維護(hù)帶來的不便，機(jī)械效率低，不能隨時(shí)任意調(diào)整速度。
特種電機(jī)功率小，轉(zhuǎn)矩小，主要應(yīng)用在自動(dòng)化領(lǐng)域，交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小，不能做大轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種特種電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩，機(jī)械效率高，節(jié)約能源、操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)。另外提供其專用變速器系統(tǒng)，減少能耗，提高生產(chǎn)能力和自動(dòng)化水平。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是特種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，中心為固定軸上裝有軸承，固定軸兩端裝在固定支座上，軸承上裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子內(nèi)壁面上開有小齒，轉(zhuǎn)子內(nèi)裝有定子，定子為硅鋼片疊制成鐵芯，每側(cè)定子上有8個(gè)均勻分布的磁極，每個(gè)磁極上開有若干小齒，每個(gè)磁極上套裝有線圈，徑向相對(duì)的兩個(gè)磁極上的線圈構(gòu)成一組。
所述電機(jī)轉(zhuǎn)子外壁面帶有皮帶槽。
所述特種電機(jī)應(yīng)用的變速器系統(tǒng)，控制器單片機(jī)連接逆變器，逆變器接特種電機(jī)，特種電機(jī)內(nèi)部或外部設(shè)有位置傳感器，傳感器接通控制器單片機(jī)。
所述控制器單片機(jī)控制面板上設(shè)有轉(zhuǎn)向設(shè)定鈕及速度設(shè)定鈕。
所述控制器單片機(jī)上設(shè)有定時(shí)器。
本實(shí)用新型特種電機(jī)工作原理是建立在磁力線力圖通過磁阻最小的路徑產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子傳動(dòng)，輸出的角位移與脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。轉(zhuǎn)向取決于控制繞組中通電順序。它能按照控制脈沖的要求，快速起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和無級(jí)調(diào)速，正常工作時(shí)能夠不丟步，每步停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有自鎖能力。兩端設(shè)有固定支撐座與軸做固定軸，中間裝有軸承支撐外轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)用動(dòng)帶負(fù)載工作。轉(zhuǎn)速低0-14轉(zhuǎn)/分，速度可任意設(shè)定調(diào)整，轉(zhuǎn)矩大可達(dá)到80KN.m，角位移在0°-360°間可任意控制，外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)可直接做輸出輪，無齒輪軟轉(zhuǎn)動(dòng)，節(jié)約能源，使用、操作、維護(hù)簡(jiǎn)單方便。
變速器系統(tǒng)是是以電能為能源，通過對(duì)特種電機(jī)本體、驅(qū)動(dòng)器、傳感器與控制器等進(jìn)行能量變換驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)大轉(zhuǎn)矩機(jī)械負(fù)載。由單片機(jī)產(chǎn)生控制信號(hào)，將控制脈沖信號(hào)變換為角位移，可以使礦山、油田的成套機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，智能化提高，提高機(jī)械效率，節(jié)約能源。并使機(jī)械操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，減少制造成本和日常消耗費(fèi)用，提高生產(chǎn)能力和自動(dòng)化水平，可以替代大轉(zhuǎn)矩機(jī)械變速器。


圖1為本實(shí)用新型特種電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型特種電機(jī)側(cè)視圖。
圖3變速器系統(tǒng)框圖。
圖4為變速器系統(tǒng)主電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示的特種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子1和定子，電機(jī)中心為固定軸4上裝有軸承6，固定軸兩端裝在固定支座5上，軸承上裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子內(nèi)壁面上開有小齒2，外壁面帶有皮帶槽8，轉(zhuǎn)子內(nèi)裝有兩組定子，定子為硅鋼片疊制成鐵芯7，每側(cè)定子上有8個(gè)均勻分布的磁極，每個(gè)磁極上開有若干小齒2，每個(gè)磁極上套裝有線圈3，徑向相對(duì)的兩個(gè)磁極上的線圈構(gòu)成一組。
