[发明专利]双磁场变流式异步调速电动机无效

专利信息
申请号: 200610032278.2 申请日: 2006-09-19
公开(公告)号: CN101150275A 公开(公告)日: 2008-03-26
发明(设计)人: 李其忠 申请(专利权)人: 李其忠
主分类号: H02K16/04 分类号: H02K16/04;H02K7/12;H02K17/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 410007湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 磁场 变流式 异步 调速 电动机
【说明书】:

技术领域

发明属于电动机技术领域,尤其涉及一种拥有两个磁场的双磁场变流式异步调速电动机。

背景技术

现有技术的调速方法有两类:一是电动机调速,如直流电动机调速、变磁级对数调速、变频调速、变电压调速及展波调速。由于设备复杂、容量大、电压高,这些方法得不到广泛应用;二是机械调速,如变档调速、液压调速、偶合器调速等。由于机械调速必须增设一套机械装置,投资大、能耗高,而且灵敏性差、故障率高、维护工作量大。特别是大功率机械调速,目前尚无大容量无级调速的异步电动机可以实现,只能增设液力偶合器、摩擦片偶合器等。然而这些机械调速装置设备庞大,结构复杂,价格昂贵,生产过程中运行维护工作量大,可靠性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是,针对现有技术存在的缺陷,提供一种改进的,利用矢量合成法改变磁场大小从而直接进行无级调速的双磁场变流式异步调速电动机,解决异步电动机定子磁场的合成可变问题,要求技术先进可靠、结构简单可行。

本发明的技术解决方案是,所述双磁场变流式异步调速电动机,如图1所示,具有绝缘外壳5,该绝缘外壳5中,有圆柱形转子1,所述转子1上同轴线套有筒状定子,其技术特点在于,所述定子为二节即定子2与定子3,定子2与定子3之间轴向间隔。使定子(2~3)中任一定子能在设定几何角度范围内往复转动,定子2的线圈与定子3的线圈同相序同相位电连接。定子2或定子3径向一侧还配置有一执行器4并由该执行器4执行驱动及在可调几何角度范围内任一位置锁定定子2或定子3。

本发明的双磁场变流式异步调速电动机如上述由转子1、定子(2~3)和执行器4组成。其中的转子1,其结构为鼠笼式结构,与常用异步电动机转子结构相同,由转子铁芯和转子线圈组成。传统的定子亦与常用异步电动机的定子结构相同,只是被设为轴向间隔套装的两个同结构的半容量定子,一个是定子2,一个是定子3,均由定子铁芯和定子线圈组成并由其中之一与执行器4匹配组装。两定子线圈的绕组形式、绕线方式、磁极对数等电气参数相同。所述执行器4亦为传统的通用执行器。该执行器可接受由手动控制、电动控制、远方电动和自动调节装置下达的操作指令。从而实现遥控和自动调节双磁场变流式异步电动机转速的目的,易于实现远动、自动及计算机化。

本发明的工作原理是,基于磁场、电流是一种矢量,可以利用改变两个分磁场的夹角,使它们在同一电动机转子内的感应电流的夹角也发生同样的改变,从而使合成的感应电流相应发生变化,得以完成调节异步电动机转速的目的。如附图1所示,定子2产生的旋转磁场为F1,定子3产生的旋转磁场为F2,假设F1和F2之间初始夹角为α,合成旋转磁场为F,如附图2所示,显然,F1和F2在电动机转子中感应电流I1和I2,它们之间的夹角也为α,合成感应电流为I。当执行器4驱动定子3转动时,旋转磁场F2即随之转动而到F2′的位置,它在电动机转子中的感应电流I2也相应变到I2′的位置,此时的合成电流I则变为I′。可见,I′与I相比较,其大小和方向都发生了显著的变化。从设计上和定子线圈的连接入手,我们可以做到使定子2和定子3产生的两个旋转磁场F1和F2它们的大小相等,转速相同,转向一致。显然,电动机转子中合成感应电流I的大小则仅处决于F1和F2之间的夹角α。当α从0°~180°变化时,电动机转子中的合成感应电流即从2I1(或I2)变到0。也就是说,双磁场变流式异步调速电动机是利用改变定子2和定子3产生的旋转磁场之间的夹角使电动机转子中合成感应电流I发生变化,以实现异步电动机调速的。

本发明的有益效果是,双磁场合成法对电动机发生影响,只需通过调整两个磁场的夹角即可改变电动机转子合成感应电流的大小,实现异步电动机转速的调节。说明这种矢量合成法是目前最先进的、简单可行的调速方法。可广泛应用于电力、化工、机械、采矿、冶金、交通运输各个行业,充分满足对机械调速的要求。该方法与当前常用调速方法相比,具有明显的优点和经济效果:

1、在设备结构上,仅将异步电动机定子分成两个半容量定子,由同一电源供电,无需附加任何其它设备,节约投资,可靠性高,维护工作量少;

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