专利名称：剑杆织机用节能电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，适用于剑杆织机的电动机。
背景技术：
随着社会经济的不断发展，能源日趋紧张，节能减排已成为全社会的 共识，节约能源己成为政府，企业及至个人的共同责任。由于纺织企业基 本上是三班制连续生产，日积月累要消耗大量的电能，节能可明显增加其 经济效益；织备车间内往往几十台上百台织机集中摆放， 一到夏天，织机 电机发热产生的热量使车间内的温度更高，对工人健康和周边环境都会产 生不良影响，因而生产装备的节能更为重要；另外，国外对出口紡机的节 能要求越来越高， 一些国家对能耗大的纺织机械限制进口，要求进口节能 的纺织机械。
剑杆织机目前根据织机长短和织物不同选配，普遍配用F056-6-1. 5kw， F057-8-1.5kw两种规格的电机。经过我们的长期测试研究发现，该类织机 为曲柄连杆式负载，在一个工作周期内负荷循环波动，平均负载率不足50%， 如图1所示。由于所配电动机必须满足最大转矩的要求，所以大部分时间 是轻载运行。而从电动机特性分析，通常电动机在额定负荷时电动机效率 最高，在电动机轻载时，转速虽有所上升，但输出转矩下降，工作效率和 功率因数都较低，如图2所示。
发明内容
本发明所要解决现有的剑杆织机电机在运行时工作效率和功率因数都较低的不足，提供一种节约大量电能、电机工作效率提高、发热损耗减少、 电机温升降低，能明显改善生产车间的工作环境和提高电机寿命的剑杆织 机用节能电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
剑杆织机用节能电机，包括机壳，所述机壳内装有定子、转子、转轴， 所述的定子包括固定在机壳内侧的铁芯和装在铁芯上的绕组，所述转子套 装在转轴上，所述的转轴通过轴承装在机壳上，所述转轴的输出端连接负 载剑杆织机，所述转轴的一端套装有惯性轮。
作为优选的一种方案所述转轴的另一端伸出所述的机壳，其伸出段 上套装有惯性轮，所述惯性轮的外侧盖有罩壳，所述的罩壳与所述机壳固 定连接。
或者，所述惯性轮装在位于机壳内的转轴上。
本发明的技术构思为运用惯性储能的原理，在转轴上套装惯性轮， 当电动机定子通电时，转子、转轴、惯性轮一起带动负载剑杆织机同转速 旋转。在剑杆织机低负荷时，系统升速，惯性轮储能，在剑杆织机高负荷 时，系统降速，惯性轮释放部分惯性能量，使电动机工作在高效区域内。
本发明的有益的效果是(1)机组转速波动减小，电动机能工作效率 提高；(2)节约电能；(3)发热损耗减少、电机温升降低，能明显改善生 产车间的工作环境、提高电机寿命。
图1是通常的剑杆织机的符合周期性变化规律图。
图2是通常的剑杆织机用三相异步电动机功率因数及效率曲线。 图3是本发明实施例一的结构示意图。图4是飞轮矩为27V. m2时的机械功率特性仿真图。 图5是飞轮矩为1(W^2时的机械功率特性仿真图。 图6是飞轮矩为4(W.m2时的机械功率特性仿真图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例一
参照图3:剑杆织机用节能电机，包括机壳，所述机壳1内装有定子2、
转子3、转轴4，所述的定子1包括固定在机壳内侧的铁芯和装在铁芯上的 绕组，所述转子套装在转轴上，所述的转轴4通过轴承5装在机壳上，所 述转轴的输出端连接负载剑杆织机，用来输出电动机的功率，所述转轴的 另一端伸出所述的机壳，其伸出段上套装有惯性轮6，所述惯性轮6的外侧 盖有罩壳7作为保护，所述的罩壳7与所述机壳1固定连接。
当电动机定子2通电时，转子3、转轴4、惯性轮6—起带动负载剑 杆织机同转速旋转。在剑杆织机低负荷时，系统升速，惯性轮储能，在剑 杆织机高负荷时，系统降速，惯性轮释放部分惯性能量，使电动机工作在 高效区域内。
在设计本实施例所述的剑杆织机用节能电机之前，我们用MATLAB仿真 软件，结合电动机的机械特性和剑杆织机的负荷特性，进行了机组工作情 况仿真。以下公开该仿真结果，有利于进一步理解本发明的技术构思。下 文中所述的飞轮矩是表示系统转动惯量大小的一种常用物理量，本发明增 设惯性轮可增加系统的飞轮矩。
在系统基本飞轮矩为27V,2时，所需电动机的轴功率在10(W 1700fT之 间波动，如图4所示，所以，1.5&『的电动机实际已瞬时过载。而且，大部分时间，电动机工作在800『以下的轻负荷区载，电动机效率较低。
我们继续用增加飞轮矩的方法进行仿真，图5、图6分别是把飞轮矩增
加到l(W.m2和4(W.m2时剑杆织机所需的机械功率波动情况，可以时显看
出，随着系统惯性的增大，电动机的最大功率随之下降。
从图6可以看出，当系统飞轮矩增加到40^,2 (转动惯量为
/ = 1.02fm2)时剑杆织机所需机械功率的波动范围为500『~ 700『，完全可
以用800『甚或更小功率电机来驱动。
有了上述仿真结果，就可进行电机的优化设计，使电动机在工作区间 (转速波动范围)内效率接近最高。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于所述惯性轮装在位于机壳内的 转轴上。转轴未伸出所述机壳，转轴的一端是输出端，另一端则套装惯性 轮。
上述实施例仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不 应当被视为仅限于上述实施例所述的具体形式，本发明的保护范围及于本 领域技术人员根据本发明的技术构思所能想到的等同技术手段。
权利要求
1、剑杆织机用节能电机，包括机壳，所述机壳内装有定子、转子、转轴，所述的定子包括固定在机壳内侧的铁芯和装在铁芯上的绕组，所述转子套装在转轴上，所述的转轴通过轴承装在机壳上，所述转轴的输出端连接负载剑杆织机，其特征在于所述转轴上套装有惯性轮。
2、 如权利要求1所述的剑杆织机用节能电机，其特征在于所 述转轴的另一端伸出所述的机壳，其伸出段上套装有惯性轮，所述惯 性轮的外侧盖有罩壳，所述的罩壳与所述机壳固定连接。
3、 如权利要求1所述的剑杆织机用节能电机，其特征在于所 述惯性轮装在位于机壳内的转轴上。
全文摘要
本发明涉及一种剑杆织机用节能电机，包括机壳，所述机壳内装有定子、转子、转轴，所述的定子包括固定在机壳内侧的铁芯和装在铁芯上的绕组，所述转子套装在转轴上，所述的转轴通过轴承装在机壳上，所述转轴的输出端连接负载剑杆织机，所述转轴的一端套装有惯性轮。本发明的有益的效果是(1)机组转速波动减小，电动机能工作效率提高；(2)节约电能；(3)发热损耗减少、电机温升降低，能明显改善生产车间的工作环境、提高电机寿命。
文档编号H02K7/02GK101414769SQ200810162309
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月1日 优先权日2008年12月1日
发明者苏荣兴, 钟德刚 申请人:浙江工业大学;绍兴市飞跃机电有限公司