專(zhuān)利名稱：交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置。
現(xiàn)有國(guó)內(nèi)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的中型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)主要是碳刷(B)、滑環(huán)(14)、交流接觸器(29)、頻敏電阻器(30)、聯(lián)接電纜(31)等，固定轉(zhuǎn)子回路中可串接電阻或電抗，使電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)獲得較高的功率因數(shù)和較大轉(zhuǎn)矩，所以在冶金、機(jī)械、化工等行業(yè)廣泛應(yīng)用，但是由于控制設(shè)備復(fù)雜、電器元件接觸點(diǎn)多，經(jīng)常出現(xiàn)故障，特別是多臺(tái)電機(jī)起動(dòng)，更容易造成電器元件損壞，影響電機(jī)正常運(yùn)行，需花費(fèi)大量人力物力進(jìn)行維修、更換。以130～245千瓦電機(jī)為例，每年僅電器元件損耗每臺(tái)就達(dá)2萬(wàn)元左右(見(jiàn)YR、JR系列電機(jī)，南京汽輪電機(jī)廠生產(chǎn))。
本實(shí)用新型的目的，就是提供一種新型的電機(jī)起動(dòng)裝置，解決電器損耗多，故障率高的問(wèn)題，減少停機(jī)損失，降低運(yùn)行成本，提高運(yùn)行質(zhì)量，保證電機(jī)正常工作，節(jié)省電能，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣完成的設(shè)計(jì)一種交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器，取代現(xiàn)有的碳刷滑環(huán)起動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝置在電機(jī)后軸(11)上，其結(jié)構(gòu)形式是將變阻線圈(9)、離心開(kāi)關(guān)(3)安裝在軛板(1)上組成，變阻線圈(9)固定裝置在兩塊軛板(1)之間，離心開(kāi)關(guān)(3)是由活動(dòng)電極部分和固定電極部分安裝在電極套(23)上組成，在軛板(1)上環(huán)繞中心軸孔(D)呈放射狀均勻分布，徑向固定在軛板(1)上。變阻線圈(9)由圓柱形磁芯(8)套裝線圈(7)組成，軸向裝置在兩塊軛板(1)中間，以軸套(2)為中心均勻分布，由磁芯螺釘(5)和定位墊(4)將磁芯(8)與軛板(1)固定在一起，線圈(7)首端與接線柱(6)焊接為一體。離心開(kāi)關(guān)(3)的活動(dòng)電極部分包括活動(dòng)電極(22)、重錘(25)、彈簧(24)、接線螺母(27)，固定電極部分包括固定電極(18)、電極固定端蓋(20)、電極絕緣墊(21)、電極固定螺母(19)，固定電極內(nèi)端圓盤(pán)(T)嵌入電極固定端蓋(20)內(nèi)端面的凹槽，固定電極(18)外端伸出電極固定端蓋(20)外面，由電極固定螺母(19)將固定電極(18)與電極固定端蓋(20)緊固在一起，再由固定螺釘(28)將電極固定端蓋(20)和電極絕緣墊(21)固定在電極套(23)上，活動(dòng)電極(22)上裝有重錘(25)，活動(dòng)電極(22)內(nèi)端套裝彈簧(24)伸入電極套(21)內(nèi)，彈簧(24)將重錘(25)撐在電極套(23)開(kāi)口端，由電極擋板(26)擋在電極套(23)內(nèi)，活動(dòng)電極(22)外端伸出電極擋板(26)外面，套裝接線螺母(27)，電極套(23)的底座(Y)由螺釘固定在軛板(1)上。軛板(1)為兩塊相同的帶中心軸孔(D)的圓形金屬平板，平行套裝在軸套(2)兩端，軛板(1)上開(kāi)有磁芯定位孔和接線柱(6)孔，變阻線圈(8)首端焊接的接線柱(6)可穿過(guò)接線柱(6)孔伸出軛板(1)外面。。將離心開(kāi)關(guān)(3)的活動(dòng)電極(22)外端用導(dǎo)線與接線螺母(27)全部聯(lián)接起來(lái)，并與軛板(1)聯(lián)接固定。整套無(wú)刷變阻起動(dòng)器裝配好即可套裝在電機(jī)后軸(11)上。