本發(fā)明涉及電機技術領域，尤其涉及一種調(diào)速電機。

背景技術：

近年來，調(diào)速技術不斷發(fā)展，目前電機調(diào)速設備一般選用開關磁阻調(diào)速電機、電磁調(diào)速電機、變頻器、液力耦合器以及永磁調(diào)速器等。

開關磁阻調(diào)速電機誕生于一個半世紀前的磁阻電機，在現(xiàn)代應用中結合電力電子、現(xiàn)代電磁理論、紅外光電等技術，廣泛應用于家用電器、航空、航天、電子、機械及電動車輛等領域。然而開關磁阻電動機輸出轉矩存在脈動，限制了它在一些高科技領域的應用。

電磁調(diào)速電機，俗稱滑差電機,是一種簡單可靠的調(diào)速裝置。它能在規(guī)定的調(diào)速范圍內(nèi)均勻連續(xù)地實現(xiàn)恒轉矩無級調(diào)速，廣泛用于恒轉矩負載，通風機負載以及對調(diào)速指標無特別要求的場合。在空載或輕載(小于10％額定轉矩)時，由于反饋不足，會造成失控現(xiàn)象。所以此電機適用于長期高速運轉和短時間低速運轉的電機。

變頻器能夠根據(jù)調(diào)速電機的工況，將工頻電源變換為電壓、頻率可變的交流電源，達到調(diào)速、節(jié)能的目的。變頻器還可以提供自身和電動機的過壓、過流、過載保護等。由于變頻器不涉及機械部分改動，損耗小，電氣系統(tǒng)可以切換回工頻電源，應用靈活性高。但是部分低壓變頻器諧波污染大，而且高壓變頻器元件多、故障率高。

另外，一些企業(yè)大功率調(diào)速也廣泛采用液力耦合器或永磁調(diào)速器。但是液力耦合器結構復雜，故障率高，尤其是功率損耗達到10％；永磁體的退磁也是影響可靠性和制造成本的關鍵因素。

公開號為CN103986272A的中國專利公開了一種改變定轉子磁場分布的鼠籠調(diào)速電機，其通過調(diào)速組件改變定子旋轉磁場在分段鼠籠 轉子上的磁場分布，具體地是通過驅(qū)動轉子組件在電動機軸的軸向移動來實現(xiàn)的。然而其并沒有公開調(diào)速組件的具體結構，并且，在轉子轉動的工況下，驅(qū)動轉子組件軸向移動需要較為復雜的驅(qū)動機構，運行不可靠；公開號為CN203039487U的中國專利公開了一種調(diào)速電機，其通過電磁調(diào)速機構對電機進行調(diào)速。然而這類電機在空載或輕載(小于10％額定轉矩)時，由于反饋不足，會造成失控現(xiàn)象。

以上調(diào)速方法均需要在電動機外部附加電氣或機械設備。永磁調(diào)速器和液力耦合器需要改變機械結構，調(diào)速設備損壞后，機械復原和修理時間長，因此，應用領域受到限制。

因此，針對以上不足，本發(fā)明提供了一種調(diào)速電機。

技術實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)速電機以解決現(xiàn)有的調(diào)速裝置結構復雜、應用領域受限、功耗大的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種調(diào)速電機，其包括定子、轉子、移動軸、傳動器、控制器及測速裝置，所述定子和轉子相對應設置，所述定子與所述移動軸的一端連接，所述移動軸設置在所述傳動器上，且在傳動器的驅(qū)動下沿其軸向移動，所述控制器與所述傳動器連接，所述測速裝置一端與轉子連接，另一端與控制器連接。

其中，所述定子包括筒狀本體和設置在筒狀本體一端的端蓋，所述移動軸與所述端蓋連接，所述轉子位于所述筒狀本體內(nèi)。

其中，所述轉子包括由多條銅條排列而成的圓筒狀轉子排、連接在轉子排兩端的端環(huán)及與端環(huán)連接的輸出軸。

其中，所述轉子包括由多條鋁條排列而成的圓筒狀轉子排、連接在轉子排兩端的端環(huán)及與端環(huán)連接的輸出軸。

其中，所述定子為表面具有開口槽的定子盤，開口槽內(nèi)嵌有三相 定子繞組，所述定子盤與所述移動軸連接。

其中，所述轉子為鋁制圓盤，所述鋁制圓盤與所述定子盤相對應設置。

其中，所述定子的極對數(shù)為多個。

其中，所述傳動器包括傳動機構和并行導軌，所述移動軸包括一體形成的水平段和折彎段，水平段的端部與所述定子連接，所述傳動機構與所述移動軸的折彎段連接，以驅(qū)動移動軸沿水平段的軸向移動，所述移動軸折彎段的下端嵌入并行導軌之間，且可在并行導軌之間移動。

其中，所述測速裝置設置在轉子的輸出軸上，所述測速裝置與所述控制器連接。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明提供的調(diào)速電機中，在控制器的控制下，傳動器驅(qū)動移動軸軸向移動，進而帶動定子沿移動軸軸向移動，定子和轉子相對位置發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)轉子與定子在軸線上的相對位置，改變定子磁場傳遞到轉子側的電磁功率，調(diào)整轉子側電磁轉矩的大小，實現(xiàn)轉速的變化，達到電機調(diào)速和節(jié)能的目的。且通過測速裝置，將轉子轉速信息反饋至控制器，指導控制器進行調(diào)速。該調(diào)速電機結構簡單、易于實現(xiàn)，應用領域沒有特別限制，功耗小，且更加節(jié)能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例調(diào)速電機的筒式結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例調(diào)速電機的盤式結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例調(diào)速電機的盤式結構定子結構示意圖。

