專利名稱：交流異步蝦籠式變速電機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種交流異步電機的改進。
本發(fā)明以前的電機調(diào)速都是采用電機本體以外設計調(diào)速的方法，例如在繞線機JR外接電阻;變頻器(富士山肯、三菱等)和可控硅串級調(diào)速是采用晶閘管等電子器件來改變電源頻率;滑差則是在電機之外另加電磁離合器。上述方法都需另加附屬設備和部件，如115KW的可控硅串級調(diào)速，除原JR電機的體積和重量外，其附屬電子設備的體積竟達原電機的12倍，其重量為原電機的2倍。另外，外接電阻調(diào)速電機具有耗能多，有滑環(huán)火花，容量小的缺陷;電磁滑差調(diào)速電機具有耗能多、體積大、笨重的缺陷;可控硅串級調(diào)速電機具有諧波污染、有摩擦火花、體積龐大、價格昂貴、維修難等缺陷，而PWM變頻電機具有諧波污染和無線電干擾、價格昂貴等缺陷。
本發(fā)明的目的在于克服上述調(diào)速電機存在的缺陷，提供一種不需另加附屬設備、體積小、重量輕、價格便宜、無火花和摩擦、工作可靠、維修簡單的新型交流異步變速電機。
本發(fā)明的任務是通過以下措施完成的該交流異步蝦籠式變速電機包括外殼、端蓋、軸承、主軸、定子鐵芯、定子線圈、小端環(huán)和大端環(huán)等，在主軸上增設一個軸套，軸套與安裝在主軸上并可使軸套相對于主軸旋轉(zhuǎn)±180°的蝸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，軸套上設有變頻鐵芯和變頻線圈，變頻鐵芯和定子鐵芯之間裝有內(nèi)空式轉(zhuǎn)子鐵芯和U形轉(zhuǎn)子線圈，轉(zhuǎn)子鐵芯的外圈為轉(zhuǎn)子矽鋼片，內(nèi)圈為轉(zhuǎn)子芯矽鋼片，小端環(huán)和變頻矽鋼片，內(nèi)圈與外圈之間設有加強套。
本發(fā)明的調(diào)速原理為(參照圖3)在轉(zhuǎn)子繞組中引入一個附加電熱Ek，此Ek可與由定子產(chǎn)生的主磁場φ1感應的轉(zhuǎn)子電勢E2方向相反，削減轉(zhuǎn)子電流I2的有功分量，即可減速。但附加電勢Ek不是一件容易的事，因為普通異步電機的轉(zhuǎn)子頻率f2在不斷地變化，啟動時S＝1，f2＝f1＝50HZ，而運行時，f2＝2HZ左右，如果要制造成異步調(diào)速電機，則f2在0～50HZ的范圍內(nèi)變動。而且要求Ek與E2在任何瞬時頻率相等，為此，本發(fā)明在內(nèi)空式轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)另加一個由變頻鐵芯和變頻線圈組成的電磁式的變頻頭。即除主旋轉(zhuǎn)磁場φ1(同步轉(zhuǎn)速n01)外，又引進第二個電氣旋轉(zhuǎn)磁場φ3(n03)，φ3與U形轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)側(cè)較短的導電條互相作用，產(chǎn)生反電勢Ek、n01與n03同方向旋轉(zhuǎn)，但由于蝸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)可使φ3在空間相位變化±180°，即可使Ek對E2的相位調(diào)節(jié)±180°(見圖4)，從而使電機轉(zhuǎn)速在0～100%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
另外，從圖5中可知，ΔE2的幅值變化范圍為0～
E2之間，而ΔE2的相位超前E245～90°，合成ΔE2的變化軌跡為半圓，故本發(fā)明除有調(diào)速功能外，還具有改善功率因素的效果。
總之，本發(fā)明與已有的調(diào)速電機相比，具有以下優(yōu)點1、不需另外增加附屬設備，即可使電機在0～100%的額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)速;2、該變速電機的功率因素可調(diào)節(jié)，COSψ可達到1，甚至超前，故該機效率可高于普通異步鼠籠電機(JO2和Y系列)的1～3%，如10KW電機η≥87.5～90%;3、體積小、重量輕、造價低，適合制造大、中、小各種容量的電機;4、由于該電機沒有電刷、換向片和滑環(huán)，故不會產(chǎn)生火花和摩擦，工作安全可靠，維修簡單;5、由于該電機全部是正弦波電磁作用，故無任何諧波污染電源。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由附圖和實施例給出。


