專利名稱：籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置，屬于一種調(diào)速裝置，特別適用于泵類、風(fēng)機(jī)類負(fù)載需要方便調(diào)速的場合。
在本發(fā)明作出之前，國內(nèi)外廣泛開展了對籠型異步電機(jī)調(diào)速的研究，到目前為止，適合于該類電機(jī)較為成功的調(diào)速方式有調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、變頻調(diào)速和電磁調(diào)速等。在這些調(diào)速方式中僅有變極調(diào)速是通過改變電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(繞組內(nèi)部接線)來達(dá)到調(diào)速的目的，然而變極調(diào)速實(shí)現(xiàn)調(diào)速的級數(shù)太少，且轉(zhuǎn)速不能隨意選擇，因而適用范圍受到限制;而其它方式均要附加其它設(shè)備進(jìn)行調(diào)速，如電磁調(diào)速所采用的異步電機(jī)和離合器整套裝置的售價(jià)大約是同容量電機(jī)售價(jià)的3～4倍，大大增加調(diào)速裝置的設(shè)備投資;調(diào)壓調(diào)速是用飽和電抗器或可控調(diào)壓電路改變定子繞組電源電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速，變頻調(diào)速是用一套變頻裝置改變電源頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)速，這二種調(diào)速裝置的價(jià)格也都是同容量電機(jī)價(jià)格的4～10倍，調(diào)壓調(diào)速、變頻調(diào)速都會使電壓、電流波形發(fā)生畸變，附加損耗增加，對電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響，這些調(diào)速方式的可靠性很大程度上取決于這套裝置的可靠性，同時(shí)由于分二級(裝置一級、電機(jī)一級)調(diào)速，勢必使設(shè)備投資增大，效率降低，因此該類調(diào)速裝置無論從設(shè)備、投資、效率、可靠性等方面都存在不可忽視的問題。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、電壓和電流波形穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、成本低的籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置。
本發(fā)明的籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置，籠型移相電機(jī)1主要由鼠籠轉(zhuǎn)子3、定子4和軸承9組成，該調(diào)速裝置是由籠型移相電機(jī)1和控制器2組成，籠型移相電機(jī)1的定子或定子連同外殼分為二節(jié)，一節(jié)由主繞組鐵芯6和三相主繞組5或主繞組鐵芯6、三相主繞組5和外殼組成，另一節(jié)由移相繞組鐵芯8和三相移相繞組7或移相繞組鐵芯8、三相移相繞組7和外殼組成，在主繞組鐵芯6和移相繞組鐵芯8上分別嵌放極數(shù)相同、電路上相互獨(dú)立的三相主繞組5和三相移相繞組7，三相主繞組5接至額定三相電源，定子4分為二節(jié)的三相移相繞組7通過連接控制器2移動空間排列相位接至額定三相電源，控制器2采用分接開關(guān)或繼電接觸器，定子4連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7直接接至額定三相電源，這時(shí)三相移相繞組7所在的一節(jié)定子4連同該定子外殼與蝸輪蝸桿、齒輪對或類似的機(jī)械傳動裝置聯(lián)接。
籠型移相電機(jī)1的三相移相繞組5線圈個(gè)數(shù)和定子4槽數(shù)相等，定子分為二節(jié)的三相移相繞組7可采用120°相帶三角形接線，這時(shí)最多引出線數(shù)和籠型移相電機(jī)1一對極下線圈數(shù)相等，該三相移相繞組也可采用60°相帶的三角形或星形接線，這時(shí)最多引出線數(shù)是籠型移相電機(jī)1一對極下線圈數(shù)的二倍，定子連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7內(nèi)部接線和一般異步電機(jī)定子接線相同，引出線為三相。