圖中，1：定子；2：轉子；3：移動軸；4：傳動機構；5：并行導軌；6：控制器；7：筒狀本體；8：端蓋；9：轉子排；10：端環(huán)；11：輸出軸；12：定子盤；13：轉子圓盤；14：定子繞組；15：測速裝置。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的調(diào)速電機主要包括定子1、轉子2、移動軸3、傳動機構4、控制器6及測速裝置15，定子1和轉子2相對應設置，較優(yōu)地定子1與移動軸3的一端連接，移動軸3與傳動機構4和并行導軌5連接，且在傳動機構4的驅(qū)動下沿其軸向(即與轉子的軸心線一致的方向)移動，具體地，移動軸3具有水平段和折彎段，水平段的端部與所述定子連接，移動軸3折彎段的下端可嵌入并行導軌5之間，控制器6與傳動機構4連接。

上述技術方案中，所述定子1通入三相對稱交流電，在氣隙中產(chǎn)生旋轉磁場，該磁場在轉子2中產(chǎn)生感應電流，帶電轉子在旋轉磁場中受到電磁力的作用，使轉子2旋轉；在控制器6的控制下，傳動機構4驅(qū)動移動軸3沿水平軸向移動，進而帶動定子1隨移動軸3移動，定子1和轉子2相對位置發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)轉子2與定子1在軸向上的相對位置，改變定子1磁場傳遞到轉子2側的電磁功率，調(diào)整轉子2側電磁轉矩的大小，實現(xiàn)轉速的變化，達到電機調(diào)速和節(jié)能的目的。

具體地，所述定子1和轉子2的配合結構形式有筒式和盤式兩種，如圖1所示，其中筒式為：定子1包括筒狀本體7和設置在筒狀本體7一端的端蓋8，移動軸3與端蓋8連接，轉子2位于筒狀本體7內(nèi)；轉子2包括由多條銅條(或鋁條)排列而成的圓筒狀轉子排9和連接在轉子排9兩端的端環(huán)10，轉子排9作為繞組排列成圓形，焊接在兩個端環(huán)10中間，這樣繞組之間形成短路回路。

所述定子1通入三相對稱交流電產(chǎn)生的同步旋轉磁場，在轉子2繞組中產(chǎn)生感應電流，帶電轉子2在旋轉磁場中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉矩，使轉子2旋轉；通過控制器6控制傳動機構4動作，傳動機構4驅(qū)動移動軸3沿水平軸向移動，調(diào)整定子1軸向位置，實 現(xiàn)與轉子2的軸向相對位移，當轉子2所有部分被定子1包圍時，定轉子2磁場耦合最大，輸出轉矩最大，轉速最高；當轉子2全部移出時，定轉子2磁場耦合為0，轉矩為0，轉速也為0。這樣通過調(diào)節(jié)定子1和轉子2之間的交互磁場，改變傳遞能量，達到調(diào)速目的。

如圖2和圖3所示，所述定子1和轉子2盤式配合的結構為：定子1為表面具有開口槽的定子盤12，開口槽內(nèi)嵌有三相定子繞組14，定子繞組14具體包括A、X；B、Y；及C、Z，其中，A、B、C為接線端；定子盤12與移動軸3連接；轉子2為轉子圓盤13，具體為鋁制圓盤，鋁制圓盤與定子盤12相對應設置。向定子繞組14通入三相對稱交流電，在氣隙中則會感生出同步旋轉磁場，該磁場穿過轉子圓盤13，在轉子圓盤13上產(chǎn)生渦流，此渦流受到磁場力的作用產(chǎn)生轉矩，帶動轉子圓盤13旋轉。磁場力越大，渦流越大，轉子圓盤13轉速也會越高。傳動機構4帶動移動軸3水平移動，改變定子1沿電機軸向的位置，調(diào)節(jié)定子1和轉子2間距，改變磁場強度，最終實現(xiàn)電機調(diào)速與節(jié)能。

本發(fā)明中定子1的極對數(shù)為多個，當然也可以為一個，根據(jù)電機額定轉速確定。

具體地，所述傳動器包括傳動機構4和并行導軌5，所述移動軸3包括一體形成的水平段和折彎段，水平段的端部與所述定子連接，所述傳動機構4與所述移動軸3的折彎段連接，以驅(qū)動移動軸3沿水平段的軸向移動，所述移動軸3折彎段的下端嵌入并行導軌5之間，且可在并行導軌5之間移動，傳動機構4與所述控制器6連接。移動軸3下端嵌在并行導軌5之間，在傳動機構的驅(qū)動下沿其水平軸向移動。在傳動機構的帶動下，移動軸3進行水平軸向移動，移動軸3帶動本發(fā)明調(diào)速電機中定子1軸向移動，進而調(diào)整定子1與轉子2的相對位置。

一般地，所述轉子2的輸出軸上設置所述測速裝置，所述測速裝置與控制器6連接，測速裝置可以測出轉子2的轉速，控制器6獲取 轉子2的轉速信息后，與目標轉速進行對比，計算后按照控制指令控制傳動機構4軸向移動，從而帶動移動軸3軸向移動，調(diào)節(jié)定子1與轉子2的軸向相對位置，實現(xiàn)對電機的調(diào)速。

綜上所述，本發(fā)明提供的調(diào)速電機中，在控制器6的控制下，傳動機構4驅(qū)動移動軸3水平段軸向移動，進而帶動定子1隨移動軸3軸向移動，定子1和轉子2相對位置發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)轉子2與定子1在軸線上的相對位置，改變定子1磁場傳遞到轉子2側的電磁功率，調(diào)整轉子2側電磁轉矩的大小，實現(xiàn)轉速的變化，達到電機調(diào)速和節(jié)能的目的，該調(diào)速電機結構簡單、易于實現(xiàn)，應用領域沒有特別限制，功耗小，更加節(jié)能。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。