專利名稱：可調(diào)速三相鼠籠式異步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及異步感應(yīng)電動機。
一般鼠籠式異步電機調(diào)速，常采用下列方法實現(xiàn)1.電磁調(diào)速電動機，即鼠籠式異步電機加電磁滑差離合器；2.變頻調(diào)速，采用可控硅變頻器；3.變級調(diào)速，為有級調(diào)速；4.降壓調(diào)速。
上述幾種調(diào)速方法不是需另加設(shè)備，就是調(diào)速性能不好。也有采用其他方法調(diào)速的，即將定子鐵芯分成兩個或多個，轉(zhuǎn)子鐵芯也分成兩個或多個，(見圖1)在定子鐵芯(1)上分別裝有三相分布繞組，各繞組之間可以并聯(lián)或串聯(lián)連接，各繞組的極對數(shù)可以通過不同的連接方法組成相同或不同。兩個(或多個)鐵芯在圓周方向的相對位置可以在α＝0～180°之間改變，改變α值，可以使電機的轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線改變，亦即達到調(diào)速的目的。該電機轉(zhuǎn)子的幾個鐵芯(2)安裝在同一軸上，其圓周方向及軸向的相對位置不變，各個轉(zhuǎn)子鐵芯之間的繞組通過連接元件相接，也可在其間加裝若干電阻元件。
上述技術(shù)雖可達到鼠籠式電機的調(diào)速目的，但改變各定子鐵芯相對位置的機械裝置比較復(fù)雜，操作和維護要求高，同時轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體之間的連接及其控制方法的技術(shù)要求也較高，故限制了其推廣的可能性。
本實用新型的目的是設(shè)計一種調(diào)速方便的鼠籠式異步電動機。
本實用新型的技術(shù)方案是鼠籠式異步電動機由電機外殼(3)，定子鐵芯(4)，定子繞組(5)，轉(zhuǎn)子鐵芯(6)及導(dǎo)條(7)所組成，其定子鐵芯分成兩個，一個與一般的鼠籠式電機定子相同，另一個繞有三相繞組(8)構(gòu)成一旋轉(zhuǎn)變壓器，(見圖2)并在其三相繞組端連接三相對稱可調(diào)的電阻(R)，電容(C)，電感(L)或RC，RL的組合。當改變所接阻抗之值時，即可實現(xiàn)有級調(diào)整。
說明附圖如下圖1 現(xiàn)有的調(diào)速鼠籠式異步電機結(jié)構(gòu)示意圖。
1——定子鐵芯及繞組2——轉(zhuǎn)子鐵芯及繞組圖2 為本實用新型鼠籠式異步電機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 為本實用新型鼠籠式異步電機電器元件的等效電路圖。
r1——定子繞組每相電阻 x1——定子繞組每相電抗rm——電動機每相勵磁電阻 xm——電動機每相勵磁電抗r2′——轉(zhuǎn)子每相電阻(折算到定子邊)x2′——轉(zhuǎn)子每相電抗(折算到定子邊)s——轉(zhuǎn)差率 s＝(n1－n)／n1其中n1——同步轉(zhuǎn)速 n——實際轉(zhuǎn)速rm2′——旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁電阻(折算到電機定子邊)xm2′——旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁電抗(折算到電機定子邊)r3′——旋轉(zhuǎn)變壓器定子每相電阻(折算到電機定子邊)x3′——旋轉(zhuǎn)變壓器定子每相電抗(折算到電機定子邊)R′——串接在旋轉(zhuǎn)變壓器定子繞組的每相電阻(折算到電機定子邊)X′——串接在旋轉(zhuǎn)變壓器定子繞組的每相電抗(折算到電機定子邊)圖4 為圖3的簡化等效電路圖圖5、6為電機的不同轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速曲線與負載的轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速曲線圖
以下結(jié)合
本實用新型的工作原理及實施例。
本實用新型的鼠籠異步電機的轉(zhuǎn)子比一般鼠籠電機的轉(zhuǎn)子為長，除與一般鼠籠式異步電機有定子鐵芯(4)，定子繞組(5)，轉(zhuǎn)子鐵芯(6)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條(7)外，在對應(yīng)于轉(zhuǎn)子軸的一端加設(shè)一鐵芯(4)并帶有三相分布繞組(8)，從而構(gòu)成一旋轉(zhuǎn)變壓器，在該三相繞組的端部接三相對稱的可調(diào)電阻R，電容C，電感L，當改變所接阻抗的數(shù)值時，就改變了電動機的轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線的形狀。當負載的機械特性曲線一定時改變電機的轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線就改變了穩(wěn)定運行點，從而達到了調(diào)速的目的。
電動機的輸出轉(zhuǎn)矩與其電參數(shù)及轉(zhuǎn)速的關(guān)系(轉(zhuǎn)速以轉(zhuǎn)差率S來表示)可以用下式來表示(由圖3、4的等效電路圖求得)
圖4中R1′＋X1′＝(rm2′＋xm2′)∥［(r3′＋R′)＋(x3′＋X′)］M＝ (3PU21-r2′/s)/(2πf1[(r1+ r2′/s+R1′)2+ (X1+X2′+X1′)2])其中U1——定子繞組(即電源)相電壓P——極對數(shù)f1——電源頻率(HZ)當改變式中R1′X1′的數(shù)值時，即可改變電機的轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線［N＝f(S)］，如圖5、6，即為不同R1′、X1′數(shù)值時的M＝f(S)曲線和負載轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速曲線圖，當電機所帶負載的轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性為恒定時，則與不同的電機轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線相配合，即可得到電機不同的穩(wěn)定運行點，如圖5。電機在A點穩(wěn)定運行，圖6電機在B點穩(wěn)定運行。這樣當負載要求的轉(zhuǎn)矩較小，電機即可在較低的轉(zhuǎn)速運行，以達到節(jié)電的目的。這樣適用于負載轉(zhuǎn)矩經(jīng)常變化的風機，水泵類負載中使用，只要改變連接在旋轉(zhuǎn)變壓器三相繞組端部的電阻(R)、電容(C)、電感(L)的值，即可達到調(diào)速的目的。使用方便，不需另加附加設(shè)備，維修簡單。
權(quán)利要求1.一種鼠籠式異步電機，由電機外殼，定子鐵芯，定子繞組，轉(zhuǎn)子鐵芯及導(dǎo)條所組成，其特征是定子鐵芯分成兩個，一個與一般鼠籠式異步電機相同，另一個繞有三相對稱繞組，并在其三相端連接三相對稱可調(diào)電阻(R)、電容(C)、電感(L)。
專利摘要一種可調(diào)速三相鼠籠式異步電機，該電機的定子分成兩個，一個與一般鼠籠異步電機一樣，另一個在其鐵芯上繞有三相對稱繞組，并在繞組端部連接上三相對稱電阻、電容、電感，當改變所接電阻、電容、電感數(shù)值時。電機的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線即改變，當該電機帶負載時(如風機水泵類負載)，負載的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線為—固定曲線，改變電機的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線，即可使電機在不同工作點穩(wěn)定運行(即在不同轉(zhuǎn)速)以節(jié)約電能。
文檔編號H02K16/00GK2099407SQ9122553
公開日1992年3月18日 申請日期1991年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月28日
發(fā)明者徐伯雄, 陳丕璋 申請人:清華大學(xué)