一種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子可以移動(dòng)的三相異步電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子與花鍵主軸采用花鍵連接，轉(zhuǎn)子可以在花鍵主軸上滑動(dòng)，通過花鍵連接輸出轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子設(shè)有傳動(dòng)裝置，通過傳動(dòng)裝置可以控制轉(zhuǎn)子在花鍵主軸上移動(dòng)。通過改變定子與轉(zhuǎn)子之間的重疊度，能夠調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出功率。當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子之間的重疊面積減小時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提高，扭矩增加，功率提高，同時(shí)電動(dòng)機(jī)三相電流提高。當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子完全重疊時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率最低，三相電流最低，功率最低，相當(dāng)于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。本發(fā)明使用機(jī)械方式可大范圍控制三相異步電動(dòng)機(jī)功率，相對(duì)傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)大大提高了電動(dòng)機(jī)的功率，特別適合廣大的風(fēng)機(jī)、水泵類的電動(dòng)機(jī)節(jié)能。
【專利說明】—種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，本電動(dòng)機(jī)節(jié)能效果好。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)風(fēng)機(jī)、泵類全國(guó)擁有3700萬臺(tái)，其耗電量占全國(guó)發(fā)電量的31%，占工業(yè)用電量的40%，在運(yùn)行的耗電量中有很大的節(jié)能潛力。
[0003]在應(yīng)用電動(dòng)機(jī)時(shí)對(duì)額定功率選擇的原則是:所選額定功率要能滿足生產(chǎn)機(jī)械在拖動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)(啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)等)對(duì)功率和轉(zhuǎn)矩的要求并在此基礎(chǔ)上使電動(dòng)機(jī)得到充分利用。額定功率選擇的方法是:根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械工作時(shí)負(fù)載(轉(zhuǎn)矩、功率、電流)大、小變化特點(diǎn)，預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率，再根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)額定功率校驗(yàn)過載能力和啟動(dòng)能力。
[0004]國(guó)家對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)3個(gè)運(yùn)行區(qū)域作了如下規(guī)定:負(fù)載率在70%?100%之間為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%?70%之間為一般運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%以下為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。若電動(dòng)機(jī)容量選得過大，雖然能保證設(shè)備正常運(yùn)行，但不僅增加了投資，而且它的效率和功率因數(shù)也都很低，造成電力的浪費(fèi)。因此考慮到既能滿足設(shè)備運(yùn)行的需要，又能使其盡可能地提高效率，一般負(fù)載率保持在60%?100%較為理想。
[0005]從電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率就可以看出，電動(dòng)機(jī)節(jié)能方面是有很大的潛力的。
[0006]目前電動(dòng)機(jī)節(jié)能常采用的方式有:使用調(diào)壓調(diào)速器、變極電動(dòng)機(jī)、電磁耦合調(diào)速器、變頻調(diào)速裝置等。另外，當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)，降低其外在的電源電壓，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能；在異步電動(dòng)機(jī)的出線端并聯(lián)適量的電容進(jìn)行無功補(bǔ)償，可提高功率因數(shù)，減少無功損耗，可以節(jié)約電能。
[0007]使用電磁耦合調(diào)速器、變頻器等方式進(jìn)行節(jié)能效果顯著，但是成本高，維護(hù)和控制復(fù)雜；其他各種節(jié)能方式，有一定的效果，但是節(jié)能效果一般低于10%，效果不理想。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，本電動(dòng)機(jī)可以改變定子和轉(zhuǎn)子的相對(duì)重疊面積。能夠有效提高電動(dòng)機(jī)功率，節(jié)省能量。
[0009]采用的技術(shù)方案是:
一種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)殼、花鍵主軸、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制電機(jī)。
