专利名称：双磁场变场式异步调速电动机的制作方法
技术领域：
本发明属于电动机技术领域，尤其涉及二种拥有两个磁场的双磁场变场式 异步调速电动机。
技术背景现有技术的调速方法有两类 一是电动机调速，如直流电动机调速、变磁 级对数调速、变频调速、变电压调速及展波调速。由于设备复杂、容量大、电 压高，这些方法得不到广泛应用；二是机械调速，如变档调速、液压调速、偶 合器调速等。由于机械调速必须增设一套机械装置，投资大、能耗高，而且灵 敏性差、故障率高、维护工作量大。特别是大功率机械调速，目前尚无大容量 无级调速的异步电动机可以实现，只能增设液力偶合器、摩擦片偶合器等。然 而这些机械调速装置设备庞大，结构复杂，价格昂贵，生产过程中运行维护工 作量大，可靠性低。 发明内容本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一种改进的， 利用矢量合成法改变磁场大小从而直接进行无级调速的双磁场变场式异步调速 电动机，解决异步电动机定子磁场的合成可变问题，要求技术先进可靠、结构简单可行。本发明的技术解决方案是，所述双磁场变场式异步调速电动机，如图1所示，具有绝缘外壳5，该绝缘外壳5中，有圆柱状转子1，转子1上同轴线套有 筒状定子，其技术特点在于i所述定子为二个， 一为内定子3， 一为外定子2， 均呈筒状。内定子3与外定子2同轴线顺序间隙配合套装在所述转子1上并由 此组成截面呈转子一定子一定子一外壳之径向辐射状多环层，使内定子3与外 定子2中的其中任一个定子能在设定几何角度范围内往复转动，内定子3的线 圈与外定子2的线圈同相序同相位电连接。此外，所述外定子2或内定子3径 向一侧还配置有一执行器4并由该执行器4执行驱动及在可调几何角度范围内 任一位置锁定外定子2或内定子3。本发明的双磁场变场式异步调速电动机如上述由转子l、外定子2、内定子3和执行器4组成。其中的转子l，其结构为鼠笼式结构，与常用异步电动机转子结构相同，由转子铁芯和转子线圈组成。传统的定子亦与常用异步电动机的 定子结构相同，只是被设为径向套装的两个同结构的半容量定子， 一个是外定子2， 一个是内定子3，均由定子铁芯和定子线圈组成并与执行器4匹配组装。 两定子线圈的绕组形式、绕线方式、磁极对数等电气参数相同。所述执行器4 亦为传统的通用执行器。该执行器可接受由手动控制、电动控制、远方电动和 自动调节装置下达的操作指令。从而实现遥控和自动调节双磁场变场式异步电 动机转速的目的，易于实现远动、自动及计算机化。本发明的工作原理是，基于磁场是一种矢量，可以利用改变两个分磁场的 夹角以使合成磁场发生相应变化原理，得以完成异步电动机调速的目的。如附 图1所示，外定子2产生的旋转磁场为Fp内定子3产生的旋转磁场为F2，假 设F,和F2之间初始夹角为a，合成旋转磁场为F，如附图2所示，当执行器4 驱动内定子3转动时，旋转磁场F2即随之转动而到F2'的位置，两个旋转磁场 之间的夹角变为a'，合成旋转磁场则为F'。可见，F'与F相比较，方向和 大小都发生了显著的变化。从设计上和定子线圈的连接入手，我们可以做到使 外定子2和内定子3产生的两个旋转磁场F,和F2它们的大小相等，转速相同， 转向一致。显然，合成旋转磁场F的大小仅取决于F,和F2之间的夹角a 。当a 从0° —180°变化时，合成旋转磁场F即从2F, (F2)变到0。也就是说，双磁 场变场式异步调速电动机是利用矢量合成法改变磁场大小以实现异步电动机调 速的。本发明的有益效果是，双磁场合成法对电动机发生影响，只需通过调整两 个磁场的夹角即可改变合成磁场的大小实现异步电动机转速的调节。说明这种 矢量合成法是目前最先进的、简单可行的调速方法。可广泛应用于电力、化工、 机械、采矿、冶金、交通运输各个行业，充分满足对机械调速的要求。该方法与当前常用调速方法相比，具有明显的优点和经济效果1、 在设备结构上，仅将异步电动机定子分成两个半容量定子，由同一电源 供电，无需附加任何其它设备，节约投资，可靠性高，维护工作量少。2、 调节方法简单。只需改变内定子与外定子之间的几何夹角，即可实现无 级调速； 3、 无附加机械调速设备和电气调节装置，大大减少了电能和机械能消耗， 节能效果佳；4、 可解决目前大容量、髙电压异步电动机调速的困难；5、 能消除大容量异步电动机起动时，电源电压大幅度條低的现象；6、 调速过程中无谐波产生，避免了谐波对电力系统的危害；7、 有利于实现远动化、自动化和计算机化。因此，大力推广双场变场式异 步调速电动机，更能全面满足各行各业生产中工况变化的要求，实现全面全过 程节能，对创建现代节能型企业，实现创新型发展有着现实的、长远的意义。
