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起动转矩电子变阻式鼠笼电动机

阅读:315发布:2020-05-12

专利汇可以提供起动转矩电子变阻式鼠笼电动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 电机 工程领域,它利用附于 转子 上的 电子 电路 ,将串于鼠笼内的附加 电阻 自动地无级地随着电机的起动、 加速 而分流减小,因此能对不同负荷均配以优良起动特性,并能提高过负荷能 力 。本发明与目前通常使用的异步 电动机 相比,分别具有体积小、重量轻、投资低,起动时间短,起动 电流 小,起动力矩大,功率因数高,效率高,操作简单,维护容易,易于做成密闭型以用于较恶劣的环境等优点。,下面是起动转矩电子变阻式鼠笼电动机专利的具体信息内容。

1、一种高起动转矩电子变阻式鼠笼电动机,具有轴(1),翼(2),转子(4),定子芯(5),定子绕组(6),外壳(7),基座(9),其特征在于,在电机定子或外壳(7)上固定有永久磁铁(11),转子上固定有感应线圈(10),感应线圈的磁场强度可以自由调节,永久磁铁与感应线圈的气隙为1.5-2.5mm,将转子的一个端环(左端环(3)或右端环(8)),分成数个相互绝缘的段,分断处作为绝缘槽(15),在分割段之间串入附加电阻(14),附加电阻两端并联两个方向相反或一个双向的可控(13),可控硅由脉冲电路(12)控制。
2、根据权利要求1所述的鼠笼电动机,其特征在于,感应线圈磁场强度的调节方式采用调节气隙的办法,或采用感应线圈抽头的办法,或将永久磁铁改成电磁铁,以改变励磁方式来调节。
3、根据权利要求1所述的鼠笼电动机,其特征在于,所说的转子端环上的绝缘槽数要与极数相同,在槽内注入绝缘材料。
4、根据权利要求1所述的鼠笼电动机,其特征在于,所说的附加电阻(14)为外附缠绕式,或将整个转子端环以电阻率较高的合金分次浇铸成整体的形式。
5、根据权利要求1所述的鼠笼电动机,其特征在于,所说的可控硅元件也可以整体制成环状多元件方式。
6、根据权利要求1所述的鼠笼电动机,其特征在于,所说的脉冲电路(12)可以是分立元件,也可以是集成电路。

说明书全文

发明属于电机工程领域,特别是涉及一种鼠笼电动机的起动装置。

传统的鼠笼电机当采用直接起动时,起动电流及起动压降都很大,而起动矩不大。若采用增大鼠笼电阻的办法,虽可增大起动力矩,并可减小起动电流及起动压降,但正常运行时效率低,只能用于小容量的电机中。双鼠笼或深槽式异步电机,虽然起动特性有所改善,但造价高,体积大,功率因数及效率均比较低,对容量较大的电机,不易做成密闭型,且起动力矩常常还嫌不够大。因而在对一些诸如煅烧炉、迴转窑、球磨机等的电机选型中,迫于环境要求,又为了满足起动力矩的需要,常常不得不选用额定容量比正常负荷大很多的鼠笼电动机,出现“大拉小车”的现象,既浪费投资,又降低了功率因数和效率。总之,增加了运行费用

本发明的目的在于,研制一种利用电子变阻而获得高起动转矩,并能自动调节过负荷能力、易于制成密闭型的鼠笼电动机。

本发明(实施例)的具体结构如附图1所示,附图2为工作原理图,附图3为接入附加电阻之示意图,附图4为本发明之起动曲线,附图5为脉冲电路图。

图中:(1)轴;(2)翼;(3)转子左端环;(4)转子;(5)定子芯;(6)定子绕组;(7)外壳;(8)转子右端环;(9)基座;(10)感应线圈;(11)永久磁铁;(12)脉冲电路;(13)可控;(14)附加电阻;(15)绝缘槽;(16)电子电路按装用绝缘板。

