[发明专利]无刷变压调速异步电动机机内整流装置和生产方法

说明书

本发明涉及一种变压调速异步电动机机内整流装置和生产方法。

现有的串级调速交流电动机，有定子绕组、绕线式转子，轴、轴承、集电环、电刷、前后端盖、电动机壳体、机外配装三相零式有源逆变串级调速系统装置等构成，机外配装的三相零式有源逆变串级调速系统装置是将转子转差电势先整流为直流电，再加入一个直流反电势去同它相减，转子上电流相应减少从而电动机电动力距降低，电动机便因电动力距下降而减速，整个装置是利用可控硅三相有源逆变电路来实现调速的。结构较复杂，不利于维修，成本较高。现有上述的电动机还设有集电环、电刷，这些部件接触磨擦容易产生火花，造成使用场地受到限制

本发明的任务是在变压调速异步电动机机内设计整流装置和装置的生产方法。

本发明是这样完成任务的：在现有的鼠笼式三相异步电动机的基础上改造，主要是设计可整流的转子绕线线圈。转子线圈数与转子槽数相同，线圈镶嵌在转子槽内后依次将引线接在骨架外圆的联结点上，线圈节距产生的极数与定子磁场极数相等，每一个线圈中串联的整流元件按同一的整流方向依次均匀排列，整流元件预先均匀安装在绝缘骨架内并固定，整流元件头尾与骨架上联接点联接，线圈的头尾与联接点联接使之自成短路，最后用环氧树脂浇铸固定，每只线圈是相互独立的，经绑扎、绝缘、浸漆、烘干工艺处理后与转子形成整体部件。或对整流元件分别与转子线圈焊接后与线圈编成一体绑扎固定经浸漆烘干形成整体部件。这样的整体部件就是机内的整流装置。

附图1是本发明的转子绕线线圈结构简图。

附图2是本发明在电动机中结构简图。

附图3、附图4是本发明的转子结构和双层叠绕线圈布置简图。

附图5是大中型电动机整流元件工艺布置简图。

现结合附图详细说明本发明，本发明可在鼠笼式三相异步电动机基础上改造，主要是设计可整流的转子线圈。结合附图2说明本发明，无刷变压调速异步电动机由定子绕组（6）、转子铁芯（2）、转子线圈（3）和串联在转子线圈（3）内的整流元件（4）构成的机内整流装置，电机轴（1），轴承（8），电机壳（9）、风扇（12）构成。机内整流装置的生产方法如下：转子线圈（3）绕制时是相互独立的，在转子铁芯（2）槽内分二层按叠绕方法依次镶嵌在电机转子铁芯（2）槽内，见附图3、附图4，转子槽数与转子线圈数相同，线圈节距产生的极数等同于定子磁场极数，按同一整流方向将整流元件（4）依次串联在每只转子线圈（3）的头和尾间并焊接牢固，经过绝缘处理，小型电动机用埋入式分别将整流元件（4）绑扎在转子线圈（3）端部，见附图3。大中型电动机将整流元件先等分均匀安装在绝缘骨架（13）上，见附图5，整流元件头尾与骨架上接线点（14）联接，联接点（14）分别与转子线圈（3）头尾联接，最后用环氧树脂将整流元件固化于绝缘骨架上再压装在电动机轴上，经过绑扎、绝缘、浸漆、烘干工艺处理后与转子形成整体部件。其它各生产工艺等同现有的电动机生产工艺。转子整体部件用挡圈（11）和挡块（10）安装在电动机轴上。整流装置是这样工作的：由于每只转子线圈的两有效边同时最有效地处于定子磁极之下，并且每只线圈相互独立经整流后自成短路，按同一整流方向依次均匀分布在转子圆周上，当定子绕组通过三相交流电流后，即在定子与转子的气隙中产生以同步速旋转的基波磁场，该旋转磁场依次切割转子每个线圈的两个有效边;使转子线圈依次产生半波直流电流，该直流电流同时与定子磁场相互作用，产生力距，以顺着旋转磁场的方向克服机械损耗和负载力距而转动。变化定子的三相交流电压则可以使转子形成无级变速。

本发明最佳实施例如下：在小型Y系列三相异步电动机上改造，定子线圈绕嵌工艺和安装工艺同于现有技术，主要是改变转子制造工艺，即将鼠笼式铸铝转子制造工艺改变成转子绕线工艺。转子线圈数等同于转子槽数，每只线圈间相互独立，线圈节距产生的极数与定子磁场极数相等，线圈依次嵌入转子铁芯槽中，每只线圈中按同一整流方向将整流元件串联于该线圈的头尾之间焊牢，并使之自成短路，小型电动机的整流元件采用埋入式工艺依次均匀地绑扎在线圈端部，见附图3，对于大中型电动机是将整流元件预先等分地均匀分布在绝缘骨架上预先固定，见附图5，将整流元件的头和尾分别引接到绝缘骨架外的联接点上，用环氧树脂将整流元件与骨架固化成一体后压装固定在转子轴上。最后经绑扎、浸漆、烘干工艺处理与转子形成整体部件，完成无刷变压调速异步电动机转子制造工艺，将这样改造好的转子整体装入原有的定子中间，其它工艺与现有工艺相同，完成无刷变压调速异步电动机生产任务。

本发明与现有技术相比有如下优点：电子整流元件对转子线圈导体产生的感应电流进行自动整流实现机电一体化的旋转整体部件，改变定子输入电压可实现对转子无级调速，调速范围大，并能稳定运转无异常噪音，本发明运转中不会产生电火花，机内整流，结构简单，成本低，起动电流倍数小，起动转矩倍数大，低速功率因数高，无付加调速能耗，节电显著。