[0010]其技術(shù)要點(diǎn)在于:
電機(jī)殼內(nèi)設(shè)有花鍵主軸。
[0011]定子固定在電機(jī)殼內(nèi)，定子的定子繞組和接線盒對(duì)應(yīng)連接。
[0012]轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子矽鋼片組和花鍵軸套。轉(zhuǎn)子鼠籠嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子矽鋼片組的鼠籠槽內(nèi)。轉(zhuǎn)子矽鋼片組固定在花鍵軸套上，花鍵軸套裝設(shè)在花鍵主軸上，花鍵軸套和花鍵主軸為花鍵連接。[0013]花鍵軸套一端設(shè)有轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)置在電機(jī)殼外的控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)?；ㄦI軸套一端和轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接部件相連接。
[0014]在所述的電機(jī)殼和電機(jī)殼的第二端蓋之間固定設(shè)有傳動(dòng)段電機(jī)殼,所述的轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于傳動(dòng)段電機(jī)殼處。所述的轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺紋套管、蝸輪和蝸桿。
[0015]轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所在的一側(cè)的花鍵軸套上裝設(shè)有第一推力軸承和第二推力軸承，螺紋套管通過第一推力軸承和第二推力軸承支撐在花鍵軸套上。轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接部件為第一推力軸承和第二推力軸承。
[0016]電機(jī)殼和傳動(dòng)段電機(jī)殼接合處固定設(shè)有擋板，擋板固定在電機(jī)殼上，擋板外邊緣為圓形，擋板中心開設(shè)有中心孔，供螺紋套管、花鍵軸套和花鍵主軸穿過。
[0017]蝸輪架固定在擋板上并與擋板同軸，蝸輪殼固定在蝸輪架上，蝸輪設(shè)置在蝸輪殼內(nèi)，蝸輪內(nèi)圓周設(shè)有螺紋，并與螺紋套管的外螺紋螺紋連接。
[0018]第二端蓋圓周上固定有多個(gè)螺紋套管導(dǎo)柱，螺紋套管上開設(shè)有與螺紋套管導(dǎo)柱數(shù)量相同，并且位置相對(duì)應(yīng)的螺紋套管滑孔。螺紋套管導(dǎo)柱穿裝在對(duì)應(yīng)的螺紋套管滑孔內(nèi)。
[0019]蝸輪殼上方的蝸桿室內(nèi)裝設(shè)有蝸桿，蝸桿軸上裝設(shè)有兩個(gè)錐軸承，兩個(gè)錐軸承將蝸桿支撐在蝸桿室內(nèi)，蝸輪和蝸桿相互嚙合。
[0020]所述的控制電機(jī)固定在控制段電機(jī)殼外表面，蝸桿的軸與控制電機(jī)的軸通過聯(lián)軸器相連。
[0021]花鍵主軸作為電動(dòng)機(jī)主軸，轉(zhuǎn)子在花鍵主軸上在轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，可以沿電動(dòng)機(jī)主軸移動(dòng)，進(jìn)而改變定子與轉(zhuǎn)子之間的重疊度，能夠調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
[0022]當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子之間的重疊面積減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入的三相電流提高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提聞，扭矩增加，功率提聞。
[0023]當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子完全重疊時(shí)，輸入的三相電流最低，電動(dòng)機(jī)輸出功率最低，功率最低。
[0024]轉(zhuǎn)子移動(dòng)可以使用蝸輪蝸桿和螺紋系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制。
[0025]其優(yōu)點(diǎn)在于:
與傳統(tǒng)三相異步電動(dòng)機(jī)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:1、本發(fā)明使用機(jī)械方式可大范圍控制三相異步電動(dòng)機(jī)功率。2、本發(fā)明所述電動(dòng)機(jī)的最低功率，相當(dāng)于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的額定功率。選擇電動(dòng)機(jī)的時(shí)候，只要本電動(dòng)機(jī)的最低功率符合設(shè)備正常運(yùn)行要求即可，無需為啟動(dòng)和過載選擇更大功率的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，從而在電動(dòng)機(jī)選型的時(shí)候就達(dá)到了節(jié)能的效果。3、特別適合電動(dòng)機(jī)節(jié)能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子剖視圖。
[0027]圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子與螺紋套管關(guān)系剖視圖。
[0028]圖3是本發(fā)明的定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0029]圖4是本發(fā)明的定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)角度的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]—種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)殼16、花鍵主軸3、定子1、轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制電機(jī)14。
