一種提高永磁電機啟動籠條利用率的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是永磁電機領(lǐng)域，具體是一種提高永磁電機啟動籠條利用率的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電動機的運行原理與電勵磁同步電動機相同，但它以永磁體提供勵磁，使電動機結(jié)構(gòu)較為簡單，降低了加工和裝配費用，且省去了容易出問題的集電環(huán)和電刷，提高了電動機運行的可靠性；又因無需勵磁電流，省去了勵磁損耗，提高了電動機的效率和功率密度。因而它成為近幾年研究較多并在各個領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛的一種電動機。
[0003]永磁同步電動機的分類方法有很多:按工作主磁場方向的不同，可分為徑向磁場式和軸向磁場式；按電樞繞組位置的不同，可分為內(nèi)轉(zhuǎn)子(常規(guī)式)和外轉(zhuǎn)子式；按轉(zhuǎn)子上有無起動繞組，可分為無起動繞組的電動機(用于變頻器供電的場合)和有起動繞組的電動機，常稱為異步起動永磁同步電動機。異步起動永磁同步電動機用于頻率可調(diào)的傳動系統(tǒng)時，形成一臺具有阻尼繞組的調(diào)速永磁同步電動機。那么這個阻尼繞組亦可以稱為起動繞組，可以分為兩種形式，繞組形式和籠條形式。
[0004]但是該起動籠條只是在電機啟動的時候起作用，在電機穩(wěn)定運行時籠條并不發(fā)揮作用，降低了起動籠條的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]對于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明專利提出了一種提高永磁電機啟動籠條利用率的裝置和方法，提高了永磁電機啟動籠條的利用率，可以使用價格低廉的非稀土永磁材料替代價格昂貴的稀土永磁材料，有效降低了電機的制造成本。
[0006]具體技術(shù)方案為:一種提高永磁電機啟動籠條利用率的裝置，包括線路選擇集成變換器和非稀土永磁材料制成的永磁體轉(zhuǎn)子，線路選擇集成變換器將啟動籠條分為前后分開的兩段，并與啟動籠條的前后兩段連接，線路選擇集成變換器包括線路選擇開關(guān)和用于調(diào)整電流方向的渦流調(diào)節(jié)器，選擇開關(guān)與渦流調(diào)節(jié)器連接，選擇開關(guān)與啟動籠條前半段連接，渦流調(diào)節(jié)器與啟動籠條后半段連接，且渦流調(diào)節(jié)器上設(shè)置有用于限定啟動籠條內(nèi)電流方向的晶閘管。
[0007]所述選擇開關(guān)由彈簧、導(dǎo)電滑板和左滑軌組成，左滑軌與啟動籠條前半段連接，所述渦流調(diào)節(jié)器包括右滑軌，右滑軌和左滑軌左右對稱且平行設(shè)置，彈簧上端固定于左滑軌上端和右滑軌上端之間的中間位置，彈簧下端與導(dǎo)電滑板連接，導(dǎo)電滑板兩端分別與左滑軌和右滑軌滑動連接，導(dǎo)電滑板與右滑軌和左滑軌垂直；右滑軌包括相互交替設(shè)置的絕緣塊和導(dǎo)電塊；所述右滑軌包括自下而上設(shè)置有第一導(dǎo)電塊和第二導(dǎo)電塊，第一導(dǎo)電塊直接與啟動籠條后半段連接，第二導(dǎo)電塊通過第一晶閘管與啟動籠條后半段連接，且第二導(dǎo)電塊連接第一晶閘管的S極。
[0008]所述第一導(dǎo)電塊與啟動籠條后半段之間設(shè)置有電阻。
[0009]所述右滑軌還包括位于第二導(dǎo)電塊上方的第三導(dǎo)電塊，第二導(dǎo)電塊和第三導(dǎo)電塊之間設(shè)置有絕緣塊，第三導(dǎo)電塊通過引出線與啟動籠條后半段連接。
[0010]所述右滑軌還包括位于第三導(dǎo)電塊上方的第四導(dǎo)電塊，第三導(dǎo)電塊和第四導(dǎo)電塊之間設(shè)置有絕緣塊，第四導(dǎo)電塊通過第二晶閘管與啟動籠條后半段連接，且第四導(dǎo)電塊連接第二晶閘管的N極。
[0011]所述彈簧、導(dǎo)電滑板、左滑軌和右滑軌的軸線在同一豎直平面內(nèi)，彈簧下端與導(dǎo)電滑板的中間位置連接，彈簧的軸線與永磁電機轉(zhuǎn)軸的軸線垂直且相交；所述絕緣塊的厚度等于導(dǎo)電滑板的厚度。
[0012]一種使用提高永磁電機啟動籠條利用率裝置的方法，當電機啟動后達到中速運轉(zhuǎn)時，利用選擇開關(guān)導(dǎo)通電路，使啟動籠條前半段、左滑軌、導(dǎo)電滑板、第二導(dǎo)電塊、第一晶閘管和啟動籠條后半段組成串聯(lián)電路，通過限定啟動籠條內(nèi)電流的方向，使啟動籠條產(chǎn)生的渦流流向與永磁體磁極方向一致，增加永磁體的勵磁性能。
