专利名称：他激式进相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率因素补偿装置，尤其是一种用于带动冲击式负荷的绕线式异步电动机的功率因素COS补偿设备，具体地说是一种他激式进相机。
背景技术：
目前，在轧钢企业中，轧钢机械所用的电机都采用绕线式异步电动机，其电机工作时负载都不能固定，在轧钢瞬间所用功率较大，达到满载甚至超负荷，几秒钟后轧钢完毕，其电机只带动飞轮处于轻载、轻负载状态，当钢材或钢锭再次送入轧机时，电动机又处于重载、重负荷瞬间，如此周而复始，因此电动机在轻载时的功率因数COS低于0.5，轧钢的一瞬间，功率因数COS才能达到0.90以上，并视负荷的大小而变化，因此轧钢机在整个工作中其功率因数COS是比较低的，所以其缺点显而易见一是电机功率因数COS较低，达不到国家规定的0.90的要求，二是由于电机的功率因数COS低，电机功率又比较大，所以会影响全厂的总的功率因数COS，拉低了总功率因数COS，至使造成企业罚款，三是由于功率因数COS低，使供电质量下降，无形之中消耗有功电能。而由于轧钢机在工作时属冲击式负荷，轻载——重载——轻载循环进行，因此对其用常规的功率因数COS补偿器进行功率因数COS补偿，效果并不理想，即使使用现有的进相机也无法实现功率因素的合理补偿，它只能提高电机的过载能力，功率因数COS并不能得到补偿，而采用传统的电容补偿则更难以达到要求，且容易出现过补或欠补现象，一但长期过补，电容器就很容易产生爆炸等事故，这一问题长期困扰着轧钢企业以及拥有类似设备的企业。
发明内容
本发明的目的是针对承受冲击式负荷的绕线式异步电动机总的功率因素低且无适当的补偿装置的问题，设计一种能有效提高其功率因素、且工作可靠，制造、安装、使用十分方便的他激式进相机。
本发明的技术方案是一种他激式进相机，包括调速电机1、主轴2、三相滑环3、转子4、换向器5、电刷刷架6，调速电机1与主轴2直接或间接相连，主轴2的二端支承在支架7上，支架7与底座8相连，其特征是所述的三相滑环3、转子4、换向器5依次安装在主轴2上，其中三相滑环3位于靠近调速电机1一端的主轴2上，转子4安装在换向器5和三相滑环3之间的主轴2上，三相滑环3与带有导电板的电刷组件9相接触，该带有导电板的电刷组件9与三相变压器的低压侧相连，三相滑环3、转子4、换向器5之间通过导线实现电气相连，若干电刷刷架6安装在换向器5的周围，安装在电刷刷架6上的电刷与换向器5相接触并通过引线环10与主电机转子引出线相接。
所述的调速电机1为变频调速电机。
所述的电刷刷架6安装在安装盘11上，安装盘11固定在支架7或底座8上，电刷刷架6与安装盘11的安装位置可调，且所述的引线环10安装在安装盘11上。
所述的电刷刷架6的数量为三的整数倍数。
本发明具有以下优点1、本发明的他激式进相机的除了引线环与主电机的转子导线相连外，通过增加三相滑环，使三相滑环上的导电板与三相降压变压器低压侧相接，由此而获三相电源，三相电源在旋转的转子中产生一定频率的电势并与主电机的转子电动势相叠加而反馈给主电机。
2、本发明的他激式进相机的拖动电机采用变频调速电动机，可以适应不同功率、不同转速的绕线式异步电动机。另外换向器上的电刷刷架在换向器上的位置不是固定的，而是在圆周上调整，以适应各种电机的负载大小而进行微调。
3、本发明的他激式进相机是应用于绕线式异步电机的转子回路中，因此无论是高压电机还是低压电机都可以应用本产品，并做到安全可靠，就近安装，无需盖高压配电房等，因此投资小，给安装维护带来极大的方便，达到安全可靠。
4、本发明成功地解决了冲击式负荷(不固定，时大时小)对绕线式异步电机的功率因数COS补偿的问题，通过使用本发明的补偿器可将电机的功率因数COS提高到0.95以上。
5、本发明的他激式进相机适用于高、低压绕线式异步电动机，它可以就近安装，不需要配电房等，维护上十分方便，由于低电压安全可靠，无需特殊培训，只要有一般电工常识即可维护，日常维修工作量少、维修费用低。
6、结构简单，安全可靠，制造方便。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的右视图。
图3是未使用本发明他激式进相机时主电动机电气矢量4是使用本发明他激式进相机时主电动机变化后的电气矢量图。
具体实施例方式
下面结构附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示。
