專利名稱:疊加調(diào)速法的制作方法
本發(fā)明屬于無級調(diào)速技術(shù)，是對雙機(jī)拖動差動調(diào)速技術(shù)的一種發(fā)展。
差動調(diào)速是用一個(gè)交流電動機(jī)和一個(gè)直流電動機(jī)分別拖動一個(gè)二自由度行星輪系，使交流電動機(jī)和直流電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速以機(jī)械的方式并聯(lián)地合成為調(diào)速系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速的一部分由交流電動機(jī)提供，一部分由直流電動機(jī)提供。由于交流電動機(jī)具有投資少、靜態(tài)轉(zhuǎn)速精度高、動態(tài)性能硬的優(yōu)點(diǎn)，而直流電動機(jī)具有調(diào)速簡單、方便的優(yōu)點(diǎn)，這就使雙機(jī)拖動差動調(diào)速系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速具有精度高、特性硬且可調(diào)速的綜合優(yōu)點(diǎn)，使雙機(jī)拖動調(diào)速系統(tǒng)在靜態(tài)精度和動態(tài)品質(zhì)等主要技術(shù)指標(biāo)上比常用的直流電動機(jī)單機(jī)拖動時(shí)得到很大的提高。但由于差動調(diào)速是用行星輪系進(jìn)行轉(zhuǎn)速合成，而行星輪系的設(shè)計(jì)、制造都比較復(fù)雜，且體積龐大、噪音很大、維修困難，同時(shí)由于受齒輪嚙合速度的限制，使其輸出轉(zhuǎn)速被限制在較低水平上，無法完成高轉(zhuǎn)速拖動。
本發(fā)明的目的是提供一種疊加調(diào)速法來代替差動調(diào)速的并聯(lián)法進(jìn)行轉(zhuǎn)速合成，在保留雙機(jī)拖動差動調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，解決差動調(diào)速存在的輸出轉(zhuǎn)速低，沖擊載荷過高，壽命短，制造維修困難，設(shè)備重量大，噪音大等問題。
本發(fā)明方法如下將交流電動機(jī)外殼兩端用軸承支撐，使外殼及定子繞組可以繞自己的轉(zhuǎn)子軸軸線轉(zhuǎn)動。在外殼上裝有集電環(huán)，用電刷通過集電環(huán)向交流電動機(jī)定子繞組供電，使交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸相對定子繞組旋轉(zhuǎn);用另一個(gè)可調(diào)速的原動機(jī)拖動交流電動機(jī)外殼及定子繞組繞自己的轉(zhuǎn)子軸軸線旋轉(zhuǎn)，使交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸輸出轉(zhuǎn)速為交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸相對其外殼及定子繞組的轉(zhuǎn)速與外殼在可調(diào)速原動機(jī)拖動下的轉(zhuǎn)速相疊加，調(diào)節(jié)可調(diào)速原動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使交流電動機(jī)外殼的轉(zhuǎn)速變化，這樣，交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸的輸出轉(zhuǎn)速就得到了調(diào)節(jié)。
圖1是采用本發(fā)明方法的疊加調(diào)速裝置。
該裝置包括一個(gè)可調(diào)速的原動機(jī)〔1〕，由軸承〔2〕支撐的交流電動機(jī)外殼〔3〕，裝在外殼上的集電環(huán)〔4〕，與集電環(huán)相接觸的電刷〔5〕及交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸〔6〕。交流電動機(jī)外殼應(yīng)該加工成園柱體，以便其有良好的動平衡。當(dāng)可調(diào)速原動機(jī)輸出軸與交流電動機(jī)軸線平行且不共線時(shí)，用園柱齒輪付〔7〕做為原動機(jī)與交流電動機(jī)之間的傳動裝置。其工作原理為，通過電刷、集電環(huán)向交流電動機(jī)供電，原動機(jī)通過齒輪付拖動交流電動機(jī)外殼圍繞自己的轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)原動機(jī)轉(zhuǎn)速，因而改變交流電動機(jī)外殼轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸的輸出轉(zhuǎn)速。