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图； 图2为本发明使用时双磁场矢量合成状况参考图。 以上图l中标示为 l一转子，2— 外定子，3— 内定子， 4一执行器， 5—绝缘外壳。
具体实施方式
图l所示为本发明的一个实施例，参见图1，该实施例的绝缘外壳5采用塑 料制作，呈筒状，外部尺寸为长263mm，直径C205mm。设备体积尺寸较同容 量电动机稍大一点，其制造工艺与通用740W的异步电动机完全相同。故转子l 与外定子2、内定子3取用漆包线常规方法绕制。转子l呈圆柱状，内定子3与 外定子2呈筒状。将内定子3同轴线间隙配合套装在转子1上，将外定子2同 轴线间隙配合套装在转子1的内定子3上。内定子3与外定子2两个定子线圈 的绕组型式、绕线方式、磁板对数等电气参数必须完全相同。内定子3的线圈 与外定子2的线圈同相序同相位电连接。外定子2与内定子3之间的连接线采 用柔软性、弹性和抗疲劳性优良的导线。再将带有内定子3和外定子2的转子1 同轴线套入上述筒状绝缘塑料外壳5内。使之组成截面呈转子一定子一定子一 外壳之径向辐射状多环层，使内定子3与外定子2中的其中任一个定子能在设 定几何角度范围内往复转动。执行器4选用市售ZX-05型执行器，安装在绝缘 外壳5上内定子3的径向一侧，由该执行器4驱动并在可调几何角度范围内任 一位置执行内定子3的锁定。由此构成的本发明的该例双磁场变场式异步调速电动机，经试制试用被证 明效果良好，完全达到下列设计要求1、 异步电动机定子分成两个内外吻合的半容量定子，该半容量定子能 在一定几何角度范围内往复转动；2、 两个半容量定子结构完全相同，两者之间小间隙配合。3、 可往复转动的定子由执行器驱动，并保证定子在任一几何角度位置 能够锁定。本实施例可直接对异歩电动机进行无级调速，其突出的优点是1、 将电动机定子分成两个半容量的定子由同一电源供电，无需附加任何其它设备；2、 调节方法简单。只需改变外定子2和内定子3的相对几何角度即可 实现无级调速。从而省略了中间环节和附加设备，节约投资，提高了设备的可 靠性；3、 解决了大型异步电动机调速的困难。
权利要求
1、一种双磁场变场式异步调速电动机，具有绝缘外壳(5)，该绝缘外壳(5)中，有圆柱状转子(1)，转子(1)上同轴线套有筒状定子，其特征是，所述定子为二个，一为内定子(3)，一为外定子(2)，均呈筒状，内定子(3)与外定子(2)同轴线顺序间隙配合套装在所述转子(1)上并由此组成截面呈转子-定子-定子-外壳之径向辐射状多环层，使内定子(3)与外定子(2)中的其中任一个定子能在设定几何角度范围内往复转动，内定子(3)的线圈与外定子(2)的线圈同相序同相位电连接，所述外定子(2)或内定子(3)径向一侧还配置有一执行器(4)并由该执行器(4)执行驱动及在可调几何角度范围内任一位置锁定外定子(2)或内定子(3)。
全文摘要
一种双磁场变场式异步调速电动机，绝缘外壳5中，有转子1、内定子3、外定子2。内定子3与外定子2套装在转子1上组成截面呈转子—定子—定子—外壳多环层，其中一定子能在设定几何角度范围内往复转动。由执行器4驱动及在可调几何角度范围内任一位置锁定外定子2或内定子3。只需调整两磁场夹角即可改变磁场大小实现异步电动机转速的调节。可广泛应用于电力、化工、机械、采矿、冶金、运输各行业。具有调节简单、节约投资、维护量少、可靠性高，可解决大容量、高电压调速困难的优点，有利实现远动化和自动化。
文档编号H02K16/04GK101150274SQ20061003227
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者李其忠 申请人:李其忠