专利名称：变频控制无级调速电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于变频控制无级调速的电动机。
现有技术中电动机调速分为两种，一种是有级调速，另一种是无级调速。无级调速按调速原理分为绕线式异步电动机转子回路中串电阻调速、电磁滑差离合器调速、串级调速、变频调速、调压调速。以上这几种调速方式存在以下缺点①绕线式异步电动机转子回路串电阻调速，由于串电阻后转子电阻增大，使得电动机机械特性变软，因而稳定性差，调速范围小，调速范围受负载转矩的影响，调速能耗高，效率低；②电磁滑差离合器调速机械特性很软、效率低，存在不可控制区；③串级调速存在转子回路中附加一个与转子频率相同的外加电势，由于转子的电势频率是随转速或转差频率的变化而变化的，因此，外加电势的频率也就必须随转子转速的变化而变化，要获得一个频率能随转速而变化的电源，在技术上比较复杂，设备庞大；④变频调速，是一种较先进的调速方法，但由于变频调速的原理是把变频电源作为整个系统地运行源，因此，变频电源的容量大，成本高，并且不能改变电动机的机械特性。
本实用新型变频控制无级调速电动机的目的在于它是由主机、副机、风机组成，主机是系统功率输出的主要承担者，主机从电网吸收电能互感给转子回路，有功部分转换为机械功输出，无功部分供于副机励磁，改善副机的功率因数。副机吸收变频电源电功，互感给转子回路，有功部分转换为机械能，无功部分供于主机励能，改善主机功率因数，这是电动机能量转换。
本实用新型变频控制无级调速电动机结构简单，成本低，电动机控制功率小，控制容量约在输出功率的20％以下。电动机转速稳定性好，它的机械特性具有同步电动机特性，特别适合要求速度稳定性高的场合使用。在多台电动机要求稳速及同步调节时，用一台变频电源控制多台电动机即可。效率高，在主副机转子电势之比的前提下使电动机效率高，并且有高的过载能力。有相当宽的调速比，调速比在变频电源变频范围小的条件下，能使调速比达到1100以上，并且低速运行稳定性及负载能力更强。控制方面，起动简单，起动与普通异步电动机类似，容易进入同步运行状态。
本实用新型变频控制无级调速电动机是采取以下解决方案来实现的。它是由主机、副机、转子接线、风机、变频电源组成，通过转子线圈空间位置互为逆序相接。风机设置在电动机的散热部位。调速系统是由变频电源和电动机组成，电动机承担机电能量转换，变频电源承担调速控制。主机是系统功率输出的主要承担者，主机从电网吸收电能互感给转子回路，有功部分转换为机械功输出，无功部分供于副机励磁，改善副机的功率因数。副机吸收变频电源电功，互感给转子回路，有功部分转换为机械能，无功部分供于主机励能，改善主机功率因数，使电动机能量转换。风机是电动机的独立冷却装置，冷却能力受调速的制约。
本实用新型变频控制无级调速电动机将结合附图进一步描述。
图1是本实用新型变频控制无级调速电动机的剖视图。
图2是本实用新型的副机定子接线控制原理图。
图3是本实用新型的主机定子接线控制原理图。
图4是本实用新型的转子线圈空间位置互为逆序相接原理图。
参照图1、2、3、4，本实用新型变频控制无级调速电动机是由主机(1)与副机(2)转子接线(3)风机(4)变频电源(5)组成，通过转子线圈空间位置互为逆序相接，风机(4)设置在电动机散热部位。调速系统是由变频电源(5)和电动机组成。电动机承担机电能量转换，变频电源(5)承担调速控制。主级(1)是系统功率输出的主要承担者，主机(1)从电网吸收电能互感给转子回路，有功部分转换为机械功输出，无功部分供于副机(2)励磁，改善副机(2)的功率因数，副机(2)吸收变频电源(5)电功，互感给转子回路，有功部分转换为机械能，无功部分供于主机(1)励能，改善主机(1)功率因数，使电动机能量转换。风机(4)是独立冷却装置，冷却能力不受调速的制约。
本实用新型调速系统的变频电源(5)具有性能是当负载对象在n时具有特定的M则变频电源(5)u－f可固化关系。当负载对象在n时M是随机量并变化范围很大，则u－f为动态跟踪，跟踪依据以副机(2)定子电压电流相位为基准。电动机在调速过程中，当转速高于1／2n1同步转速时(假定主机(1)、副机(2)p相同)副机(2)气隙磁场转向与主机(1)气隙磁场转向相同，即副机(2)定子相序与主机(1)定子相序相同(主机A、B、C与副机A、B、C)。当转速低于1／2n1时，副机(2)气隙磁场与主机(1)气隙磁场相反，即副机(2)定子相序与主机(1)相序相反(主机A、B、C与副机A、B、C)，在1／2n1时副机(2)定子为直流励磁。在电动机转速高于1／2n1时，电动机转速为1／2(n1＋n2)。在电动机转速低于1／2n1时，电动机转速为1／2(n1－n2)，n1、n2分别为主机(1)副机(2)气隙磁场的转速。如果定义副机(2)气隙磁场同时具有方向值时，则1／2(n1＋n2)电动机转速公式通用。因为n1与n2转向相同时，n2为正值，相反时n2负值。为避开1／2n1，可使主机(1)或副机(2)变极，目的对变频电源(5)避开低频区。
本实用新型变频控制无级调速电动机结构简单，成本低，稳定性好，效率高，负载能力强，控制方便，起动简单，使用范围广，易于推广应用。
权利要求1.一种由主机(1)与副机(2)转子接线(3)风机(4)变频电源(5)组成的变频控制无级调速电动机，其特征在于转子线圈空间位置互为逆序相接。
2.按照权利要求1所述的变频控制无级调速电动机，其特征在于调速系统是由变频电源(5)和电动机组成。
专利摘要本实用新型公开了一种变频控制无级调速电动机，它是由主机与副机通过转子线圈空间位置互为逆序相接，风机设置在电动机的散热部位。调速系统是由变频电源和电动机组成。风机是独立冷却装置，冷却能力不受调速的制约。变频控制无级调速电动机结构简单，负载能力强、控制方便，起动简单、稳定性好、效率高，成本低，使用范围广，易于推广应用。
文档编号H02K16/00GK2074074SQ9021418
公开日1991年3月27日 申请日期1990年8月4日 优先权日1990年8月4日
发明者孔凡东, 盛福厚, 于强, 刘运宏, 成义敬, 陈德茂 申请人:山东省汶上县机电厂