[0031]電機(jī)殼16的端口通過螺桿固定有第一端蓋13。
[0032]花鍵主軸3的一端由第一主軸軸承11支撐在第一端蓋13上，花鍵主軸3的另一端由第二主軸軸承28支撐在第二端蓋18上。
[0033]定子I過盈固定在電機(jī)殼16內(nèi)，定子的定子繞組和接線盒對(duì)應(yīng)連接，此為已知技術(shù)，故不重復(fù)敘述。
[0034]轉(zhuǎn)子鼠籠24嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子矽鋼片組22的鼠籠槽內(nèi)，此為已知技術(shù)，故不重復(fù)敘述。
[0035]轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子矽鋼片組22和花鍵軸套21。轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子矽鋼片組22采用壓裝的方式固定在花鍵軸套21上。
[0036]花鍵軸套21裝設(shè)在花鍵主軸3上，花鍵軸套21和花鍵主軸3之間為花鍵連接。
[0037]花鍵軸套21和第二端蓋18之間設(shè)有轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，花鍵軸套21 —端和轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接部件相連接，轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)置在電機(jī)殼16外的控制電機(jī)14進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0038]花鍵軸套21另一端螺紋連接有矽鋼片鎖緊螺母23，起到對(duì)轉(zhuǎn)子矽鋼片組22 —端的鎖緊作用，轉(zhuǎn)子矽鋼片組22另一端由花鍵軸套21上的第一臺(tái)肩17限位。
[0039]轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使轉(zhuǎn)子2在花鍵主軸3上沿電動(dòng)機(jī)的軸向方向移動(dòng)，通過改變定子I與轉(zhuǎn)子2之間的重疊度，能夠調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
[0040]電機(jī)殼16和第二端蓋18之間固定設(shè)有傳動(dòng)段電機(jī)殼15,傳動(dòng)段電機(jī)殼15 —端和電機(jī)殼16通過螺桿固定連接,傳動(dòng)段電機(jī)殼15另一端通過螺桿和第二端蓋18固定連接。所述的轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于傳動(dòng)段電機(jī)殼15處。
[0041]轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺紋套管4、蝸輪5和蝸桿6。
[0042]轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所在的一側(cè)的花鍵軸套21上裝設(shè)有第一推力軸承25和第二推力軸承19，螺紋套管4通過第一推力軸承25和第二推力軸承19支撐在花鍵軸套21上。轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接部件為第一推力軸承25和第二推力軸承19。
[0043]第二推力軸承19外端面裝設(shè)有螺紋連接在花鍵軸套21上的推力軸承鎖緊螺母27，壓緊第二推力軸承19。第一推力軸承25由第二臺(tái)肩20限位。
[0044]電機(jī)殼16和傳動(dòng)段電機(jī)殼15接合處固定設(shè)有擋板7,擋板7通過螺桿固定安裝在電機(jī)殼16上，擋板7承受軸向壓力，擋板7外邊緣為圓形，擋板7中心開設(shè)有中心孔，供螺紋套管4、花鍵軸套21和花鍵主軸3穿過。
[0045]蝸輪架8通過螺桿固定在擋板7上并與擋板7同軸，蝸輪殼9固定在蝸輪架8上，蝸輪5設(shè)置在蝸輪殼9內(nèi)，蝸輪5內(nèi)圓周設(shè)有螺紋，并與螺紋套管4螺紋連接。
[0046]電機(jī)殼16的第二端蓋18圓周上均勻固定有螺紋套管導(dǎo)柱10，螺紋套管4上開設(shè)有和螺紋套管導(dǎo)柱10數(shù)量相同，并且位置相對(duì)應(yīng)的螺紋套管滑孔26。螺紋套管導(dǎo)柱10穿裝在對(duì)應(yīng)的紋套管滑孔26內(nèi)。
[0047]蝸輪殼9上方的蝸桿室內(nèi)裝設(shè)有蝸桿6，蝸桿6上裝設(shè)有兩個(gè)蝸桿錐軸承12，兩個(gè)蝸桿錐軸承12將蝸桿6支撐在蝸桿室內(nèi)，蝸輪5和蝸桿6相互嚙合。
[0048]控制電機(jī)14固定在控制段電機(jī)殼15外表面，蝸桿6的軸與控制電機(jī)14的軸通過聯(lián)軸器相連。
[0049]蝸輪架8作為蝸輪5的耐磨軸架，蝸輪殼9與蝸輪架8共同作為蝸輪5的軸架。蝸輪5相當(dāng)于與螺紋套管4配合的絲母。[0050]其原理為:
當(dāng)蝸輪5旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋套管4在蝸輪5內(nèi)圓周的螺紋的作用下，沿軸向移動(dòng)。螺紋套管導(dǎo)柱10穿在螺紋套管滑孔26里面，限制螺紋套管4只能沿軸向移動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0051]通過控制控制電機(jī)14的轉(zhuǎn)動(dòng)，使蝸輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，螺紋套管4在蝸輪5內(nèi)圓周的螺紋的作用下，沿軸向移動(dòng)。從而使轉(zhuǎn)子2在花鍵主軸3上沿軸向滑動(dòng)，達(dá)到控制定子I與轉(zhuǎn)子2的重疊程度的效果，通過改變定子I與轉(zhuǎn)子2之間的重疊程度，能夠調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出功率。所述定子I與轉(zhuǎn)子2之間的重疊面積減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相電流提高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提高，扭矩增加，功率提高；定子I與轉(zhuǎn)子2完全重疊時(shí)，三相電流最低，電動(dòng)機(jī)輸出功率最低，功率最低。