當(dāng)控制器2采用繼電接觸器時(shí)，該繼電接觸器的數(shù)目可以是和該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)相等或大于該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)。
本發(fā)明的解決方案是籠型移相電機(jī)1的定子4分為兩節(jié)，一節(jié)由主繞組鐵芯6和三相主繞組5組成，另一節(jié)由移相繞組鐵芯8和三相移相繞組7組成，在主繞組鐵芯6和移相繞組鐵芯8上分別嵌放一套按額定三相電源設(shè)計(jì)的極數(shù)相同的三相主繞組5和三相移相繞組7，這二套繞組在電路上相互獨(dú)立，它們的空間相位完全相同。當(dāng)它們分別接上相序相同的額定三相電源時(shí)，二同步旋轉(zhuǎn)磁場就以相同的空間初相角同步同向旋轉(zhuǎn)，鼠籠轉(zhuǎn)子3導(dǎo)條受到二個(gè)同步同相位旋轉(zhuǎn)磁場切割，產(chǎn)生了兩個(gè)同相位的感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的大小和頻率、轉(zhuǎn)差率成正比，它們始終同相位，當(dāng)三相移相繞組7通過控制器2移動空間排列相位，即三相移相繞組7的接線順序在園周方向上移過一個(gè)α角后，接至相序相同的額定三相電源，則三相主繞組5和三相移相繞組7產(chǎn)生的兩個(gè)同步旋轉(zhuǎn)磁場就以互差α角同步同向旋轉(zhuǎn)，這時(shí)鼠籠轉(zhuǎn)子3導(dǎo)條的二個(gè)感應(yīng)電勢也互差α角，逐級改變?nèi)嘁葡嗬@組7接線次序，就逐級改變鼠籠轉(zhuǎn)子3合成電勢的有效值，當(dāng)α角為180°電角度時(shí)，鼠籠轉(zhuǎn)子3合成電勢的有效值最低，合成電勢有效值等于三相主繞組5產(chǎn)生的電勢有效值和三相移相繞組7產(chǎn)生的電勢有效值之差，鼠籠轉(zhuǎn)子3電勢的逐級改變，就可實(shí)現(xiàn)籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置的逐級調(diào)速。當(dāng)三相移相繞組7的移相采用機(jī)械移相方式時(shí)，將定子4連外殼分為二節(jié)，三相移相繞組7直接接至額定三相電源，三相移相繞組7所在的一節(jié)定子4連同外殼通過蝸輪、蝸桿、齒輪對或類似的機(jī)械傳動裝置可繞該電機(jī)1軸線轉(zhuǎn)動，則可實(shí)現(xiàn)該籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置的無級調(diào)速。
本發(fā)明的籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置，與已有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、電壓和電流波形穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速分布較均勻、調(diào)速范圍廣、操作維護(hù)方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該調(diào)速裝置的成本只有電磁調(diào)速、變頻調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速裝置成本的 1/2 ～ 1/5 。


圖1為籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置示意圖。
其中1-籠型移相電機(jī)，2-控制器。
圖2為籠型移相電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
其中3-鼠籠轉(zhuǎn)子，4-定子，5-三相主繞組，6-主繞組鐵芯，7-三相移相繞組，8-移相繞組鐵芯，9-軸承。
圖1、圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