上述特種電機(jī)應(yīng)用的變速器系統(tǒng)，控制器單片機(jī)12連接逆變器13，逆變器接特種電機(jī)14，特種電機(jī)內(nèi)部或外部設(shè)有位置傳感器15，傳感器接通控制器單片機(jī)，控制器單片機(jī)控制面板上設(shè)有轉(zhuǎn)向設(shè)定鈕9及速度設(shè)定鈕10，控制器單片機(jī)上還設(shè)有定時(shí)器11，電源16給逆變器提供電源，主電路圖如圖4所示?？刂破鲉纹瑱C(jī)基本控制如下控制換相順序通常把通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如四相四拍工作方式，其各相通電的順序是A-B-C-D-A，通電控制脈沖，必須嚴(yán)格按照這一順序控制通電和斷電。控制轉(zhuǎn)向根據(jù)原理按給定的工作方式正序通電換相，電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反通電換相則反轉(zhuǎn)。例如四相四拍方式，通電換相正序是A-B-C-D-A正轉(zhuǎn)，如按反序，則A-C-B-D-A反轉(zhuǎn)。控制速度如果發(fā)生一個(gè)控制脈沖，就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步，兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間越短，就轉(zhuǎn)的越快。因此調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率就可以調(diào)速。加減速控制利用微機(jī)定時(shí)器中斷方式來控制變速，實(shí)際上是不斷改變定時(shí)器裝載值的大小。
將其應(yīng)用于油田采油機(jī)械-抽油機(jī)，將特種電機(jī)外轉(zhuǎn)子負(fù)載輪一側(cè)用鋼絲繩制作的懸繩器接至采油井口抽油泵，負(fù)載輪另一側(cè)用鋼絲繩懸掛配重，當(dāng)給電機(jī)輸入旋轉(zhuǎn)指令后，外轉(zhuǎn)子負(fù)載輪旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)抽油泵，達(dá)到抽油目的，可以徹底改變常規(guī)抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到制造簡(jiǎn)單，智能化高，節(jié)約能源，維修簡(jiǎn)便的效果。改制后的抽油機(jī)沖程可隨時(shí)調(diào)節(jié)，沖次可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采油礦任意設(shè)定，上下沖程速度可分別設(shè)定調(diào)整，增加長(zhǎng)液量，提高機(jī)采系數(shù)。
權(quán)利要求1.特種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，其特征是中心為固定軸(4)上裝有軸承(6)，固定軸兩端裝在固定支座(5)上，軸承上裝有轉(zhuǎn)子(1)，轉(zhuǎn)子內(nèi)壁面上開有小齒(2)，轉(zhuǎn)子內(nèi)裝有定子，定子為硅鋼片疊制成鐵芯(7)，每側(cè)定子上有8個(gè)均勻分布的磁極，每個(gè)磁極上開有若干小齒，每個(gè)磁極上套裝有線圈(3)，徑向相對(duì)的兩個(gè)磁極上的線圈構(gòu)成一組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種電機(jī)，其特征是轉(zhuǎn)子(1)外壁面帶有皮帶槽(8)。
3.采用權(quán)利要求1、2所述特種電機(jī)的變速器系統(tǒng)，其特征是控制器單片機(jī)(12)連接逆變器(13)，逆變器接特種電機(jī)(14)，特種電機(jī)內(nèi)部或外部設(shè)有位置傳感器(15)，傳感器接通控制器單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器系統(tǒng)，其特征是控制器單片機(jī)控制面板上設(shè)有轉(zhuǎn)向設(shè)定鈕(9)及速度設(shè)定鈕(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器系統(tǒng)，其特征是控制器單片機(jī)上設(shè)有定時(shí)器(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電機(jī)及變速器系統(tǒng)，特種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，中心為固定軸上裝有軸承，固定軸兩端裝在固定支座上，軸承上裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子內(nèi)壁面上開有小齒，轉(zhuǎn)子內(nèi)裝有定子，定子為硅鋼片疊制成鐵芯，每側(cè)定子上有8個(gè)均勻分布的磁極，每個(gè)磁極上開有若干小齒，每個(gè)磁極上套裝有線圈，徑向相對(duì)的兩個(gè)磁極上的線圈構(gòu)成一組。本實(shí)用新型特種電機(jī)轉(zhuǎn)速低速度可任意設(shè)定調(diào)整，轉(zhuǎn)矩大，角位移在0°－360°間可任意控制，外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)可直接做輸出輪，無齒輪軟轉(zhuǎn)動(dòng)，節(jié)約能源，使用、操作、維護(hù)簡(jiǎn)單方便。應(yīng)用于變速器系統(tǒng)可使礦山、油田的成套機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，智能化提高，提高機(jī)械效率，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)H02K1/14GK2899265SQ20062008889
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者王逸強(qiáng) 申請(qǐng)人:大連諾亞電氣有限公司