[0013]所述第一導(dǎo)電塊與啟動籠條后半段之間設(shè)置有電阻，當電機在準備啟動或低速轉(zhuǎn)動時，利用選擇開關(guān)導(dǎo)通電路，使啟動籠條前半段、左滑軌、導(dǎo)電滑板、第一導(dǎo)電塊、電阻和啟動籠條后半段組成串聯(lián)電路，通過減小啟動籠條內(nèi)的電流使其小于電機正常啟動時籠條內(nèi)的電流，增加電機的啟動轉(zhuǎn)矩；當電機啟動后達到中速運轉(zhuǎn)時，利用選擇開關(guān)導(dǎo)通電路，使啟動籠條前半段、左滑軌、導(dǎo)電滑板、第二導(dǎo)電塊、第一晶閘管和啟動籠條后半段組成串聯(lián)電路，通過限定啟動籠條內(nèi)電流的方向，使啟動籠條產(chǎn)生的渦流流向與永磁體磁極方向一致，增加永磁體的勵磁性能。
[0014]所述右滑軌還包括位于第二導(dǎo)電塊上方的第三導(dǎo)電塊，第二導(dǎo)電塊和第三導(dǎo)電塊之間設(shè)置有絕緣塊，第三導(dǎo)電塊通過引出線與啟動籠條后半段連接；當電機達到高速運轉(zhuǎn)時，利用選擇開關(guān)導(dǎo)通電路，使啟動籠條前半段、左滑軌、導(dǎo)電滑板、第三導(dǎo)電塊、引出線和啟動籠條后半段組成串聯(lián)電路，永磁體轉(zhuǎn)子的材料采用的是非稀土永磁材料，其勵磁性能差，使電機實現(xiàn)弱磁增速的效果。
[0015]所述右滑軌還包括位于第三導(dǎo)電塊上方的第四導(dǎo)電塊，第三導(dǎo)電塊和第四導(dǎo)電塊之間設(shè)置有絕緣塊，第四導(dǎo)電塊通過第二晶閘管與啟動籠條后半段連接，當電機達到超高速運轉(zhuǎn)時，利用選擇開關(guān)導(dǎo)通電路，使啟動籠條前半段、左滑軌、導(dǎo)電滑板、第四導(dǎo)電塊、第二晶閘管和啟動籠條后半段組成串聯(lián)電路，通過限定啟動籠條內(nèi)電流的方向，使啟動籠條產(chǎn)生的潤流流向與永磁體磁極方向相反，進一步提高電機弱磁增速的能力。
[0016]本發(fā)明有效解決了啟動籠條利用率低的缺點，在電機準備啟動或低速轉(zhuǎn)動時增大了電機的啟動轉(zhuǎn)矩，縮短啟動時間，在電機中高速運轉(zhuǎn)過程中增加了電機的勵磁磁場；在電機高速、超高速運行時，有效提高了電機弱磁增速的能力，同時本發(fā)明所敘述的裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制造成本低，具有極強的推廣價值。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明左視圖；
圖3為本發(fā)明實施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例3結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例4結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2和圖3所不，一種提聞永磁電機啟動籠條利用率的裝直，包括線路選擇集成變換器18和非稀土永磁材料制成的永磁體轉(zhuǎn)子1，永磁體轉(zhuǎn)子I為鐵氧體磁性材料，線路選擇集成變換器18將啟動籠條分為前后分開的兩段，并與啟動籠條的前后兩段連接，線路選擇集成變換器18包括線路選擇開關(guān)和用于調(diào)整電流方向的渦流調(diào)節(jié)器，選擇開關(guān)與渦流調(diào)節(jié)器連接，選擇開關(guān)與啟動籠條前半段2連接，渦流調(diào)節(jié)器與啟動籠條后半段3連接，且渦流調(diào)節(jié)器上設(shè)置有用于限定啟動籠條內(nèi)電流方向的晶閘管。
[0019]所述選擇開關(guān)由彈簧4、導(dǎo)電滑板5和左滑軌6組成，所述渦流調(diào)節(jié)器包括右滑軌7，且右滑軌7和左滑軌6左右對稱設(shè)置，彈簧4上端固定于左滑軌6上端和右滑軌7上端之間的中間位置，彈簧4下端與導(dǎo)電滑板5連接，導(dǎo)電滑板5兩端分別與左滑軌6和右滑軌7配合連接；右滑軌7由相互交叉設(shè)置的絕緣塊8和導(dǎo)電塊組成；左滑軌6與啟動籠條前半段2串聯(lián)。
[0020]所述彈簧4、導(dǎo)電滑板5、左滑軌6和右滑軌7的軸線在同一豎直平面內(nèi)，彈簧4下端與導(dǎo)電滑板5的中間位置連接，彈簧4的軸線與永磁電機轉(zhuǎn)軸10的軸線垂直且相交。絕緣塊8的厚度與導(dǎo)電滑板5的厚度相同。
[0021]實施例1
如圖3所示，右滑軌7自下而上設(shè)置有第一導(dǎo)電塊11和第二導(dǎo)電塊12，第一導(dǎo)電塊11與啟動籠條后半段3連接，第二導(dǎo)電塊12通過第一晶閘管13與啟動籠條后半段3連接，第二導(dǎo)電塊12連接第一晶閘管13的S極，當電機啟動后達到中速時，導(dǎo)電滑板5受到的離心力大于彈簧4的彈力，導(dǎo)電滑板5兩端分別在左滑軌6和右滑軌7內(nèi)向上運動，導(dǎo)電滑板5與第二導(dǎo)電塊12連接，第一晶閘管13通過限定啟動籠條內(nèi)電流的方向，從而使啟動籠條產(chǎn)生的渦流方向與鐵氧體永磁體轉(zhuǎn)子I的磁極一致，增加鐵氧體永磁體轉(zhuǎn)子I的勵磁