[0052]本電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)殼16、定子1、轉(zhuǎn)子2和控制電機(jī)14。與傳統(tǒng)一體化的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不同的是，轉(zhuǎn)子2與花鍵主軸3采用花鍵連接，轉(zhuǎn)子2可以在花鍵主軸3上滑動(dòng)，通過花鍵連接輸出轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子2 —端安裝有轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以控制轉(zhuǎn)子2在花鍵主軸3上滑動(dòng)。通過改變定子I與轉(zhuǎn)子2之間的重疊度，能夠調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
[0053]上述的定子I與轉(zhuǎn)子2之間的重疊面積減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入的三相電流提高，轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)速提高，扭矩增加，功率提高。
[0054]上述的定子I與轉(zhuǎn)子2完全重疊時(shí),輸入的三相電流最低，電動(dòng)機(jī)輸出功率最低，功率最低。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)殼(16)、花鍵主軸(3)、定子(I)、轉(zhuǎn)子(2)、轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制電機(jī)(14);其特征在于: 電機(jī)殼(16)內(nèi)設(shè)有花鍵主軸(3)； 定子(I)固定在電機(jī)殼(16)內(nèi)，定子(I)的定子繞組和接線盒對(duì)應(yīng)連接； 轉(zhuǎn)子(2)包括轉(zhuǎn)子矽鋼片組(22)和花鍵軸套(21);轉(zhuǎn)子鼠籠(24)嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子矽鋼片組22的鼠籠槽內(nèi)；轉(zhuǎn)子矽鋼片組(22)固定在花鍵軸套(21)上，花鍵軸套(21)裝設(shè)在花鍵主軸(3)上，花鍵軸套(21)和花鍵主軸(3)為花鍵連接； 花鍵軸套(21) —端設(shè)有轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)置在電機(jī)殼(16)外的控制電機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)；花鍵軸套(21) —端和轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接部件相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于:在所述的電機(jī)殼(16)和電機(jī)殼(16)的第二端蓋(18)之間固定設(shè)有傳動(dòng)段電機(jī)殼(15),所述的轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于傳動(dòng)段電機(jī)殼(15)處；所述的轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺紋套管(4)、蝸輪(5)和蝸桿(6)； 轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所在的一側(cè)的花鍵軸套(21)上裝設(shè)有第一推力軸承(25)和第二推力軸承(19)，螺紋套管(4)通過第一推力軸承(25)和第二推力軸承(19)支撐在花鍵軸套(21)上；轉(zhuǎn)子傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接部件為第一推力軸承(25)和第二推力軸承(19)； 電機(jī)殼(16)和傳動(dòng)段電機(jī)殼(15)接合處固定設(shè)有擋板(7),擋板(7)固定在電機(jī)殼(16)上，擋板(7)外邊緣為圓形，擋板(7)中心開設(shè)有中心孔，供螺紋套管(4)、花鍵軸套(21)和花鍵主軸(3)穿過； 蝸輪架(8)固定在擋板(7)上并與擋板(7)同軸，蝸輪殼(9)固定在蝸輪架(8)上，蝸輪(5)設(shè)置在蝸輪殼(9)內(nèi)，蝸輪(5)內(nèi)圓周設(shè)有螺紋，并與螺紋套管(4)的外螺紋螺紋連接; 電機(jī)殼(16)的第二端蓋(18)圓周上固定有多個(gè)螺紋套管導(dǎo)柱(10)，螺紋套管(4)上開設(shè)有與螺紋套管導(dǎo)柱(10)數(shù)量相同，并且位置相對(duì)應(yīng)的螺紋套管滑孔(26);螺紋套管導(dǎo)柱(10)穿裝在對(duì)應(yīng)的螺紋套管滑孔(26)內(nèi)； 蝸輪殼(9)上方的蝸桿室內(nèi)裝設(shè)有蝸桿(6)，蝸桿(6)軸上裝設(shè)有兩個(gè)錐軸承(12)，兩個(gè)錐軸承(12)將蝸桿(6)支撐在蝸桿室內(nèi)，蝸輪(5)和蝸桿(6)相互嚙合； 所述的控制電機(jī)(14)固定在控制段電機(jī)殼(15)外表面,蝸桿(6)的軸與控制電機(jī)(14)的軸通過聯(lián)軸器相連。
【文檔編號(hào)】H02K7/10GK103762804SQ201310723077
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】楊猛 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)攬?jiān)鹿I(yè)設(shè)計(jì)有限公司