專利名稱：交流電磁調(diào)、變速電動機及其派生系列電磁調(diào)、變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將電氣傳動和機械傳動綜合一體的傳動機器。適用于電力拖動和機械傳動技術領域。
現(xiàn)有技術交流電磁調(diào)速電動機是由交流異步電動機、電磁轉差離合器和測速發(fā)電機組成。它與控制器配套，成為具有負反饋系統(tǒng)的交流無級調(diào)速驅動裝置。調(diào)速比最大為10∶1，調(diào)速范圍可為120-1200r/min。交流電磁調(diào)速電動機的派生產(chǎn)品電磁調(diào)器是不用電動機為動力的場合，其他動力機器與生產(chǎn)機械相耦合的中間傳動裝置。調(diào)速比最大為10∶1。現(xiàn)有技術的缺點是1、由于電磁轉差離合器存在轉差損耗。它的效率η受轉差率S的影響。
由式η＝1-SS = (n1-n2)/(n1)式中n1-電動機或其他動力機轉速。
n2-電磁轉差離合器轉速。
可知當n2很小時效率是很低的。
2、它的調(diào)速范圍一定。當生產(chǎn)機械拖動速度低于120r/min或高于1200r/min時，它就不能與生產(chǎn)機械直接耦合傳動，二者之間還必須增加變速器。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有恒功率特性，在調(diào)速范圍內(nèi)具有同等高效率的交流電磁調(diào)、變速電動機及其派生系列電磁調(diào)、變速器，與控制器配套，具有一定調(diào)速比，調(diào)速范圍不但可為120-1200r/min，而且可為120r/min以下或1200r/min以上任何值，可與生產(chǎn)機械直接耦合傳動。
本發(fā)明的目的是通過以下措施實現(xiàn)的在交流電磁調(diào)速電動機或電磁調(diào)速器的電磁轉差離合器里裝一個差動機構，這個差動機構將三相交流異步電動機轉速和電磁轉差離合器轉速疊加后輸出，或者再在差動機構輸出端裝一個或幾個變速機構，差動機構輸出的轉速經(jīng)過一級或幾級變速后輸出。
現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明結構詳述如下

圖1為恒功率交流電磁調(diào)(減)速電動機，它是由電動機1、電磁轉差離合器和脈沖測速發(fā)動機8組成。電磁轉差離合器是由電樞2、傳動軸承(作差動機構使用)3、齒極4、機座5、導磁體6、勵磁線圈7和彈性聯(lián)軸器9構成，電動機1軸與電樞2和傳動軸承3的內(nèi)圈連接;在傳動軸承3的外圈增加齒極4，傳動軸承3的中圈與彈性聯(lián)軸器9連接;勵磁線圈7和脈沖測速發(fā)電機8固定在導磁體6上，導磁體6固定在機座5上。
圖2為恒功率交流電磁調(diào)(增)速電動機。其結構是電動機軸與電樞2連接，電樞2又與傳動軸承中圈連接;傳動軸承內(nèi)圈與輸出軸10連接;軸10通過相應的支承件支持在導磁體6上;測速發(fā)電機8固定在導磁體6上，它的轉子由輸出軸10驅動。
圖3為恒功率交流電磁調(diào)、變(減)速電動機，其結構是在作差動機構使用的傳動軸承3的輸出端裝一個起減速作用的傳動軸承11，軸12分別與傳動軸承3的中圈和傳動軸承11的內(nèi)圈連接，傳動軸承11的中圈與彈性聯(lián)軸器連接。
圖4為交流電磁調(diào)(減)速電動機派生的恒功率交流電磁調(diào)(減)速器，其結構是恒功率交流電磁調(diào)(減)速電動機(圖1)拆除電動機1，并用輸入軸12及其支承件取代電動機。
同理，可由恒功率交流電磁調(diào)(增)速電動機、恒功率交流電磁調(diào)、變速電動機派生出相應的恒功率電磁調(diào)(增)速器和調(diào)、變速器。
本發(fā)明的工作原理如下周轉輪系的太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架三構件中，太陽輪或內(nèi)齒圈任固定一件，輪系為行星齒輪變速機構;當三構件都不固定，該輪系成為齒輪差動機構。差動機構可以把二個運動合成為一個運動。本發(fā)明結構中所采用的傳動軸承的工作原理與行星齒輪減速器相似。它是固定內(nèi)齒圈(外圈)，將運動由雙偏心套(內(nèi)圈)輸入，由傳動圈(中圈)輸出的定傳動比減速機構。本發(fā)明把傳動軸承作差動機構使用時，它的外、中、內(nèi)圈都不固定，由其中二構件輸入運動，另一構件輸出運動。上述二運動中其一為電磁轉差離合器的運動，另一為電動機(或其他動力機器)的運動。電磁轉差離合器的運動由傳動軸承外圈輸入。電動機(或其他動力機器)的運動輸入和合成運動輸出須根據(jù)調(diào)、變速要求的范圍分別采用內(nèi)圈或中圈作為輸入和輸出運動的構件。以內(nèi)圈輸入中圈輸出為減速，以中圈輸入內(nèi)圈輸出為增速。輸出的合成運動的轉速要進一步變低或變高，再經(jīng)過一個或幾個傳動軸承變速。
