[实用新型]三相交流自调速电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流调速拖动装置，特别涉及一种三相交流自调速电动机。

背景技术

在工矿企业中，广泛使用着各种高能耗的风机和泵类设备，年耗电量占全国工业用电总量的50％以上，而且在逐年上升。过去由于没有适合拖动大功率风机、水泵的节能调速电动机，都是用挡风板和阀门调控系统的流量，造成了很大的电能浪费。

近几年，由于节能环保的迫切需要，由大功率电子整流和开关器件组成的交流串级调速装置和变频调速装置经多年的改进，其技术和产品已基本成熟，目前国家正在强行推广其用于风机、水泵的调速节能改造。但在使用这种串联在电动机主回路中的大功率电子整流和逆变装置时，出现了一系列众所周知的负面效应，造成了推广难的局面，由于这类装置在用于风机、泵类设备时存在着多种过剩的功能，特别是各种断电保护功能，使风机和水泵系统的运行可靠性下降到了直流电动机调速系统的水平。电子逆变器供给交流感应电动机绕组的电流中，含有大量高次谐波电流和尖峰电压，使电动机产生很大的逆序转矩，以及绕组的快速老化等负面效应，进一步造成调速系统的效率、可靠性及使用寿命的大幅度下降。

发明内容

为了解决交流变频调速装置，在用于风机和泵类设备的节能改造时，存在的各种“先天”性的难以克服的缺点和不足。

本实用新型的目的之一是：提供一种在高速区间的各种转速下节电运行时，比变频调速系统的运行效率高，且不消耗控制功率的6000V高压三相交流自调速电动机和380V低压自调速电动机。

本实用新型的目的之二是：提供一种能使风机、泵类系统高度机电一体化，使系统中的设备最少化，轻量化的三相交流自调速电动机。

本实用新型的目的之三是：提供一种不产生变频调速系统在运行中产生两种有害的高次谐波及各种负效应的三相交流自调速电动机。

本实用新型是这样实现的：三相交流自调速电动机是由电机外壳、定子铁心、三相绕组、笼型转子、调节转速的传动机构、前后端盖、前后轴承及内外冷却风扇组成。其特征是：定子铁心的长度是笼型转子铁心长度的1.2到2.2倍，并在长出转子铁心的一段和定子绕组端部长度的内侧所形成的空腔中，有调控三相交流定子绕组电势(E₁)幅值大小的转速调节器。

其从属特征是：

1.转速调节器是由一头固定在电动机端盖内侧面的2至4根带有轴向导槽的导轨(1)、带有位置控制电刷及在圆周上有多个闭口槽，并能在导轨上移动的定子铁心内磁轭(14)构成。

2.内磁轭(14)是由安装在1至2个滚珠轴承外环上，并高速旋转的软磁实心转子，或通过内孔带有滑板的导套(3)，滑动装配在导轨(1)上的碟型软磁叠片组件，或在圆周上有多个闭口槽的叠片组件构成。

3.调节转速的传动机构是通过装在每个传动轴(12)一头的2至4个径向止推球轴承(7)，安装在端盖侧面向内伸出的1至3个小轴承盒中的1至3根一头有螺纹的传动轴(12)和固定在内磁轭(14)侧面的1至3个内螺纹套筒或滚珠螺旋副，以及固定在传动轴(12)一头或中间，并与伺服电机传动连接的蜗轮、链轮或同步齿轮(8)构成。

4.安装在定子铁心内磁轭侧面孔中的电刷与端盖之间，还有安装在端盖侧面电位器固定支架上的调控与显示电动机转速用的双联直线电位器。

5.转速调节器是由固定在电动机转子轴后轴承盒上向内伸出的两个导轨(1)和能在两个导轨(1)上轴向移动的圆周有多个闭口槽的软磁叠片组件构成。

6.笼型转子的绕组，由穿在铁心槽中的异形薄壁铜管构成转子导条(38)。由焊接在铜管一端外侧的铜端环(18)和焊接在铜管另一端内侧的带有风扇叶片的钢端环(22)构成转子端环(见图1、5)。由于铜端  环(18)内孔的半径比槽底部的半径大，铜端环焊在铜管导条上后，只能盖住管内孔三分之二的面积，盖不着的部分作为冷却转子气体的入口。长出转子铁心的铜管部分在焊接组合后，将外周高出钢端环的部分全部车削掉，以便使通过铜管的热气体被吹到设在机壳上的冷却回风道中进行热交换。

7.笼型转子的绕组，由嵌在转子铁心槽内的两片紧贴槽壁的低碳钢板条制成的转子导条，或用20号钢板弯成V形导条穿在转子槽中，并在全部导条的两端焊上铜端环构成(见图6)。