本裝置中也可用鏈傳動作為原動機(jī)和交流電動機(jī)之間的傳動裝置。另外，原動機(jī)與交流電動機(jī)之間的傳動也可采用其他方式，例如，當(dāng)原動機(jī)輸出軸與交流電動機(jī)軸線共線時(shí)，可用聯(lián)軸器直線將原動機(jī)輸出軸與交流電動機(jī)外殼剛聯(lián)，進(jìn)行直接拖動;而當(dāng)原動機(jī)輸出軸與交流電動機(jī)軸心線成夾角或空間交錯(cuò)時(shí)，可用傘形齒輪付或蝸桿付做為原動機(jī)和交流電動機(jī)之間的傳動裝置。
當(dāng)上述的疊加調(diào)速裝置中的原動機(jī)采用直流電動機(jī)，且交流電動機(jī)與直流電動機(jī)功率比為2-25∶1時(shí)，能取得最好的調(diào)速效果。
發(fā)明的疊加調(diào)速法與現(xiàn)有幾種調(diào)速方法比較有下述優(yōu)點(diǎn)1.與直流調(diào)速相比，有靜態(tài)精度高，動態(tài)穩(wěn)定性好，投資少，維修簡單的優(yōu)點(diǎn)。
2.與差動調(diào)速相比，設(shè)備制造維修簡單，投資少，壽命長，噪音小。
3.與調(diào)頻調(diào)速相比，精度高，投資小得多。
本發(fā)明是用轉(zhuǎn)速疊加的方法，充分利用交流電動機(jī)輸出特性硬的優(yōu)點(diǎn)，使調(diào)速精度達(dá)到了其他調(diào)速方法難以相比的精度，在冶金工業(yè)中，將解決小型軋鋼從橫列變?yōu)檫B軋所遇到的調(diào)速精度問題，為小型軋機(jī)提供了一種新的高精度調(diào)速系統(tǒng)，它將對小型軋機(jī)的改造起到十分積極的作用。本發(fā)明也可以用于各種需要進(jìn)行調(diào)速的拖動系統(tǒng)，同樣可以達(dá)到投資少、精度高的目的。
權(quán)利要求
1.一種用于無級調(diào)速的疊加調(diào)速方法，本發(fā)明的特征是將一個(gè)交流電動機(jī)的外殼兩端用軸承支撐，使其可以繞自己轉(zhuǎn)子軸的軸心線轉(zhuǎn)動，外殼上裝有集電環(huán)，用電刷通過集電環(huán)向交流電動機(jī)繞組供電，使交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸相對定子外殼旋轉(zhuǎn)，用另一個(gè)可調(diào)速的原動機(jī)拖動交流電動機(jī)的外殼旋轉(zhuǎn)，使交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸的輸出轉(zhuǎn)速為交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸相對定子外殼的轉(zhuǎn)速與在可調(diào)速原動機(jī)拖動下定子外殼的轉(zhuǎn)速疊加，通過調(diào)節(jié)可調(diào)速原動機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變交流電動機(jī)外殼的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸的輸出轉(zhuǎn)速。
2.適用于權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是一個(gè)交流電動機(jī)外殼〔3〕兩端用軸承〔2〕支撐，在外殼上裝有與電刷〔5〕接觸的集電環(huán)〔4〕，用另一個(gè)可調(diào)速原動機(jī)〔1〕拖動交流電動機(jī)外殼繞自己的轉(zhuǎn)子軸軸線旋轉(zhuǎn)。
3.按權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征是所說的原動機(jī)是直流電動機(jī)。
4.按權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征是交流電動機(jī)與直流電動機(jī)的功率比為2-25∶1。
專利摘要
本發(fā)明屬于無級調(diào)速技術(shù)。
文檔編號H02P7/00GK85100971SQ85100971
公開日1986年8月27日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者鄒文光, 畢立軍 申請人:冶金工業(yè)部北京冶金設(shè)備研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan