专利名称：交流感应式复合转子调速电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转电机，特别是一种交流感应式复合转子调速电机。
目前国内所采用的调速电机有以下几种交流鼠笼式变极调速电机只能进行分档调速，而不能进行平滑的无级调速，因此，其应用范围较小。
绕线转子异步电动机串级调速不仅结构复杂，转子需配备庞大的整流及速度控制柜，而且控制繁琐、运行功率因数低，其价格也很昂贵。
电磁滑差离合器式电机该机虽具有运行可靠、控制简单的特点，但其体积、重量比普通电机都大的多，因而，在许多场合无法安装和使用，又因该机滑差离合器工作在200℃左右，易燃易爆，在多纤维及易燃易爆场合不能使用。
变频调速电机是目前发达国家应用较广的机种，国内也引进过数条生产线，但其主要元器件不能够国产，而且其售价高于一般电机的几倍至几十倍，维修困难，因此，不适合我国国情，无法推广使用。
在电机调速领域一直沿用的直流电机虽具有一定的优点，但因其有换向器，因而在易燃易爆的石化行业及多尘土的环境中不易采用，再加上其电机寿命很短、不易维修，所以，其应用范围也受到了一定的局限性。
本实用新型的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种带有复合式转子的结构简单、转子电阻可随电机转速而变化的交流感应式复合转子调速电机，其目的之二是通过加深转子槽深和装配高电阻合金的鼠笼条和端环构成高阻抗鼠笼转子。以达到在调速高速运行时具有普通感应式电机的低电阻、高效率、高特性硬度，而工作在低速段时又具有高转子电阻的实心转子电机的良好调速线性特性。
本实用新型的效果在于由于在鼠笼转子外部加装了一个钢套并采用了深槽式结构的转子，所以，对现有感应式鼠笼电机的其它部件无需改动，转子的外形尺寸也不变，具有结构简单、体积小、重量轻，改装方便的特点，特别是转子外部的钢套，在低速时可起到电路作用，而在高速时可起到磁路的作用，在转速不同时其两种作用可相互转换，从而获得良好的调速性能。
由于在转子中采用了高电阻合金的鼠笼条和端环以及深槽式转子，因而构成了高阻抗鼠笼转子。使电机在调速高速运行转速时具有普通电机的高效率、高特性硬度，而在低速段时又具有高转子电阻的实心转子电机的良好调速线性，并具有很高的比功。
本实用新型目的的实现是通过下面的技术方案达到的在现有交流鼠笼式电机转子外部设计了一钢套，并采用了深槽式的转子，同时在转子中采用了高电阻合金的鼠笼条和端环构成了具有高阻抗的转子，达到了转子电阻随转速而变化的良好调速性能和高效率、低发热的要求。
本实用新型是由下面的实施例及其附图实现的
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是图1中深槽式转子槽磁力线分布图。
图3是图1中深槽式转子槽电流分布图。
图4是图1中的复合转子低速时电磁场分布图。
图5是复合转子中速时电磁场分布图。
图6是复合转子高速时电磁场分布图。
图7是本实用新型调速系统电路原理图。
下面将结合实施例及其附图1－7对本实用新型的具体结构及其原理进行详细的说明本实用新型是在现有交流感应式电机的基础上重新设计的，它由永磁式三相测速发电机1、电机机壳2、机壳2内部的定子3、端环8与转轴固套的转子6、鼠笼条5、控制电路及外风机7构成，其特征在于在转子6与定子3之间套装有一钢套4，转子是由高阻合金的鼠笼条5和端环8构成的高阻抗的鼠笼转子6。参见图1鼠笼转子是深槽式的鼠笼转子6，钢套4与转子6固套。
现将本实用新型的工作机理简述如下从感应电动机机械特性可知，要想使电机得到良好的调速线性和高效率，则必须满足其转子电阻要大于rR，而且是越大越好，所以我们采用了高阻合金的鼠笼条和端环构成了高阻抗的新型转子6，但是当转子电阻加大后，又容易使电机发热而效率降低，为解决这一难题，本实用新型采取了加深转子槽深和加装钢套4的方案来解决这一问题。
因为在低速时，电机漏抗大，由于漏抗，槽底部导体分布电流很少(参见图2和图3)，甚至接近于零。而电流多集中于鼠笼条5的上部，这种情况等于实际上减小了导条截面积，增大了转子电阻，使电机在保持临界转矩情况下，降低能耗、减少发热，解决了现有电机在低速时因滑差电势过大而产生的能耗大，发热严重的问题。
在高速时，电流的外挤现象消失，电流均匀流过导条的上下部，此时，相当于导条的截面积加大，而转子电阻减少，因此，通过加深槽深，利用深槽的外挤效应实现了转子的电阻随转速变化的要求。(参见图2和图3)本实用新型中的钢套4的作用机理阐述如下复合转子6在低速工作时，由于转子电流的外挤效应，主磁通感应使转子钢套4产生涡流，其涡流转矩作用使电机旋转工作(参见图4)，此时，由于电流的外挤效应，钢套4内、高阻抗转子6内几乎没有电流或只有很小的电流流过，尤其在空载时其作用几乎为零，此时，复合转子主要是钢套在起电路的作用，而钢套电阻率为铝套的5～6倍，其形成了夹心转子电机，因而电机具有良好的低速调速特性，即相当于两个电机的作用。
在中速时，转子6电流频率逐渐降低，转子电流外挤效应随转速升高而逐渐削弱，因而主磁通部分穿过钢套与高阻抗的转子相作用，鼠笼条中有相应的电流流过，而转速越高电流越大，此时，复合转子总电阻为钢套电阻加部分导条及端环电阻，总电抗也随其变化，电机滑差损耗逐渐变小。(参见图5)在高速时，在电机主磁通作用下，转子电流的频率有时接近1－3赫，电机钢套内的高阻抗转子6的导条、端环由于挤流现象消失而全部均匀地通过电流，所以，转子总电阻为最小状态，此时电机的调速特性很硬，呈高转速、大力矩输出状态，使电机整机效率高、而发热少，此时钢套基本上处于磁路工作状态。(参见图6)由上可见，本实用新型中的复合转子的钢套可随转速的不同而起到电路与磁路作用相互转换的功能。该机通过标准的晶闸管降压调速或磁放大器降压调速调节其给定电压11的大小，以得到不同的工作速度。其调速系统电路原理参见图7，本实用新型的调速电机的每相绕组均与磁放大器9串联，用以调压。电抗器控制绕组由直流放大器10、即JDIA控制盒供电，其输出信号电压为预设电压Vgd和测速发电机1的反馈电压Vsf之差成正比，测速发电机1装在调速电动机轴上，(参见图1)。为获得硬度较高的机械特性，由积分式无差负反馈放大器组成闭环反馈控制系统。
本实用新型所描述的电机重量比同功率的其它调速电机降低30％～60％，而占地面积只有YCT180－4A电机的50％、JZS2－51－2电机的25％，是一种体积小、重量轻、结构简单的调速电机。可广泛应用于风机、水泵中。
权利要求1.一种交流感应式复合转子调速电动机，由永磁式三相测速发电机1、电机机壳2、机壳2内部的定子3、端环8与转轴固套的转子6、鼠笼条5、控制电路及外风机7构成；其特征在于在转子6与定子3之间套装有一钢套4，转子是由高阻塞合金的鼠笼条5和端环8构成的高阻抗的鼠笼转子6。
2.按照权利要求1所述的交流感应式复合转子调速电动机，其特征在于鼠笼转子是深槽式的鼠笼转子6，钢套4与转子6固套。
专利摘要本实用新型提供了一种交流感应式复合转子调速电动机，其结构特点是在现有交流鼠笼式电机转子外部设计了一钢套，并采用了深槽式的转子，同时在转子中采用了高电阻合金的鼠笼条和端环构成了具有高阻抗的转子，达到了转子电阻随转速而变化的良好调速性能和高效率、低发热的要求。
文档编号H02K17/02GK2096156SQ9122330
公开日1992年2月12日 申请日期1991年8月20日 优先权日1991年8月20日
发明者邢宝林 申请人:北京市海淀区高电精密仪器技术公司