本发明的要点在于:在附图1所示的电机外壳(7)上,固定有永久磁铁(11),转子上固定有感应线圈(10),感应线圈的磁场强度可以自由调节,其调节方式可以采用调节永久磁铁与感应线圈气隙的办法,气隙为1.5-2.5mm,也可以采用感应线圈抽头的办法,或将永久磁铁改成电磁铁,以改变励磁方式来调节;将转子的一个端环(左端环(3)或右端环(8)),分成数个相互绝缘的段,分断处作为绝缘槽(15),槽数要与极数相同,槽内注入绝缘材料,并在分割断之间串入适当的附加电阻(14)(参见附图3),附加电阻为外附缠绕式,或将整个转子端环以电阻率较高的合金分次浇铸成整体的形式,附加电阻两端并联两个方向相反或一个双向的可控硅(13),也可以整体制成环状多元件方式,可控硅由脉冲电路(12)控制,脉冲电路可以是分立元件,也可以是集成电路,脉冲电源来自感应线圈。

本发明的原理如下:(参见附图2),当电机因起动而旋转时,转子鼠笼中的感应电压UR如曲线①所示,即随着起动及转速增加,转子内电压的幅值及频率越来越低。此时感应线圈的端电压UC,如曲线②所示,它与UR相反,即随着转速的增加,其幅值和频率越来越大。采用附图5所示的简单而又可靠的脉冲形成电路,当电机达到一定转速时,便开始产生如附图2曲线③那样的脉冲电压UP,它随着电机转速的增加,脉冲幅值越来越大,脉冲间隔越来越密,受此脉冲的控制,可控硅内流通的电流ISCR,如附图2曲线④所示,即当电机达到一定转速时,可控硅开始导通,随着转速增加,电流波形越来越接近完整的正弦波。由于刚起动时,可控硅不导通,附加电阻全部串入鼠笼,使二次呈现大阻抗,当达到一定转速可控硅开始导通时,由于可控硅的分流作用,二次阻抗R2开始变小,当转速达到正常值时,可控硅呈全开通状态,接近于附加电阻全部短路,此时二次电阻接近于鼠笼本 身的电阻。所以二次电阻可以得到一条如附图2曲线⑤那样的曲线。根据异步电机二次阻抗变化时的比例推移特性,利用上述原理的本发明,可以得到如附图4所示的起动曲线,图中:M为力矩,n为转速,r2为转子鼠笼本身的电阻。

本发明的优点在于:(1)随着电机起动,转速的变化,串于转子鼠笼的电阻将自动地、无级地使之变化,直至完全切除,因而能够实现对不同负荷的机械,均能有效地配以良好的起动特性;(2)在电机运行中如负荷突然(短时)增加,致使电机转速下降时,此时串入电阻随即增加,因此使转矩也相应增加,从而提高了电机的过负荷能力,而这一切都是自动跟踪、自动进行的,(3)与目前使用的深槽式或双鼠笼异步电机相比,本机具有体积小,重量轻,投资低,起动力矩大,起动电流小,功率因数高,效率高,易于做成密闭式等优点。(4)与普通鼠笼电机相比,它具有起动力矩大,起动时间短,起动电流小,起动压降小,功率因数高,效率高等优点,以本实施例中的某些项目列表比较如下:

传统的鼠笼电机与本发明比较表(同一型号)

本发明实施例所用的设备、元件:

采用一台型号:1KK    FBKB1325    JP44    200V    5.5KW    4极22.4A的东芝牌,1983年产的鼠笼异步电动机,加以改造加工作为样机。

四组感应线圈的主要数据:铁芯截面10×10mm,长l=100mm,由0.35硅片叠成。线圈为φ0.3漆包线绕500

四对永久磁铁:型号YCM-1D,尺寸:12.2×12.2×28,Br=12800(G),HC=715(OE)。

永久磁铁与感应线圈的气隙:1.5~2.5mm。

八个可控硅元件的型号为:SF50G13(东芝牌)IT=50A。

四组附加电阻:φ1.6玻璃丝包线,缠绕在转子风翼上。

电子电路板:φ=156    δ=3酚绝缘板。

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