如圖1、圖2所示，以定子4分為二節(jié)的4極36槽籠型移相電機(jī)為例，三相移相繞組7和移相繞組鐵芯8組成的定子4每180°電角度占9個(gè)槽，移相按槽移，每移動一步，相位移過一個(gè)槽，即20°電角度，因此最多可獲得十級調(diào)速，三相移相繞組7的接線方式不至一種，下面僅僅介紹一種較簡單的方式。為使三相移相繞組7引出籠型移相電機(jī)1的線盡量少，將兩對極下對應(yīng)槽的線圈都并聯(lián)起來，當(dāng)全部線圈一一對應(yīng)并聯(lián)完后，再按空間位置順序連成一個(gè)大回路，然后將回路上的所有連接點(diǎn)接上引線引出該電機(jī)1外，這時(shí)的三相移相繞組7是一個(gè)帶有18個(gè)抽頭的二路并聯(lián)環(huán)路，按120°相帶考慮，這時(shí)的接線就構(gòu)成了該移相繞組7內(nèi)部的二路并聯(lián)三角形接線。對小容量電機(jī)1，該調(diào)速裝置的控制器2可采用分接開關(guān)形式，如A、B、C三相電源分別接通互差120°電角度的三根引出線就獲得一級轉(zhuǎn)速，逐級輪換與A、B、C三相電源連接的三根引出線就逐級改變了該電機(jī)1的轉(zhuǎn)速。對較大容量電機(jī)1，該調(diào)速裝置的控制器2可采用繼電接觸器控制線路，利用十個(gè)繼電接觸器就可實(shí)現(xiàn)十級轉(zhuǎn)速控制。
權(quán)利要求
1.一種籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置，籠型移相電機(jī)1主要由鼠籠轉(zhuǎn)子3、定子4和軸承9組成，其特征是該調(diào)速裝置是由籠型移相電機(jī)1和控制器2組成，籠型移相電機(jī)1的定子4或定子4連同外殼分為二節(jié)，一節(jié)由主繞組鐵芯6和三相主繞組5或主繞組鐵芯6三相主繞組5和外殼組成，另一節(jié)由移相繞組鐵芯8和三相移相繞組7或移相繞組鐵芯8、三相移相繞組7和外殼組成，在主繞組鐵芯6和移相繞組鐵芯8上分別嵌放極數(shù)相同、電路上相互獨(dú)立的三相主繞組5和三相移相繞組7，三相主繞組5接至額定三相電源，定子4分為二節(jié)的三相移相繞組7通過連接控制器2移動空間排列相位接至額定三相電源，控制器2采用分接開關(guān)或斷電接觸器，定子4連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7直接接至額定三相電源，這時(shí)三相移相繞組7所在的一節(jié)定子4連同該定子外殼和蝸輪蝸桿、齒輪對或類似的機(jī)械傳動裝置聯(lián)接。
2.按權(quán)利要求1所述的調(diào)速裝置，其特征是三相移相繞組7線圈個(gè)數(shù)和定子4槽數(shù)相等，定子分為二節(jié)的三相移相繞組7可采用120°相帶三角形接線，這時(shí)最多引出線數(shù)和籠型移相電機(jī)1一對極下線圈數(shù)相等，該三相移相繞組也可采用60°相帶的三角形或星形接線，這時(shí)最多引出線數(shù)是籠型移相電機(jī)1一對極下線圈數(shù)的二倍，定子連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7內(nèi)部接線和一般異步電機(jī)定子接線相同，引出線為三相。
3.按權(quán)利要求1所述的調(diào)速裝置，其特征是當(dāng)控制器2采用繼電接觸器時(shí)，該繼電接觸器的個(gè)數(shù)可以是和該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)相等或大于該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)。
全文摘要
一種籠型移相電機(jī)調(diào)速裝置，由籠型移相電機(jī)和控制器組成，籠型移相電機(jī)的定子或定子連同外殼分為二節(jié)，該定子分別由主繞組鐵芯、三相主繞組和移相繞組鐵芯、三相移相繞組組成，三相移相繞組通過控制器或通過機(jī)械傳動裝置改變?nèi)嘁葡嗬@組的空間相位實(shí)現(xiàn)分級調(diào)速或無級調(diào)速，該發(fā)明的調(diào)速裝置與已有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、電壓和電流波形不畸變、轉(zhuǎn)速分布較均勻、調(diào)速范圍廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于泵類、風(fēng)機(jī)類負(fù)載的場合。
文檔編號H02K17/36GK1033546SQ87101300
公開日1989年6月28日 申請日期1987年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月17日
發(fā)明者金陽 申請人:浙江工學(xué)院