安裝時(shí)將帶有接線柱(6)的軛板(1)面向電機(jī)(10)遠(yuǎn)端，用聯(lián)接鍵嵌入軸套(2)和電機(jī)后軸(11)的鍵槽固定，使無(wú)刷變阻起動(dòng)器與電機(jī)后軸(11)連接成為一體，接線柱(6)與離心開(kāi)關(guān)(3)的固定電極(18)用導(dǎo)線聯(lián)接，再將電機(jī)后軸(11)中引出的導(dǎo)線與接線柱(6)聯(lián)接在一起。裝配好后即可開(kāi)始工作，接通電源，電機(jī)(10)處于起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，電氣工作原理為定子通電→轉(zhuǎn)子線路感應(yīng)電流→轉(zhuǎn)子電流通無(wú)刷變阻起動(dòng)器→電機(jī)(10)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速，在離心力作用下，離心開(kāi)關(guān)(3)的重錘(25)壓縮彈簧(24)，使活動(dòng)電極(22)內(nèi)端伸出電極套(23)底端的中心通孔與固定電極圓盤(pán)(T)相接觸，連通固定電極(18)直接導(dǎo)通轉(zhuǎn)子回路→轉(zhuǎn)子→電機(jī)(10)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)閉電源，電機(jī)(10)轉(zhuǎn)速下降，離心力減小，離心開(kāi)關(guān)(3)的彈簧(24)將重錘(25)頂回，活動(dòng)電極(22)與固定電極(18)脫離接觸，線路斷開(kāi)，回到初始狀態(tài)。本實(shí)用新型完全去掉了傳統(tǒng)的碳刷(13)、滑環(huán)(14)、交流接觸器(29)等元器件。離心開(kāi)關(guān)(3)在電機(jī)后軸(11)上直接將轉(zhuǎn)子線短接，減少了轉(zhuǎn)子線路中的電阻，增大了轉(zhuǎn)子回路的運(yùn)轉(zhuǎn)電流，降低了電機(jī)(10)無(wú)功消耗，使電機(jī)(1)處于最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。同時(shí)由于本實(shí)用新型直接裝在電機(jī)后軸(11)上，與轉(zhuǎn)子成為一體，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)子線直接與本實(shí)用新型相連，沒(méi)有任何線路損耗，而且本實(shí)用新型隨轉(zhuǎn)子一同運(yùn)轉(zhuǎn)，相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能和放能的機(jī)構(gòu)，因此提高了電機(jī)(10)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，在起動(dòng)時(shí)增加了轉(zhuǎn)子的阻抗，有效地減小了起動(dòng)電流，增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
經(jīng)過(guò)上述設(shè)計(jì)、制作、試驗(yàn)，證明本實(shí)用新型成功地將原有的起動(dòng)裝置全部去掉，徹底地解決了電器的損耗和維修問(wèn)題，有效地保證電機(jī)(10)正常起動(dòng)運(yùn)行，減少了故障和停機(jī)損失，提高了有功功率和運(yùn)行質(zhì)量，起動(dòng)電流小，轉(zhuǎn)矩大，能夠節(jié)省電能，延長(zhǎng)電機(jī)(10)使用壽命，較好地達(dá)到了預(yù)定目的。
下面對(duì)附圖加以說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)正視圖；圖2是圖1的左側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型安裝位置圖；圖4是原有起動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)位置圖；圖5是本實(shí)用新型的離心開(kāi)關(guān)(3)結(jié)構(gòu)剖視圖；圖6是本實(shí)用新型電路聯(lián)接圖；圖7是原有起動(dòng)裝置電路聯(lián)接圖。
圖中，1-軛板，2-軸套，3-離心開(kāi)關(guān)，4-定位墊，5-磁芯螺釘，6-接線柱，7-線圈，8-磁芯，9-變阻線圈，10-電機(jī)，11-電機(jī)后軸，12-碳刷固定架，13-碳刷，14-滑環(huán)，15-絕緣套，16-轉(zhuǎn)換手柄，17-滑環(huán)軸套，18-固定電極，19-電機(jī)固定螺母，20-電極固定端蓋，21-電極絕緣墊，22-活動(dòng)電極，23-電極套，24-彈簧，25-重錘，26-電極擋板，27-接線螺母，28-固定螺釘，29-交流接觸器，30-頻敏電阻器，31-聯(lián)接電纜，D-中心軸孔，Q-電機(jī)轉(zhuǎn)子，Y-底座，T-固定電極內(nèi)端圓盤(pán)，W-軛板與變阻線圈組合。
最后通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
取130KW空壓機(jī)配套JR127-8型電機(jī)進(jìn)行改裝，將原有電機(jī)后軸上所裝的碳刷滑環(huán)起動(dòng)裝置，包括交流接觸器、時(shí)間繼電器、頻敏電阻器、聯(lián)接電纜全部去掉，重新裝置新型無(wú)刷變阻起動(dòng)器。各組成部件的制作材料、參數(shù)為兩塊軛板采用45#鋼板制作，外徑340mm厚10mm，中心軸孔95mm，軸孔邊沿開(kāi)有14×5mm鍵槽，環(huán)繞中心軸孔開(kāi)有6個(gè)磁芯定位孔60mm，軛板中心所套裝的軸套采用35#無(wú)縫鋼管制作，外徑100mm，兩端各帶95×10mm的圓臺(tái)，外圓柱面上開(kāi)有寬14mm長(zhǎng)20mm深5mm的鍵槽，一端內(nèi)徑為80mm，一端為82mm。磁芯采用電工圓鋼制作，直徑70mm長(zhǎng)198mm，兩端各帶60×4mm的圓臺(tái)，中心開(kāi)有M18mm絲孔，深40mm，共6個(gè)。定位墊用A3鋼板加工，外徑80mm厚10mm，一端面帶有60×4mm圓臺(tái)，中心開(kāi)有18mm絲孔，定位墊共12個(gè)。線圈選用5×9mm雙玻璃絲漆包線繞成3層，每層15匝，內(nèi)徑70mm，經(jīng)過(guò)浸漆烘干后套在磁芯上，形成變阻線圈，共6只。線圈首端焊接銅棒穿出軛板之外形成接線柱，其尾端都用聯(lián)線短接在一起。裝好變阻線圈后，即可將6只變阻線圈環(huán)繞軸套，軸向安裝在兩塊軛板之間，將定位墊蓋在磁芯定位孔上，用磁芯螺釘將定位墊、軛板和磁芯緊固為一體。離心開(kāi)關(guān)的活動(dòng)電極采用電解銅棒加工成M10×55mm的絲棒，重錘采用45#圓鋼加工成直徑30mm厚20mm的圓柱塊，中心開(kāi)有M10mm絲孔，彈簧選用動(dòng)程為10～15mm的壓縮彈簧，初始?jí)毫?kg，最終壓力為8.5kg，接線螺母和電極固定螺母都選用M10mm銅螺母，固定電極采用電解銅棒加工成一端帶有直徑18mm厚5mm圓盤(pán)的M10×35mm的絲棒，電極固定端蓋選用45#鋼加工成外徑45mm厚17mm、內(nèi)絲孔M10mm的圓環(huán)套，一端中心帶有18.5×7mm的圓形凹槽，環(huán)繞內(nèi)絲孔周?chē)鶆蜷_(kāi)有4個(gè)10mm螺釘孔。電極絕緣墊是用絕緣板加工成外徑45mm厚5mm帶有19mm中心孔的圓環(huán)墊，環(huán)繞中心孔均勻開(kāi)有4個(gè)10mm的螺釘孔。電極套選用45#鋼制作成圓筒形，外徑45mm，長(zhǎng)50mm，開(kāi)口端內(nèi)孔直徑30mm，底端開(kāi)有中心通孔15mm，環(huán)繞底端中心孔有4個(gè)M8×10mm絲孔。電極擋板用A3鋼板制成外徑45mm，內(nèi)孔26mm，厚3mm的圓環(huán)板，內(nèi)孔周?chē)_(kāi)有4個(gè)5mm螺釘孔。將各種零件按前述組裝方式裝配離心開(kāi)關(guān)，共裝6只，再將離心開(kāi)關(guān)環(huán)繞中心軸孔在軛板上呈放射狀排列，徑向固定在軛板上。整套無(wú)刷變阻起動(dòng)器就完成了，然后整體裝在電機(jī)后軸上，帶接線柱的軛板面向電機(jī)遠(yuǎn)端。接好導(dǎo)線之后，即可投入工作。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流為210～220A，較原有碳刷滑環(huán)起動(dòng)裝置電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電流220～230A降低了10A，耗電量每小時(shí)109～114千瓦，較原有裝置每小時(shí)114～119千瓦降低了5千瓦。按每臺(tái)電機(jī)每天2班生產(chǎn)16小時(shí)，每年300個(gè)工作日計(jì)，本實(shí)用新型較原有裝置合計(jì)每年節(jié)電24000千瓦，價(jià)值1.4萬(wàn)元，同時(shí)免除了原有裝置的電器損耗、維修費(fèi)用每年約1.2萬(wàn)元。本實(shí)用新型造價(jià)比原有起動(dòng)裝置低，換裝方便，宜于推廣，節(jié)能效果顯著，收回成本快，而且節(jié)省人力物力。
權(quán)利要求1.一種交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器，裝置在電機(jī)后軸(11)上，其特征在于是將變阻線圈(9)、離心開(kāi)關(guān)(3)安裝在軛板(1)上組成，變阻線圈(9)固定裝置在兩塊軛板(1)之間，離心開(kāi)關(guān)(3)是由活動(dòng)電極部分部和固定電極部分安裝在電極套(23)上組成，在軛板(1)上環(huán)繞中心軸孔(D)呈放射狀均勻分布，徑向固定在軛板(1)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器，其特征在于所說(shuō)的變阻線圈(9)由圓柱形磁芯(8)套裝線圈(7)組成，軸向裝置在兩塊軛板(1)中間，以軸套(2)為中心均勻分布，由磁芯螺釘(5)和定位墊(4)將磁芯(8)與軛板(1)固定在一起，線圈(7)前端與接線柱(6)焊接為一體。
3.按照權(quán)利要求1所述的交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器，其特征在于所說(shuō)的離心開(kāi)關(guān)(3)的活動(dòng)電極部分包括活動(dòng)電極(22)、重錘(25)、彈簧(24)、接線螺母(27)，固定電極部分包括固定電極(18)、電極固定端蓋(20)、電極絕緣墊(21)、電極固定螺母(19)，固定電極內(nèi)端圓盤(pán)(T)嵌入電極固定端蓋(20)內(nèi)端面的凹槽，固定電極(18)外端伸出電極固定端蓋(20)外面，由電極固定螺母(19)將固定電極(18)與電極固定端蓋(20)緊固在一起，再由固定螺釘(28)將電極固定端蓋(20)和電極絕緣墊(21)固定在電極套(23)上，活動(dòng)電極(22)上裝有重錘(25)，活動(dòng)電極(22)內(nèi)端套裝彈簧(24)伸入電極套(23)內(nèi)，彈簧(24)將重錘(25)撐在電極套(23)開(kāi)口端，由電極擋板(26)擋在電極套(23)內(nèi)，活動(dòng)電極(22)外端伸出電極擋板(26)外面，套裝接線螺母(27)，電極套(23)的底座(Y)由螺釘固定在軛板(1)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器，其特征在于所說(shuō)的軛板(1)為兩塊相同的帶中心軸孔(D)的圓形金屬平板，平行套裝在軸套(2)的兩端，軛板(1)上環(huán)繞中心軸孔(D)開(kāi)有磁芯定位孔和接線柱(6)孔。
專(zhuān)利摘要交流異步電機(jī)用無(wú)刷變阻起動(dòng)器,由變阻線圈(9)、離心開(kāi)關(guān)(3)安裝在軛板(1)上組成,取代原有碳刷滑環(huán)機(jī)構(gòu)。磁芯(8)套裝線圈(7)組成變阻線圈(9),固定裝置在兩塊軛板(1)之間,活動(dòng)電極部分和固定電極部分安裝在電極套(23)上組成離心開(kāi)關(guān)(3),在軛板(1)上呈放射狀徑向固定,直接與轉(zhuǎn)子線短接。本實(shí)用新型消除了線路損耗,減少了電阻,降低了無(wú)功功率,增大了運(yùn)轉(zhuǎn)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)距,提高了運(yùn)行穩(wěn)定性,免除了電器損耗和維修停機(jī)損失,節(jié)電5%以上。
文檔編號(hào)H02P1/26GK2368219SQ98222698
公開(kāi)日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1998年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月22日
發(fā)明者路光明 申請(qǐng)人:路光明