專利名稱：籠型移相電機調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的籠型移相電機調(diào)速裝置，屬于一種調(diào)速裝置，特別適用于泵類、風(fēng)機類負載需要方便調(diào)速的場合。
在本發(fā)明作出之前，國內(nèi)外廣泛開展了對籠型異步電機調(diào)速的研究，到目前為止，適合于該類電機較為成功的調(diào)速方式有調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、變頻調(diào)速和電磁調(diào)速等。在這些調(diào)速方式中僅有變極調(diào)速是通過改變電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)(繞組內(nèi)部接線)來達到調(diào)速的目的，然而變極調(diào)速實現(xiàn)調(diào)速的級數(shù)太少，且轉(zhuǎn)速不能隨意選擇，因而適用范圍受到限制;而其它方式均要附加其它設(shè)備進行調(diào)速，如電磁調(diào)速所采用的異步電機和離合器整套裝置的售價大約是同容量電機售價的3～4倍，大大增加調(diào)速裝置的設(shè)備投資;調(diào)壓調(diào)速是用飽和電抗器或可控調(diào)壓電路改變定子繞組電源電壓實現(xiàn)調(diào)速，變頻調(diào)速是用一套變頻裝置改變電源頻率實現(xiàn)調(diào)速，這二種調(diào)速裝置的價格也都是同容量電機價格的4～10倍，調(diào)壓調(diào)速、變頻調(diào)速都會使電壓、電流波形發(fā)生畸變，附加損耗增加，對電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響，這些調(diào)速方式的可靠性很大程度上取決于這套裝置的可靠性，同時由于分二級(裝置一級、電機一級)調(diào)速，勢必使設(shè)備投資增大，效率降低，因此該類調(diào)速裝置無論從設(shè)備、投資、效率、可靠性等方面都存在不可忽視的問題。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、電壓和電流波形穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、成本低的籠型移相電機調(diào)速裝置。
本發(fā)明的籠型移相電機調(diào)速裝置，籠型移相電機1主要由鼠籠轉(zhuǎn)子3、定子4和軸承9組成，該調(diào)速裝置是由籠型移相電機1和控制器2組成，籠型移相電機1的定子或定子連同外殼分為二節(jié)，一節(jié)由主繞組鐵芯6和三相主繞組5或主繞組鐵芯6、三相主繞組5和外殼組成，另一節(jié)由移相繞組鐵芯8和三相移相繞組7或移相繞組鐵芯8、三相移相繞組7和外殼組成，在主繞組鐵芯6和移相繞組鐵芯8上分別嵌放極數(shù)相同、電路上相互獨立的三相主繞組5和三相移相繞組7，三相主繞組5接至額定三相電源，定子4分為二節(jié)的三相移相繞組7通過連接控制器2移動空間排列相位接至額定三相電源，控制器2采用分接開關(guān)或繼電接觸器，定子4連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7直接接至額定三相電源，這時三相移相繞組7所在的一節(jié)定子4連同該定子外殼與蝸輪蝸桿、齒輪對或類似的機械傳動裝置聯(lián)接。
籠型移相電機1的三相移相繞組5線圈個數(shù)和定子4槽數(shù)相等，定子分為二節(jié)的三相移相繞組7可采用120°相帶三角形接線，這時最多引出線數(shù)和籠型移相電機1一對極下線圈數(shù)相等，該三相移相繞組也可采用60°相帶的三角形或星形接線，這時最多引出線數(shù)是籠型移相電機1一對極下線圈數(shù)的二倍，定子連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7內(nèi)部接線和一般異步電機定子接線相同，引出線為三相。
當(dāng)控制器2采用繼電接觸器時，該繼電接觸器的數(shù)目可以是和該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)相等或大于該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)。
本發(fā)明的解決方案是籠型移相電機1的定子4分為兩節(jié)，一節(jié)由主繞組鐵芯6和三相主繞組5組成，另一節(jié)由移相繞組鐵芯8和三相移相繞組7組成，在主繞組鐵芯6和移相繞組鐵芯8上分別嵌放一套按額定三相電源設(shè)計的極數(shù)相同的三相主繞組5和三相移相繞組7，這二套繞組在電路上相互獨立，它們的空間相位完全相同。當(dāng)它們分別接上相序相同的額定三相電源時，二同步旋轉(zhuǎn)磁場就以相同的空間初相角同步同向旋轉(zhuǎn)，鼠籠轉(zhuǎn)子3導(dǎo)條受到二個同步同相位旋轉(zhuǎn)磁場切割，產(chǎn)生了兩個同相位的感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的大小和頻率、轉(zhuǎn)差率成正比，它們始終同相位，當(dāng)三相移相繞組7通過控制器2移動空間排列相位，即三相移相繞組7的接線順序在園周方向上移過一個α角后，接至相序相同的額定三相電源，則三相主繞組5和三相移相繞組7產(chǎn)生的兩個同步旋轉(zhuǎn)磁場就以互差α角同步同向旋轉(zhuǎn)，這時鼠籠轉(zhuǎn)子3導(dǎo)條的二個感應(yīng)電勢也互差α角，逐級改變?nèi)嘁葡嗬@組7接線次序，就逐級改變鼠籠轉(zhuǎn)子3合成電勢的有效值，當(dāng)α角為180°電角度時，鼠籠轉(zhuǎn)子3合成電勢的有效值最低，合成電勢有效值等于三相主繞組5產(chǎn)生的電勢有效值和三相移相繞組7產(chǎn)生的電勢有效值之差，鼠籠轉(zhuǎn)子3電勢的逐級改變，就可實現(xiàn)籠型移相電機調(diào)速裝置的逐級調(diào)速。當(dāng)三相移相繞組7的移相采用機械移相方式時，將定子4連外殼分為二節(jié)，三相移相繞組7直接接至額定三相電源，三相移相繞組7所在的一節(jié)定子4連同外殼通過蝸輪、蝸桿、齒輪對或類似的機械傳動裝置可繞該電機1軸線轉(zhuǎn)動，則可實現(xiàn)該籠型移相電機調(diào)速裝置的無級調(diào)速。
本發(fā)明的籠型移相電機調(diào)速裝置，與已有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、電壓和電流波形穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速分布較均勻、調(diào)速范圍廣、操作維護方便、成本低等優(yōu)點。該調(diào)速裝置的成本只有電磁調(diào)速、變頻調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速裝置成本的 1/2 ～ 1/5 。


圖1為籠型移相電機調(diào)速裝置示意圖。
其中1-籠型移相電機，2-控制器。
圖2為籠型移相電機結(jié)構(gòu)示意圖。
其中3-鼠籠轉(zhuǎn)子，4-定子，5-三相主繞組，6-主繞組鐵芯，7-三相移相繞組，8-移相繞組鐵芯，9-軸承。
圖1、圖2是本發(fā)明的一個實施例。
如圖1、圖2所示，以定子4分為二節(jié)的4極36槽籠型移相電機為例，三相移相繞組7和移相繞組鐵芯8組成的定子4每180°電角度占9個槽，移相按槽移，每移動一步，相位移過一個槽，即20°電角度，因此最多可獲得十級調(diào)速，三相移相繞組7的接線方式不至一種，下面僅僅介紹一種較簡單的方式。為使三相移相繞組7引出籠型移相電機1的線盡量少，將兩對極下對應(yīng)槽的線圈都并聯(lián)起來，當(dāng)全部線圈一一對應(yīng)并聯(lián)完后，再按空間位置順序連成一個大回路，然后將回路上的所有連接點接上引線引出該電機1外，這時的三相移相繞組7是一個帶有18個抽頭的二路并聯(lián)環(huán)路，按120°相帶考慮，這時的接線就構(gòu)成了該移相繞組7內(nèi)部的二路并聯(lián)三角形接線。對小容量電機1，該調(diào)速裝置的控制器2可采用分接開關(guān)形式，如A、B、C三相電源分別接通互差120°電角度的三根引出線就獲得一級轉(zhuǎn)速，逐級輪換與A、B、C三相電源連接的三根引出線就逐級改變了該電機1的轉(zhuǎn)速。對較大容量電機1，該調(diào)速裝置的控制器2可采用繼電接觸器控制線路，利用十個繼電接觸器就可實現(xiàn)十級轉(zhuǎn)速控制。
權(quán)利要求
1.一種籠型移相電機調(diào)速裝置，籠型移相電機1主要由鼠籠轉(zhuǎn)子3、定子4和軸承9組成，其特征是該調(diào)速裝置是由籠型移相電機1和控制器2組成，籠型移相電機1的定子4或定子4連同外殼分為二節(jié)，一節(jié)由主繞組鐵芯6和三相主繞組5或主繞組鐵芯6三相主繞組5和外殼組成，另一節(jié)由移相繞組鐵芯8和三相移相繞組7或移相繞組鐵芯8、三相移相繞組7和外殼組成，在主繞組鐵芯6和移相繞組鐵芯8上分別嵌放極數(shù)相同、電路上相互獨立的三相主繞組5和三相移相繞組7，三相主繞組5接至額定三相電源，定子4分為二節(jié)的三相移相繞組7通過連接控制器2移動空間排列相位接至額定三相電源，控制器2采用分接開關(guān)或斷電接觸器，定子4連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7直接接至額定三相電源，這時三相移相繞組7所在的一節(jié)定子4連同該定子外殼和蝸輪蝸桿、齒輪對或類似的機械傳動裝置聯(lián)接。
2.按權(quán)利要求1所述的調(diào)速裝置，其特征是三相移相繞組7線圈個數(shù)和定子4槽數(shù)相等，定子分為二節(jié)的三相移相繞組7可采用120°相帶三角形接線，這時最多引出線數(shù)和籠型移相電機1一對極下線圈數(shù)相等，該三相移相繞組也可采用60°相帶的三角形或星形接線，這時最多引出線數(shù)是籠型移相電機1一對極下線圈數(shù)的二倍，定子連外殼分為二節(jié)的三相移相繞組7內(nèi)部接線和一般異步電機定子接線相同，引出線為三相。
3.按權(quán)利要求1所述的調(diào)速裝置，其特征是當(dāng)控制器2采用繼電接觸器時，該繼電接觸器的個數(shù)可以是和該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)相等或大于該調(diào)速裝置的調(diào)速級數(shù)。
全文摘要
一種籠型移相電機調(diào)速裝置，由籠型移相電機和控制器組成，籠型移相電機的定子或定子連同外殼分為二節(jié)，該定子分別由主繞組鐵芯、三相主繞組和移相繞組鐵芯、三相移相繞組組成，三相移相繞組通過控制器或通過機械傳動裝置改變?nèi)嘁葡嗬@組的空間相位實現(xiàn)分級調(diào)速或無級調(diào)速，該發(fā)明的調(diào)速裝置與已有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、電壓和電流波形不畸變、轉(zhuǎn)速分布較均勻、調(diào)速范圍廣、成本低等優(yōu)點，特別適用于泵類、風(fēng)機類負載的場合。
文檔編號H02K17/36GK1033546SQ87101300
公開日1989年6月28日 申請日期1987年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月17日
發(fā)明者金陽 申請人:浙江工學(xué)院