專利名稱:節(jié)電彈性電機座的制作方法
本實用新型是一種機械式節(jié)電裝置。用于電動機驅(qū)動周期性變化負載的場合，尤其適用于有梭織機的傳動系統(tǒng)。
許多工作機器的負載是周期性變化的(如織機)，當(dāng)采用電動機驅(qū)動時，變化的負載阻力矩使電動機轉(zhuǎn)速產(chǎn)生周期性波動，降低了電動機的效率，電動機內(nèi)部發(fā)熱嚴重，電動機的平均輸出轉(zhuǎn)速也有所下降，從而增加了電動機的平均輸入功率。1968年第8期的西德Millian雜志刊載了一篇文章，介紹一種彈簧皮帶盤，這種彈簧皮帶盤就是在電動機轉(zhuǎn)子軸與該軸上的皮帶盤之間采用扭簧連結(jié)的裝置，它使得皮帶盤與轉(zhuǎn)子軸之間能產(chǎn)生相對扭動。這種彈簧皮帶盤經(jīng)在1511型棉織機上實際使用，測得它具有10％左右的節(jié)電效果。彈簧皮帶盤的節(jié)電原理是這樣的安裝在電動機轉(zhuǎn)子軸上的彈簧皮帶盤，構(gòu)成了電動機與負載軸之間的一個隔振環(huán)節(jié)，大大減輕了周期性變化負載阻力矩及因此引起的負載軸轉(zhuǎn)速波動對電動機瞬時轉(zhuǎn)速的影響，使電動機瞬時轉(zhuǎn)速趨于平穩(wěn)，提高電動機效率，從而起到節(jié)電作用。但是，彈簧皮帶盤的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零件加工要求高，在電動機起動時，引起零件間的撞擊，造成零件的損壞，且在運轉(zhuǎn)過程中，零件磨損較為嚴重，一般三個月左右就需調(diào)換零件，這些都影響了彈簧皮帶盤在實際應(yīng)用中的經(jīng)濟效益。
有些紡織廠(如上海第三十六織布廠)在織機上采用了彈性電機座這種裝置。這種裝置的結(jié)構(gòu)是這樣的在電動機定子外殼上有一與固定基座構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副，此轉(zhuǎn)動副的中心線與電動機軸心線之間有300毫米左右的距離，而且在電動機外殼上還有彈簧與固定基座相連接，使整臺電動機能繞轉(zhuǎn)動副扭轉(zhuǎn)振動。該裝置的原設(shè)計思想是依靠負載阻力矩變化引起的皮帶張力變化，使電動機繞轉(zhuǎn)動副振動，不斷改變電動機轉(zhuǎn)子中心與負載軸中心之間的距離，從而使傳動皮帶與皮帶盤之間的摩擦力呈現(xiàn)大小變化，減輕負載軸轉(zhuǎn)速波動對電動機轉(zhuǎn)速的影響程度。但是，整臺電動機繞轉(zhuǎn)動副振動，使電動機轉(zhuǎn)子中心與負載軸中心的距離不斷變化，這樣的結(jié)構(gòu)是不合理的，它將使傳動皮帶受到的張力沖擊增大。在1511型棉織機上安裝這種彈性電機座進行實測后發(fā)現(xiàn)無明顯的節(jié)電效果(節(jié)電率僅為0.6％)。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，它是由支承架、軸承支座及連接在定子外殼與固定基座之間的彈性元件組成。圖1是節(jié)電彈性電機座的左視圖，在電動機定子(1)上裝有支承架(3a)、(3b)，兩支承架兩側(cè)分別裝有滾動軸承(6)，滾動軸承(6)安裝在軸承支座(4a)、(4b)上，電動機定子通過彈性元件(5)與固定基座(9)相連接，其彈性元件的形成可以是拉簧、壓簧、板簧、扭簧、碟簧。圖2是節(jié)電彈性電機座的正視圖，電動機轉(zhuǎn)子皮帶盤(2)通過皮帶(7)驅(qū)動負載軸(8)。當(dāng)負載阻力矩呈周期性變化時，引起電動機定子與轉(zhuǎn)子間相對轉(zhuǎn)速的周期性波動，電動機定子與轉(zhuǎn)子之間相對轉(zhuǎn)速的周期性波動又引起電動機電磁轉(zhuǎn)矩的周期性波動，電磁轉(zhuǎn)矩的波動成分反作用在定子上，迫使定子產(chǎn)生繞電動機軸心線的擺動。調(diào)節(jié)連接電動機定子與固定基座的彈性元件的剛度系數(shù)，使定子的擺動與轉(zhuǎn)子絕對轉(zhuǎn)速的波動保持同相狀態(tài)，即當(dāng)轉(zhuǎn)子的瞬時絕對轉(zhuǎn)速增加時，定子亦向正方向(設(shè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向為正方向)擺動；當(dāng)轉(zhuǎn)子瞬時絕對轉(zhuǎn)速減小時，定子向負方向擺動，從而可以大大減小電動機定子與轉(zhuǎn)子之間相對轉(zhuǎn)速的波動程度，減少電動機內(nèi)部的能量損耗，提高電動機的效率，增大電動機的輸出功率，提高電動機輸出平均轉(zhuǎn)速，這樣就降低了電動機從電源輸入的電功率，從而起到節(jié)電作用。
把圖1和圖2所示的節(jié)電彈性電機座安裝在1511型44英吋棉織機上，在制織平紋織物時測得，當(dāng)把定子繞電動機軸心線擺動的扭轉(zhuǎn)剛度調(diào)節(jié)到1000牛·米／弧度～1600?！っ祝《确秶鷥?nèi)時，節(jié)電彈性電機座顯示出節(jié)電作用，當(dāng)把定子扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)調(diào)整到最佳值時，可節(jié)電19.4％，與沒有安裝節(jié)電彈性電機座的情況相比，電動機平均轉(zhuǎn)速增加17.02轉(zhuǎn)／分，織機主軸平均轉(zhuǎn)速增加3.8轉(zhuǎn)／分。該織機采用0.8瓩的三相異步電動機驅(qū)動，傳動采用三角皮帶。為了比較安裝節(jié)電彈性電機座前后的電動機瞬時輸入功率波動情況，并借此反映電動機定子與轉(zhuǎn)子之間相對轉(zhuǎn)速的波動情況，采用霍爾有功功率變送器記錄了電動機瞬時輸入功率的一周期(織機主軸一轉(zhuǎn)所需的時間)變化曲線，如圖3圖4所示。圖3是沒有安裝節(jié)電彈性電機座情況下的電動機瞬時輸入功率曲線，圖4是安裝節(jié)電彈性電機座并把彈性元件的剛度系數(shù)調(diào)整到最佳值時電動機瞬時輸入功率曲線，顯然，圖4所示曲線較圖3平穩(wěn)。因為電動機輸入功率隨電動機定子與轉(zhuǎn)子間相對轉(zhuǎn)速而變化，所以電動機瞬時輸入功率曲線的平穩(wěn)就間接地反映了電動機定子與轉(zhuǎn)子間相對轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)，這樣就由實驗證實，采用圖1和圖2所示的節(jié)電彈性電機座，并適當(dāng)調(diào)整彈性元件的剛度，就可以大大降低電動機定子與轉(zhuǎn)子間相對轉(zhuǎn)速的波動程度，從而起到顯著的節(jié)電作用。
本發(fā)明的節(jié)電彈性電機座除了有明顯的節(jié)電作用外，還具有結(jié)構(gòu)簡單，對零件加工要求低，安裝調(diào)試方便，零件不易損壞等優(yōu)點，而且還可提高織機轉(zhuǎn)速。如果把圖1所示的節(jié)電彈性電機座應(yīng)用在負載阻力矩為諧波形力矩加上一常量力矩或一近似諧波形力矩加上一常量力矩的場合，則可得到更佳的節(jié)電效果。
權(quán)利要求
1.一種含有能繞定軸轉(zhuǎn)動的用于支承電動機的支承架以及控制支承架相對定軸轉(zhuǎn)動的彈性裝置的節(jié)電彈性電機座，其特點在于它包含有兩個支承架、安裝在固定基座上的兩個軸承支座以及控制支承架相對于軸承支座擺動的彈性元件所組成。
2.按權(quán)利要求
1所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是兩個支承架固定在電動機定子外殼上。
3.按權(quán)利要求
1、2所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是兩個支承架固定在電動機的前后端蓋上。
4.按權(quán)利要求
1、2所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是兩個支承架上裝有滾動軸承，并分別安裝在固定基座的兩個軸承支座上。
5.按權(quán)利要求
4所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是兩個滾動軸承的軸中心線與電動機轉(zhuǎn)子的軸中心線重合，并與負載軸之間的距離保持恒定。
6.按權(quán)利要求
1所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是控制支承架相對干軸承支座擺動的彈性元件是拉簧、壓簧、扭簧、板簧或碟簧。
7.按權(quán)利要求
1、6所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是控制支承架對于軸承支座擺動的彈性元件連接支承架與軸承支座或固定基座。
8.按權(quán)利要求
1、6所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是控制支承架對于軸承支座擺動的彈性元件連接電動機定子外殼與軸承支座或固定基座。
9.按權(quán)利要求
1、6所述的節(jié)電彈性電機座，其特征是控制支承架對于軸承支座擺動的彈性元件采用拉簧時，電動機繞其轉(zhuǎn)子軸中心線擺動扭轉(zhuǎn)剛度是1000牛·米／弧度～1600?！っ祝《取?br>專利摘要
節(jié)電彈性電機座是一種機械式節(jié)電裝置，適用于三相異步電動機或直流電動機驅(qū)動周期性變化負載的場合。它由電動機支承架、軸承支座以及控制支承架相對于軸承支座擺動的彈性系統(tǒng)等所組成，能減小由變化的負載引起的電動機瞬時轉(zhuǎn)速波動，提高電動機的效率及平均輸出轉(zhuǎn)速，起到明顯的節(jié)電效果。此外它還具有結(jié)構(gòu)簡單、零件不易損壞、易調(diào)試等優(yōu)點。節(jié)電彈性電機座尤其適用于負載呈諧波形變化的場合。
文檔編號H02K7/08GK85201255SQ85201255
公開日1986年7月2日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者胡企賢, 葉曉峰 申請人:中國紡織大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan