專(zhuān)利名稱(chēng)：帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型涉及一種改進(jìn)的超高轉(zhuǎn)差率的異步電機(jī)，特別是用于超高轉(zhuǎn)差率的繞線式電機(jī)，屬旋轉(zhuǎn)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
超高轉(zhuǎn)差電機(jī)是一種特殊電機(jī)，它用于負(fù)載呈周期性變化的場(chǎng)合，如石油開(kāi)采業(yè)中的抽油機(jī)以及某些機(jī)加或起重設(shè)備等，其轉(zhuǎn)差率常高達(dá)14－25％。由電機(jī)學(xué)的理論可知，增加轉(zhuǎn)子電阻，可提高電機(jī)的起動(dòng)力距，并使額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率加大。提高轉(zhuǎn)子電阻的方法常通過(guò)利用截面積較小的導(dǎo)線，使用高電阻率的金屬線或合金導(dǎo)條(鑄條)，以及采用異型導(dǎo)條等等。當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻提高后，其散熱即成為嚴(yán)重問(wèn)題。為降低電機(jī)的溫升，又不得不強(qiáng)化電機(jī)通風(fēng)，或提高電機(jī)繞組的絕緣等級(jí)，以及利用熱管技術(shù)散熱等等(見(jiàn)《電機(jī)工程手冊(cè)》第20篇，異步電機(jī))；以及《電機(jī)技術(shù)》1988年第4期“新型三相調(diào)壓調(diào)速電動(dòng)機(jī)問(wèn)世”一文。但這樣又導(dǎo)致電機(jī)制造成本的加大，不利于使用和維修。
本新型的目的在于在保證電機(jī)機(jī)械和電氣特性的情況下，研制一種新的高轉(zhuǎn)子電阻結(jié)構(gòu)，它能大幅度降低轉(zhuǎn)子自身熱量和溫升，并同時(shí)能使電機(jī)可靠地運(yùn)行。
本新型的目的是通過(guò)將超高轉(zhuǎn)差所需的轉(zhuǎn)子電阻分為機(jī)內(nèi)電阻和機(jī)外電阻兩部分，而將機(jī)外電阻移至機(jī)殼外散熱并設(shè)法使其繞軸旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)的。
以下結(jié)合附圖對(duì)本新型作進(jìn)一步詳述

圖1為本新型的電原理圖2為本新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為A－A剖視圖。
本新型的基本構(gòu)思是將電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻分為機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩部分，使這兩部分電阻的總和完全滿(mǎn)足超高轉(zhuǎn)差電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子電阻的數(shù)值要求；同時(shí)，又使機(jī)外電阻大于機(jī)內(nèi)電阻，從而使機(jī)外電阻承擔(dān)了轉(zhuǎn)子電阻熱量的大部分份額。由于這些熱量不在機(jī)內(nèi)，也就大大降低了電機(jī)繞組及殼體本身的溫升。而且，機(jī)外熱量較之機(jī)內(nèi)熱量，也更易于采取一些措施使之散掉。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的關(guān)鍵是將分割出的機(jī)外電阻10與轉(zhuǎn)子4做同軸固定，即將機(jī)外電阻10固定在軸5的一端，與轉(zhuǎn)子4做同軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)內(nèi)電阻(實(shí)際上就是轉(zhuǎn)子繞組或?qū)l3)和機(jī)外電阻10之間通過(guò)導(dǎo)線6連結(jié)在一起，導(dǎo)線6通過(guò)在軸5上打出的通孔穿出機(jī)殼1之外。
為了將機(jī)外電阻10更方便地固定在軸5上，可采用軸套架9。軸套架9的中心為一軸套，其內(nèi)徑須與軸5的軸伸外徑之間緊密配合，利用鍵11或頂絲等將其緊固在軸伸上。軸套上以幅射狀裝有一些支架，機(jī)外電阻10即固定在這些支架上。
機(jī)外電阻10可采用電阻率較高的導(dǎo)線繞制在絕緣骨架上，導(dǎo)線截面積及繞制匝數(shù)由轉(zhuǎn)子電流及轉(zhuǎn)子電阻決定。亦可利用金屬電阻材料澆注成所需電阻元件，或者以被膜型式復(fù)蓋在絕緣骨架的外表面上。這種骨架應(yīng)具有一定的機(jī)械程度，以便能經(jīng)受得住電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，這些骨架還兼具有旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生環(huán)流冷卻風(fēng)的作用。
機(jī)外電阻10的數(shù)量取決于電阻的發(fā)熱功率及散熱條件。當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻數(shù)值較高、導(dǎo)線截面較小，繞制匝數(shù)較多時(shí)，為了加強(qiáng)散熱，每相可采用多個(gè)電阻元件串聯(lián)。反之，可采用較少數(shù)量的電阻元件，但無(wú)論如何，對(duì)三相異步電阻來(lái)說(shuō)，其機(jī)外電阻10的數(shù)量至少為3個(gè)。相與相的機(jī)外電阻10之間可按電機(jī)設(shè)計(jì)要求采用角形或星形接法聯(lián)接。
在機(jī)外電阻10的外面蓋有一個(gè)護(hù)罩12，用于防止異物掉入或人身觸電事故，護(hù)罩12利用薄板沖壓或焊接而成。它通過(guò)螺釘?shù)裙潭ㄔ陔姍C(jī)的端蓋7上。在護(hù)罩12的側(cè)壁或端面上開(kāi)有許多散熱孔13。當(dāng)機(jī)外電阻10隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所形成的環(huán)流風(fēng)將熱量通過(guò)散熱孔13帶出護(hù)罩12之外。
安裝護(hù)罩12的端蓋7基本上與原普通電機(jī)的端蓋結(jié)構(gòu)相同，即原軸承室、軸承及軸承蓋等保留不變，只是在端蓋上打出若干螺孔，用于固定護(hù)罩12。
由于在原安裝冷卻風(fēng)扇的軸端安裝了機(jī)外電阻，則可將風(fēng)扇移至另一軸伸端。
本新型的一個(gè)實(shí)施例是一個(gè)13，1千瓦的抽油機(jī)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子的機(jī)內(nèi)電阻數(shù)值為0.47歐－0.80歐，機(jī)外電阻為2歐－5歐，每相機(jī)外電阻元件數(shù)量為4個(gè)，均用φ2鎳鉻合金電熱絲線繞成。相間采用星形接法。
按本新型制造的超高轉(zhuǎn)差異步電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子電阻熱量中的大部分都是在機(jī)殼之外產(chǎn)生的，加之電機(jī)散熱條件很容易得到改善，故電機(jī)溫升可大幅度降低，電機(jī)性能得到改善。據(jù)測(cè)定，這類(lèi)電機(jī)的幾項(xiàng)主要指標(biāo)，如起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、滿(mǎn)載效率、滿(mǎn)載轉(zhuǎn)差率等都達(dá)到了部頒標(biāo)準(zhǔn)。其中，滿(mǎn)載定子繞組溫升，規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值為95－105℃(電阻法)，實(shí)測(cè)為50.3℃。由于溫升降低，電機(jī)的絕緣等級(jí)亦可降低，這就大大降低了電機(jī)的制造成本，使用與維修亦更方便。
權(quán)利要求1.一種帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子電阻分為機(jī)內(nèi)電阻和機(jī)外電阻10兩部分，其中，機(jī)內(nèi)電阻為轉(zhuǎn)子繞組或轉(zhuǎn)子導(dǎo)條3，機(jī)外電阻10固定在軸5的一端，并隨軸旋轉(zhuǎn)，這兩部分電阻通過(guò)導(dǎo)線6聯(lián)接在一起，導(dǎo)線6通過(guò)軸5上的通孔引出機(jī)殼1之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子機(jī)外電阻10固定在軸套架9上，軸套架9的軸套與軸5的軸伸為緊密配合，其間用鍵11或頂絲固定，軸套上裝有若干支架，機(jī)外電阻10即固定在支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)，其特征在于機(jī)外電阻10的數(shù)量至少為3個(gè)，當(dāng)其數(shù)量較多時(shí)，每相可采用多個(gè)電阻元件串并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)，其特征在于機(jī)外電阻10可采用電阻絲繞制在絕緣骨架上，亦可以將金屬電阻材料澆注成型或以被膜型式復(fù)蓋在絕緣骨架的外殼面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)，其特征在于在機(jī)外電阻10的外面罩有護(hù)罩12，護(hù)罩12固定在機(jī)殼1的端蓋7上，上面開(kāi)有許多散熱孔13。
專(zhuān)利摘要一種改進(jìn)的帶隨軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外電阻的異步電機(jī)，它將超高轉(zhuǎn)差率電機(jī)所要求的轉(zhuǎn)子高電阻分為機(jī)內(nèi)電阻和機(jī)外電阻，并設(shè)法使機(jī)外電阻隨軸旋轉(zhuǎn)，電機(jī)散熱條件大為改善、電機(jī)溫升顯著降低。由于溫升降低，電機(jī)的絕緣等級(jí)亦可降低，這就大大降低了電機(jī)的制造成本，使用與維修亦更方便。
文檔編號(hào)H02K17/30GK2049432SQ8920819
公開(kāi)日1989年12月13日 申請(qǐng)日期1989年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月1日
發(fā)明者胡俊雄, 楊秀軍 申請(qǐng)人:河北電機(jī)廠