專利名稱：變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及三相異步電動(dòng)機(jī)，具體說涉及變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)。
目前變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)一般由變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)、三相交流制動(dòng)器和軸流風(fēng)機(jī)組成。如

圖1所示，其中軸流風(fēng)機(jī)用于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)和三相交流制動(dòng)器。如果不采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)冷卻，則變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的繞組和三相交流制動(dòng)器的繞組的溫度將會(huì)升高到導(dǎo)致繞組燒壞以致不能使用。因此，為了防止電動(dòng)機(jī)繞組和制動(dòng)器繞組溫度過高，現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)均采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)構(gòu)。這種三相異步電動(dòng)機(jī)主要用于印刷機(jī)械主機(jī)，其使用結(jié)果表明軸流風(fēng)機(jī)中的繞組極易燒壞、可靠性差以及使用壽命短。而軸流風(fēng)機(jī)一旦損壞就會(huì)使變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)繞組和三相交流制動(dòng)器繞組損壞，從而嚴(yán)重影響印刷機(jī)械的使用。
鑒于上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種無軸流風(fēng)機(jī)而又具有優(yōu)良冷卻效果的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第一方案的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)包括機(jī)殼、與所述機(jī)殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機(jī)殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外周上的定子、設(shè)置在所述后伸出端螺桿部分上的制動(dòng)器和定位裝置以及與所述機(jī)殼可拆卸連接的后風(fēng)罩；其特點(diǎn)是所述電動(dòng)機(jī)不帶有強(qiáng)制冷卻風(fēng)扇；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導(dǎo)線面積；所述轉(zhuǎn)子其繞組由紫銅導(dǎo)線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動(dòng)器的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導(dǎo)線面積。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第二方案的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)包括機(jī)殼、與所述機(jī)殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機(jī)殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外周上的定子、設(shè)置在所述后伸出端螺桿部分上的制動(dòng)器和定位裝置以及與所述機(jī)殼可拆卸連接的后風(fēng)罩；其特點(diǎn)是還包括一設(shè)置在所述前伸出端部分上的自帶風(fēng)扇和罩設(shè)在所述自帶風(fēng)扇外與所述前端蓋可拆卸連接的前風(fēng)罩；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導(dǎo)線面積；所述轉(zhuǎn)子其繞組由紫銅導(dǎo)線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動(dòng)器的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導(dǎo)線面積。
采用本實(shí)用新型的上述方案，由于取消了軸流風(fēng)機(jī)從而可以提高變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的可靠性和使用壽命；進(jìn)而確保被應(yīng)用的主機(jī)的正?？煽窟\(yùn)行。
下面將參照附圖具體說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，以便進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的不帶冷卻風(fēng)扇的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的半剖視圖；圖2本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例取消了軸流風(fēng)機(jī)而具有自帶風(fēng)扇的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的半剖視圖；圖3是已有技術(shù)的具有軸流風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的半剖視圖。
這些附圖中凡是相同的零部件都采用同一標(biāo)號(hào)，以便于對(duì)比。如圖所示，已有技術(shù)的一種變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)包括機(jī)殼34、與機(jī)殼34螺接的前端蓋7和后端蓋13、安裝在機(jī)殼34上的接線盒14、通過軸承6、12分別支承在前、后端蓋7和13上的具有一前伸出端部分35和一后伸出端螺桿部分32的主軸36、固定在主軸36中央部分上的轉(zhuǎn)子10和繞設(shè)在轉(zhuǎn)子10外周上的定子11、設(shè)置在后伸出端螺桿部分32上的制動(dòng)器和定位裝置以及與機(jī)殼34可拆卸連接的后風(fēng)罩33；制動(dòng)器由通過鍵15、16設(shè)置在主軸后伸出端上的摩擦盤18、動(dòng)吸鐵即動(dòng)鐵芯19和軛鐵即靜鐵芯20組成，動(dòng)鐵芯19和靜鐵芯20設(shè)置在前后支承架37、38之間，后支承架38是由螺桿21和螺母23等軸向固定在主軸后伸出端上，前支承架37與摩擦盤18相鄰，螺桿21穿過前支承架37上端，在前后支承架37、38的相對(duì)上端之間的螺桿上安放有彈簧22，在前支承架37與鍵15、16之間設(shè)置擋圈17，所述定位裝置由操作盤42、操縱球43和螺桿44、固定圈45組成，如圖3所示，或由限位開關(guān)27、定位件28和方向盤29組成，如圖1、2所示，限位開關(guān)27安裝在支座盤24上，支座盤24通過螺釘25固定在后支承架38上，方向盤29通過鍵30和擋圈31固定在后伸出端32上。上面的結(jié)構(gòu)都是已有技術(shù)的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，因此不作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的主要改進(jìn)在于取消了已有技術(shù)中的軸流風(fēng)機(jī)39，這可從圖1、2與圖3的具體結(jié)構(gòu)的對(duì)比中可知。在取消軸流風(fēng)機(jī)39的同時(shí)，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)措施如圖2所示，在主軸前伸出端部分設(shè)置一自帶風(fēng)扇4，所述自帶風(fēng)扇可以是一般的徑流式風(fēng)扇或離心式風(fēng)扇，在自帶風(fēng)扇外罩設(shè)一前風(fēng)罩3，通過螺釘9前風(fēng)罩3與前端蓋7連接；還對(duì)電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，具體說明如下。
首先降低電動(dòng)機(jī)的損耗包括鐵耗、定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、附加損耗和機(jī)械損耗，其中前四種損耗最能影響電動(dòng)機(jī)繞組的溫度。(1)由于PFe∝B2，為了降低鐵耗PFe，使電動(dòng)機(jī)定子齒部和定子軛部的磁通密度B減小。一般電動(dòng)機(jī)定子齒部的磁通密度B的范圍是15500至16500高斯，定子軛部的磁通密度B為15000至16000高斯；相應(yīng)本實(shí)用新型將電動(dòng)機(jī)定子齒部和定子軛部的磁通密度B分別減小到11000至12000高斯和10000至11000高斯。(2)由于Pcul∝R1，R1為電動(dòng)機(jī)定子繞組的電阻，而R1∝1/S1，S1為電動(dòng)機(jī)繞組導(dǎo)線的面積，為了降低定子銅耗Pcul，本實(shí)用新型采用的電動(dòng)機(jī)繞組導(dǎo)線的面積比一般電動(dòng)機(jī)繞組導(dǎo)線面積約大20％。(3)由于Pcu2∝ρ1/S2，其中ρ為轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)線的電阻系數(shù)，S2為轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)線面積，一般電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)線采用鋁，鋁的電阻系數(shù)ρ=4.34。為了降低轉(zhuǎn)子繞組銅耗Pcu2，本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)繞組導(dǎo)線采用紫銅，其電阻系數(shù)ρ=2.17。(4)由于附加損耗Pσ的大小與轉(zhuǎn)子槽形有關(guān)，實(shí)際試驗(yàn)表明閉口槽形與開口槽形相比較，采用前者的附加損耗Pσ比后者的要小。為了降低附加損耗Pσ，本實(shí)用新型采用轉(zhuǎn)子閉口槽形。
其次，降低制動(dòng)器的鐵耗和銅耗。制動(dòng)器由靜鐵芯和動(dòng)鐵芯組成。前者表面開有槽，槽內(nèi)嵌繞組(銅導(dǎo)線)；后者呈圓形，表面無槽和繞組。因此制動(dòng)器損耗包括靜鐵芯鐵耗、靜鐵芯繞組銅耗和動(dòng)鐵芯銅耗。(1)由于WFe∝B2，其中B為靜鐵芯和動(dòng)鐵芯的磁通密度，為了降低損耗，本實(shí)用新型的制動(dòng)器的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯的磁通密度B從目前一般的17000高斯減小到小于17000高斯。(2)由于WCu∝1/S，其中S為靜鐵芯繞組的導(dǎo)線面積，為了降低繞組銅耗WCu，本實(shí)用新型的制動(dòng)器繞組導(dǎo)線面積選用得比一般的制動(dòng)器繞組導(dǎo)線面積約大15％。