在圖1恒功率交流電磁調(diào)(減)速電動機中，電動機1轉軸帶動電樞2和傳動軸承3的內(nèi)圈以額定速度旋轉，勵磁線圈7中通可變的直流電流，在齒極4上產(chǎn)生極性，該極性磁力線在旋轉的電樞2上產(chǎn)生電渦流。齒極4磁力線與電樞2上的電渦流相互作用，有一差轉速度從傳動軸承3的外圈輸入。當電動機為4極時，傳動軸承內(nèi)圈為4極異步電動機的額定轉速1450r/min，外圈為電磁轉差離合器轉速(120-1200r/min)。當選用傳動軸承現(xiàn)有內(nèi)齒為59的產(chǎn)品，根據(jù)差動輪系的傳動關系，傳動軸承中圈輸出轉速范圍為142-1204r/min.調(diào)速比為8.5∶1。
由于異步電動機以額定轉速通過差動機構直接與負載耦合，電磁轉差離合器只起改變差動機構傳動速度的作用，因此本發(fā)明在調(diào)速范圍內(nèi)為恒功率特性。
由于負載的拖動功率在電磁轉差離合器上的分配比例很小，因此負載的變化對它的轉速影響要小，而且是合成運動的一部分，因此本發(fā)明的自然機械特性變硬。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下特點1、具有恒功率特性，效率高;
2、調(diào)速范圍不受效率的限制，擴大了無級調(diào)速的實際使用范圍;
3、對于同一轉矩、轉速和調(diào)速比要求的負載，本發(fā)明拖動功率僅為現(xiàn)有技術的1/K(K為調(diào)速比)。
4、自然機械特性變硬;
5、集動力機、調(diào)速器、變(減或增)速機，聯(lián)軸器于一體，可與任何轉速要求的生產(chǎn)機械直接耦合，簡化了傳動系統(tǒng)。
6、不但適用于中小功率，而且適用于大功率;不但適用于拖動轉速為1200-120r/min，而且適用于任何拖動轉速;不但適用于恒轉矩、遞減轉矩負載特性，而且適用于恒功率、遞減功率負載特性，大大擴展了適用范圍。
權利要求
1.一種交流電磁調(diào)、變速電動機，由三相交流異步電動機、電磁轉差離合器、測速發(fā)電機、差動機構和變速機構組成，其特征在于電磁轉差離合器里裝了一個差動機構，一級或幾級變速機構；三相交流異步電動機轉軸與電磁轉差離合器的電樞和差動機構一構件相連接；差動機構另一構件作為電磁轉差離合器的內(nèi)轉子，并在其上增加齒極；運動由差動機構一構件直接輸出，或者再經(jīng)過一級或幾級變速機構變速后輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的交流電磁調(diào)、變速電動機，其特征在于差動機構采用一個傳動軸承。
3.根據(jù)權利要求2所述的交流電磁調(diào)、變速電動機，其特征在于作差動機構使用的傳動軸承外圈作為電磁轉差離合器的內(nèi)轉子，并在其上增加齒極。
4.根據(jù)權利要求1所述的交流電磁調(diào)、變速電動機，其特征在于變速機構是采用一個和幾個傳動軸承。
5.一種電磁調(diào)、變速器，由電磁轉差離合器、測速發(fā)電機、差動機構和變速機構組成，其特征在于電磁轉差離合器里裝了一個差動機構，一級或幾級變速機構;電磁轉差離合器輸入軸與其電樞和差動機構一構件相連接;差動機構另一構件作為電磁轉差離合器的內(nèi)轉子，并在其上增加齒極;運動由差動機構一構件直接輸出，或者再經(jīng)過一級或幾級變速機構變速后輸出。
6.根據(jù)權利要求5所述的是電磁調(diào)、變速器，其特征在于差動機構采用一個傳動軸承。
7.根據(jù)權利要求6所述的電磁調(diào)、變速器，其特征在于作差動機構使用的傳動軸承外圈作為電磁轉差離合器的內(nèi)轉子，并在其上增加齒極。
8.根據(jù)權利要求5所述的電磁調(diào)、變速器，其特征在于其變速機構是采用一個和幾個傳動軸承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將電氣傳動和機械傳動綜合為一體的傳動機器，適用于電力拖動和機械傳動技術領域。其中，交流電磁調(diào)、變速電動機由三相交流異步電動機、電磁轉差離合器、測速發(fā)電機、差動機構和變速機構組成，可作為生產(chǎn)機械的驅動裝置作用；其派生系列產(chǎn)品電磁調(diào)、變速器作為生產(chǎn)機械與其它機器之間相耦合的傳動裝置使用。本發(fā)明與控制器配套，調(diào)速比最大為8.5∶1，具有恒功率特性。
文檔編號H02P15/00GK1072806SQ9110685
公開日1993年6月2日 申請日期1991年11月25日 優(yōu)先權日1991年11月25日
發(fā)明者藍從善 申請人:藍從善