一种他激式进相机，主要由调速电机1(可采用变频调速电机)、主轴2、三相滑环3、转子4、换向器5、电刷刷架6、支架7、底座8、带有导电板的电刷9、引线环10、安装盘11和联轴器12组成，调速电机1与主轴2通过联轴器12直接相连，也可间接相连，主轴2的二端分别支承在各自的支架7(即轴承座)上，支架7上安装有轴承13，主轴2的二端分别安装在相应的轴承13中，支架7与底座8相连，它们可为整体式结构，也可为通过螺栓相连的分体式结构。三相滑环3、转子4、换向器5依次固定安装在主轴2上，转子4上可罩装一外罩，其中三相滑环3位于靠近调速电机1一端的主轴2上，转子4安装在换向器5和三相滑环3之间的主轴2上，三相滑环3与带有导电板的电刷组件9相接触，该带有导电板的电刷组件9与三相变压器的低压侧相连，三相滑环3、转子4、换向器5之间通过导线实现电气相连，六个电刷刷架6分为三相六等分(也可为三等分、九等分、十二等分等，以此类推)安装在换向器5的周围，每相之间的相差为120度，三相之间互相不连通，它们都固定在一个刷架上安装盘11(如图2)，这个安装盘11又以滑配合的形式固定在支架7或底座8上，由三个相差120°角的螺丝进行锁定，三相六个刷架由三相引线环10(如图2)引出，到现场与主电机转子引出线相接。
本发明的工作原理为当变频式调速电动机1接通三相交流电源后，以一定的转速旋转时，带动三相滑环3、转子4、换向器5进行旋转，三相滑环3将外接三相电源引入并通过转子4与换相器5相连产生磁场生成感应电动势，与绕线式异步电动机转子引入的转子电流所产生的电势相叠加并反馈到主电机，从而在主电机转子回路中引发了新附加电势，因此改变了主电机定子电压与电流的相位角，而改善了主电机功率因数COS。达到了补偿效果。
本发明的功率因素COS提高的理论依据是如图3、4所示。图3、4中 -定子电势、Φm-磁通、 -励磁电流、 -转子电势、 -转子电流、 -定子电流、 -定子电压、Φ1-功率因数COS角、 -定子线圈阴抗、 -定子线圈感抗、 -叠加电压(附加电势)、 -合成后的转子电势、 -合成后的转子电流、Φ2-补偿后的功率因数COS角。
当主电机加入电动势 时，定子线圈由于阻抗 和感抗而得到电压 同时产生磁通Φm，和励磁电流 因此在电机转子中就会产生电势 以及转子电流 由转子电流 和励磁电流 合成后便生成了定子电流 因此定子电压 与定子电流 之间存在一个相位角Φ1，这个相位角就是电机功率因数角，如图3所示。
当转子回路中叠加一附加电势 时，它与原转子电势 生成新的转子合成电势 和新的合成转子电流 由于转子电流 的改变与励磁电流产生新的定子电流 从而改娈了定子电压 与定子电流 的相位角，达到了功率补偿的效果，如图4所示。
权利要求
1.一种他激式进相机，包括调速电机(1)、主轴(2)、三相滑环(3)、转子(4)、换向器(5)、电刷刷架(6)，调速电机(1)与主轴(2)直接或间接相连，主轴(2)的二端支承在支架(7)上，支架(7)与底座(8)相连，其特征是所述的三相滑环(3)、转子(4)、换向器(5)依次安装在主轴(2)上，其中三相滑环(3)位于靠近调速电机(1)一端的主轴(2)上，转子(4)安装在换向器(5)和三相滑环(3)之间的主轴(2)上，三相滑环(3)与带有导电板的电刷组件(9)相接触，该带有导电板的电刷组件(9)与三相变压器的低压侧相连，三相滑环(3)、转子(4)、换向器(5)之间通过导线实现电气相连，若干电刷刷架(6)安装在换向器(5)的周围，安装在电刷刷架(6)上的电刷与换向器(5)相接触并通过引线环(10)与主电机转子引出线相接。
2.根据权利要求1所述的他激式进相机，共特征是所述的调速电机(1)为变频调速电机。
3.根据权利要求1所述的他激式进相机，共特征是所述的电刷刷架(6)安装在安装盘(11)上，安装盘(11)固定在支架(7)或底座(8)上，电刷刷架(6)与安装盘(11)的安装位置可调，且所述的引线环(10)安装在安装盘(11)上。
4.根据权利要求1或3所述的他激式进相机，共特征是所述的电刷刷架(6)的数量为三的整数倍数。
全文摘要
本发明针对承受冲击式负荷的绕线式异步电动机总的功率因素COS低且无适当的补偿装置的问题，公开了一种他激式进相机，包括调速电机(1)、主轴(2)、三相滑环(3)、转子(4)、换向器(5)、电刷刷架(6)，调速电机(1)与主轴(2)相连，其特征是所述的三相滑环(3)、转子(4)、换向器(5)依次安装在主轴(2)上，三相滑环(3)与带有导电板的电刷组件(9)相接触，并与三相变压器的低压侧相连，三相滑环(3)、转子(4)、换向器(5)之间通过导线实现电气相连，若干电刷刷架(6)安装在换向器(5)的周围，安装在电刷刷架(6)上的电刷与换向器(5)相接触并通过引线环(10)与主电机转子引出线相接，它能有效提高其功率因素、且工作可靠，制造、安装、使用十分方便。
文档编号H02K13/00GK1866689SQ20061003995
公开日2006年11月22日 申请日期2006年4月27日 优先权日2006年4月27日
发明者徐忠奎, 刘冬宝, 李小平 申请人:南京中大建材设备制造有限公司