圖1為本發(fā)明的縱剖面裝配示意圖;
圖2為圖1中轉(zhuǎn)子鐵芯7的詳細結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明的原理圖;
圖4為電氣線路圖;
圖5為ΔE2向量的變化圖。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作更為詳細的描述。
實施例參照圖1、圖2，該交流異步蝦籠式變速電機由外殼1、端蓋2、軸承3、主軸4、定子鐵芯5、定子線圈6和轉(zhuǎn)子組件組成。主軸4上裝有軸套11，軸套11與安裝在主軸4上并可使軸套11相對于主軸4旋轉(zhuǎn)±180°的蝸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)12連接，軸套11上裝有變頻鐵芯9和變頻線圈10，變頻鐵芯9和定子鐵芯5之間裝有內(nèi)空式轉(zhuǎn)子鐵芯7和U形轉(zhuǎn)子線圈8，轉(zhuǎn)子鐵芯7的外圈為轉(zhuǎn)子矽鋼片14，內(nèi)圈包括轉(zhuǎn)子芯矽鋼片15、小端環(huán)17和變頻矽鋼片16，內(nèi)圈與外圈之間裝有加強套13，轉(zhuǎn)子矽鋼片14的左端裝有大端環(huán)18。
本發(fā)明的工作原理如下由定子鐵芯5和定子線圈6產(chǎn)生主旋轉(zhuǎn)磁場φ1，在U形轉(zhuǎn)子線圈8的上部相互作用產(chǎn)生電勢E2及電流I2，I2與φ1互相電磁作用產(chǎn)生電動力，使電機旋轉(zhuǎn)，變頻鐵芯9和線圈10產(chǎn)生第二旋轉(zhuǎn)磁場φ3，在U形轉(zhuǎn)子線圈8的下部產(chǎn)生反電勢Ek，蝸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)12帶動變頻線圈10旋轉(zhuǎn)±180°，即使φ3在空間相位變化±180°，從而可使Ek的相位變化±180°，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速在0～100%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種交流異步蝦籠式變速電機，包括外殼1、端蓋2、軸承3、主軸4、定子鐵芯5、定子線圈6、小端環(huán)17和大端環(huán)18，其特征在于主軸4上增設有軸套11，軸套11與安裝在主軸4上并可使軸套11相對于主軸4旋轉(zhuǎn)±180°的蝸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)12連接，軸套11上設有變頻鐵芯9和變頻線圈10，變頻鐵芯9和定子鐵芯5之間裝有內(nèi)空式轉(zhuǎn)子鐵芯7和U形轉(zhuǎn)子線圈8，轉(zhuǎn)子鐵芯7的外圈為轉(zhuǎn)子矽鋼片14，內(nèi)圈為轉(zhuǎn)子芯矽鋼片15、小端環(huán)17和變頻矽鋼片16，內(nèi)圈與外圈之間設有加強套13。
全文摘要
一種交流異步電機的改進。該電機主要由外殼、主軸、定子鐵芯、定子線圈、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子線圈等組成，主軸上設有軸套和蝸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)，軸套上套有變頻鐵芯和變頻線圈，變頻鐵芯和定子鐵芯之間裝有內(nèi)空式轉(zhuǎn)子鐵芯和U形轉(zhuǎn)子線圈。該電機不需另加附屬設備，即可在0～100％的額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)速。
文檔編號H02K17/16GK1062815SQ9111263
公開日1992年7月15日 申請日期1991年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月27日
發(fā)明者李宜唐, 楊國權(quán), 傅尚智 申請人:李宜唐, 楊國權(quán), 傅尚智