如圖1所示，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，取消軸流風(fēng)機(jī)但不安裝如圖2所示的自帶風(fēng)扇4；這時(shí)僅靠降低電動(dòng)機(jī)繞組損耗和制動(dòng)器繞組損耗的如上所述的具體措施來降低電動(dòng)機(jī)繞組和制動(dòng)器繞組的溫度，也可以達(dá)到本實(shí)用新型的目的，但其缺點(diǎn)是引起電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器所用材料的增加，從而相應(yīng)使成本提高，經(jīng)濟(jì)性不夠理想。但由于取消了軸流風(fēng)機(jī)和其他形式的強(qiáng)制冷卻風(fēng)扇，因此同樣提高了電動(dòng)機(jī)的可靠性和使用壽命。
以上雖然通過較佳實(shí)施例具體說明了本實(shí)用新型的目的和特點(diǎn)，但本實(shí)用新型并不限于實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)；熟悉本技術(shù)的人還可作出種種變型改進(jìn)，只要不違背本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)，這些改進(jìn)也包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1．一種變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)包括機(jī)殼、與所述機(jī)殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機(jī)殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外周上的定子、設(shè)置在所述后伸出端螺桿部分上的制動(dòng)器和定位裝置以及與所述機(jī)殼可拆卸連接的后風(fēng)罩；其特征在于所述電動(dòng)機(jī)不帶有強(qiáng)制冷卻風(fēng)扇；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導(dǎo)線面積；所述轉(zhuǎn)子其繞組由紫銅導(dǎo)線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動(dòng)器的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導(dǎo)線面積。
2．一種變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)包括機(jī)殼、與所述機(jī)殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機(jī)殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外周上的定子、設(shè)置在所述后伸出端螺桿部分上的制動(dòng)器和定位裝置以及與所述機(jī)殼可拆卸連接的后風(fēng)罩；其特征在于還包括一設(shè)置在所述前伸出端部分上的自帶風(fēng)扇和罩設(shè)在所述自帶風(fēng)扇外與所述前端蓋可拆卸連接的前風(fēng)罩；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導(dǎo)線面積；所述轉(zhuǎn)子其繞組由紫銅導(dǎo)線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動(dòng)器的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導(dǎo)線面積。
3．如權(quán)利要求1或2所述的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)定子齒部和定子軛部的磁通密度選用范圍分別為11000至12000高斯和10000至11000高斯。
4．如權(quán)利要求3所述的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)定子繞組的導(dǎo)線面積約增大20％。
5．如權(quán)利要求1或2所述的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述制動(dòng)器靜鐵芯和動(dòng)鐵芯的磁通密度小于17000高斯。
6．如權(quán)利要求5所述的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述制動(dòng)器繞組導(dǎo)線面積約增大15％。
7．如權(quán)利要求2所述的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述的自帶風(fēng)扇是徑流式風(fēng)扇或離心式風(fēng)扇。
專利摘要一種用于印刷機(jī)械的變頻調(diào)速制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī),其特點(diǎn)是取消了強(qiáng)制冷卻風(fēng)扇;其定子齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導(dǎo)線面積;轉(zhuǎn)子其繞組由紫銅導(dǎo)線繞制成,其槽形呈閉口形狀;制動(dòng)器的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯具有較小的磁通密度,靜鐵芯的繞組具有較大的導(dǎo)線面積。另外,在主軸前伸出端部分上設(shè)置自帶風(fēng)扇,在自帶風(fēng)扇外設(shè)置與所述前端蓋可拆卸連接的前風(fēng)罩。這樣提高了可靠性和使用壽命,同時(shí)避免繞組溫度過高。
文檔編號(hào)H02K3/04GK2422773SQ0021707
公開日2001年3月7日 申請(qǐng)日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者練孝通, 李廣德 申請(qǐng)人:上海通太電機(jī)有限公司