专利名称：离心调速稳速电机的制作方法
技术领域：
本发明用于普通交流及直流电机的无级调速及稳速。
背景技术：
目前，在电机内部的电路上串接离心开关以稳定电机转速的机械稳速电路早以应用。该电路根据离心力与转速成正比的原理，当转速高T设定值时，离心开关在离心力的作用下断开电机电路，使电机转速降低到设定值；当转速低于设定值时，离心开关闭合电 路，使电机转速增加。由于目前离心开关为内置式，要调整电机转速需坼开电机，故只 能用于电机稳速而不能用于电机调速。离心开关的另一个缺陷是因受到消火花电路的限 制，其控制电流小，只能用于小型电机。发明内容为使离心开关用于电机调速，本发明将离心开关置于电机轴的伸出端，调节离心开关 弹簧的预压力，使之与某一转速下的离心力相对应，便可使电机在某一转速下运行，改 变弹簧的预压力，便可调节电机的转速。为解决离心开关控制电流小的缺陷，本发明 采用晶闸管放大电路，将离心开关的小电流(几十毫安)放大到大型电机的输入电流(数百安培)。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在电机尾部的伸出轴上固定外齿轮，与离心调速器转轴上的内齿轮耦合，转轴与支架固定T电机外壳上。当电机轴转动时通过齿轮耦合带动离心调速器转轴上的离心开关同时旋转。电机的输入电流通过电刷由旋 转的离心开关控制通断时间，从而控制电机转速。转速的调节是通过线控或伺服电机控 制滑动套筒在转轴上的左右移动，当滑动套筒向左移动时，离心开关的弹簧被压紧，从而需要较高转速产生较大离心力才能使离心开关断开，于是电机被稳定在较高转速；反 之当滑动套筒向右移动则电机被稳定在较低转速。丙此用线控装置或伺服电机(用于远 程)可调节电机转速。对于大型电机则采用晶闸管放大电路，将低电压小电流的电源通 过离心调速器控制后作为晶闸管的输入信号，通过晶闸管控制电机的输入电流。本发明的有益效果是1离心调速器及晶闸管放大电路成本低，生产容易，可直接 用于直流电机及绕线转子电机的无级调速。对于鼠笼式转子电机则将转子经特殊设计， 使转子与定子转差率加大至调速允许范闱内即可用此法调速。2本调速器在调速的同时具有稳速功能，即电机调速至任一转速后不管负载变化如何， 转速精确保持设定值不变。采用精密的离心开关可使电机转速达到高精度稳定，且不受 电源电压及频率变化的影响。3本调速器调速功能是调节电机输入电流的通断时间，即调节平均电流强度，当转速 低负载小则平均电流小，因此调速时节能。由于调速时只调节电流，与频率无关，故没 有频率污染问题。4采用晶闹管放大电路使得离心开关稳速系统可用丁-大型电机稳速。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图l是本发明的总体图。图2是本发明第一个实施例的放大构造图。图3是本发明第二个实施例的放大构造图。图4是本发明用于大型直流电机的放大构造图。图5是本发明加晶闸管放大图6是本发明用于单相交流电机的晶闸管放大电路原理图 图7是本发明用于三相交流电机的晶闸管放大电路原理图 图8是本发明用于直流电机的晶闸管放大电路原理图 图9是用伺服电机代替线控器控制离心开关原理图具体实施方式
在图l中离心调速器(圆圈部分)装于电机末端轴上。电源经离心开关控制后进入电 机。(用于小型电机)图中各部件说明见图3，图2。图2是离心调速器第一个实施例放大图。图中齿轮耦合器1的内齿轮用M5螺丝固定在 电机轴上，齿轮耦合器1的外齿轮及离心开关转轴2用轴承支座16固定在支架12上，而支 架16固定在电机外壳上。电源经电刷4、滑环3与离心开关支架5接电刷式离心开关7，当 电机旋转时经齿轮耦合器1带动电刷式离心开关7旋转。离心开关下触点8为不旋转的导电 圆锥体，经弹簧9与线控器11作用利用滑杆6左右移动。转速的调节是用线控器ll使离心 开关下触点8左右移动；当下触点向左移动时，电刷式离心开关7加在下触点的压力加大， 需要较高的转速产生较大的离心力才能断开离心开关，此时电机稳定在较高的转速；反 之电机稳定在较底的转速。离心开关上下触点用绝缘导线17连接滑环或直接引出，重锤 14使离心开关产生离心力。消火花电路13是消除离心开关触点的火花。全部零件用外罩 19保护。图3是离心调速器另一个实施例放大图。与图2不同的是图2中离心开关下触点8 是不旋转的，而图3中离心开关下触点8与上触点一起旋转。转速的调节是用线控器控 制滑动套筒10与10A的左右移动来实现的。其中滑动套筒10随轴转动，而滑动套筒10A 不转动，只左右移动；两套筒间垫耐磨垫圈20。平衡锤15用于平衡重锤14的偏心力。图4与图3不同的是图4中离心开关下触点为分杈形双触点，离心开关在双触点间 形成双联开关，当与其中一个触点断开同时与另一个触点接通。反之亦然。图5是在调速电路中加晶闸管放大电路18 (见图6~8)，使得流经离心开关的电流与 电压很小却可以控制高电压大电流，用于大型电机。图6， 7， 8是分别用于大型单相、三相交流与直流电机的晶闸管放大电路原理图，其 特点是流经离心开关的电流与电压很小却可以控制高电压大电流的电机转速，使得离心 开关及其消火花电路可以做得很小。其原理是用离心开关控制晶闸管控制极电流的通断 时间，在晶闸管上得到一个通断时间相同但是被放大数百倍的电流输入调速电机。从而 实现大型电机的速度调节。图8中晶闸管用于控制直流电的通断需要在控制极上得到通、 断二个信号，因此采用双触点离心开关，其作用相当于一个双联开关。图9是用伺服电机21代替线控器11控制离心开关，用于远距离遥控电机的转速。图 中除用伺服电机21及齿条22代替控制线控制滑动套筒10A左右移动外；其余与图1相同。
权利要求
1. 一种电机的调速装置，用于交流和直流电机的无级调速与稳速。其特征是在电机轴的延伸端上装离心调速器，调速器内含离心开关，离心开关可以为电刷式或触点式，用线控或伺服电机遥控离心开关压力的大小，根据电机转速产生的离心力大小控制电机输入电流的通断时间，从而控制电机转速。
2，利用权利要求1所述调速装置的通断信号作为晶闸管放 大电路的输入信号，将放大电路的输出电流用作大型电机 的输入电流；以实现大型电机的调速与稳速。
全文摘要
一种精确控制电机转速的调速稳速电机，用于一般交、直流电机无级调速及稳速。主要部件是固定在电机尾部的伸出轴上的离心调速器。当电机轴转动时，通过齿轮耦合带动离心调速器上的离心开关同时旋转。当电机转速超过设定值时，离心开关断开，反之闭合。电机的输入电流通过电刷由离心开关控制通断时间，从而控制电机转速。转速的调节是通过线控或伺服电机调节离心开关的压力；压力大则调节的转速高，压力小则转速低。对于大型电机采用晶闸管放大电路，使得流经离心开关的电流与电压很小却可以控制高电压大电流的电机。
文档编号H02P29/00GK101237217SQ20071004467
公开日2008年8月6日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者李待言 申请人:李待言