专利名称：电磁离合三相异步电动机的制作方法
技术领域：
本发明属于机电领域，涉及一种可根据用户设备所需启动与停止输出的电动 机。
背景技术：
在实际应用中，有些机械在使用中因功能的需要，经常频繁启、停电机，并且 要不断地变极调速，操作复杂、功效不高，例如履带打桩机械、矿山机械、制砖机械 等。而市场上为该类机械配套的电机大都是使用变极调速电机，属于有级调速，无法 选择最合适的速度。鼠笼式异步电机在启动时其启动电流很大，一般是额定电流的5-7 倍，如果频繁启动电机不但耗费大量的电能，而且造成电机严重发热，缩短电机使用寿 命。又如空调设备中，过去采用普通电机，由于电机频繁启动，经常烧电机，主回路接 触器也因使用频率高，经常损坏，导致其他回路也受到影响，故障率高。还因此造成电 机的温升高，电阻增加，启动力矩也相应减小，功率、效率受损，设备经常出现各种问 题。目前三相异步电动机的调速方式有从调速的本质来看，不同的调速方式无非 是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。在生产机械中广泛使用不改变同 步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电 磁转差离合器、液力耦合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的调速方法有改变定子 极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速电动机及有能无换向电动机调速 等。从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法2种高效调速指时转 差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方 法(如串级调速等)。低效调速指转差损耗的调速方法，如转子串电阻调速方法，能量 损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力耦合器调 速，能量损耗在液力耦合器的油中。电磁调速技术是利用电磁转差离合器对异步电动机进行调速，结构简单，在加 装控制器后，实现了交流无极变速，调速范围为1 10。变频调速技术是一种以改变 电动机频率和改变电压来达到电动机调速目的的技术。变频调速技术的原理是根据交流 电动机工作原理中的转速关系，改变电动机定子绕组的电源频率，以此改变电动机的转 速。变频调速器由整流器、滤波系统和逆变器3部分组成。在其工作时，首先将三相 交流电经桥式整流为直流电，脉动的直流电压经平滑滤波后。在微处理器的调控下， 用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源，输出到需要调速的电动机 上。当电动机的极对数为常数时，电动机的转速与电源频率成正比，通过变频器可任意 改变电源输出频率从而任意调节电动机转速，实现平滑的无级调速。变频调速三相异步 电动机，利用变频器改变频率，从而达到改变转速，转速范围进一步扩大，调速范围为 1 20。它们共同存在的问题是最大转速比很难做到大于1 20以上，低速转矩大于高速额定转矩1.5倍以上，而且转速低于50转/分钟时，运转特性、电动机效率都很差。 对于要求高速1000 3000转/分、低速15 50转/分，低速转矩数倍于高速转矩、高 低速均需制动功能，又有变速要求的负载(工作机械)来说很难胜任。
发明内容
本发明的目的在 于提供一种适应设备频繁启动与停止的需要的电磁离合三相异 步电动机。为了达到上述目的，本发明的电磁离合三相异步电动机包括电机、轴流风机、 离合器、皮带轮，在电机输出轴上有端盖，在端盖上嵌入磁轭组件；挡板组件固定于输 出轴上，并与磁轭组件耦合；皮带轮与衔铁组件相连接，皮带轮内圆装有轴承，轴承内 孔固定于输出轴并置于挡板组件外。本发明衔铁组件与挡板组件工作气隙为0.5-lmm。本发明电机输出轴为直轴时，挡板组件的一端有台阶限位，另一端有轴卡固定 于输出轴。本发明电机输出轴为圆锥轴时，离合器的挡板组件内腔为与其对应的圆锥形。本发明由于在电机输出轴端装上离合器，在电机通电时电机一直运转，在需要 工作时离合器吸合，带动皮带轮工作，当离合器脱开后，皮带轮不转，其轴承内圈在 转，从而达到脱离分开、闭开运转之功能。本发明所说的电机可为普通电机；也可为变频调速电机，以适应设备驱动速度 快慢及频繁启动与停止的需要。本发明的有益效果是1、应用主电动机输出1000 3000转/分高速转矩，通过电磁离合器与主电动 机轴连接，同轴输出变速范围宽，调速比例可达到1 30的大范围；转矩大，能很好地 满足工作机械设备的要求。2、通过电磁离合器的分合，在电机一直运转的状态下，可以实现机械的运转和 停止的频繁变换，避免了电机的频繁启动，消除了大的启动电流，降低了电机的发热， 绝缘老化，解决了负载频繁启动的要求，降低了设备的故障率，提高了生产的效率，确 保了设备运转要求，而且运转平稳，达到延长电机的使用寿命并节约电能的效果。3、调速平稳、离合灵敏、操作简单、性能稳定、噪声低，对电网及配电设备无 大电流冲击，提高了设备的安全可靠性。4、通过轴流风机恒转速的风速，可克服变频电机由于低转速时电机降温困难的难题。5、将有关电磁调速和变频调速技术融为一体，同时运用于三相异步电动机调速 技术，摒弃了传统的三相异步电动机调速技术。实现了无级调速，调速比可达到1 30 的大范围，综合节电率达到14.5%。本发明使用范围非常广，如空气压缩机设备、履带打桩机、矿山机械、造纸设 备、制砖机设备等领域都有广泛的市场，是需要频繁启、停机械设备的电机换代产品。
图1为本发明的结构示意图。图2为图1的局部放大图。
具体实施方式
图1中，以中心高132mm变频调速电机为例，主要改变电机输出轴部位，变频 调速电机1的输出轴上装离合器2。变频调速电机1的输出轴上装有轴流风机3。为保 证离合器的同心度及装卸方便，变频调速电机输出轴采用圆锥形，离合器内腔装配也采 用圆锥形，锥度一致，这样一来既可以保证同心度，装卸也比较方便。本发明的电磁离 合器和变频调速电机的耦合方式，便于和用户设备的连接和驱动，达到了用户设备所需 要的驱动快慢速度及启动与停止的目的。图2中，电机轴伸端盖5加厚，外平面加工成Φ230ιηιη，深5mm平面止口，中 心距Φ215ιηιη，分四等份，分别攻Μ8丝，嵌入离合器的磁轭组件6，四个螺钉固定，离 合器的挡板组件7装在电机的输出轴4上，挡板组件7前端有台阶，后端用轴卡固定于输 出轴4，皮带轮9与离合器的衔铁组件8连接在一起，皮带轮9内圆装两个208轴承，衔 铁组件8与挡板组件7工作气隙为0.5mm，离合器厚度55.5mm，皮带轮9宽度61mm， 皮带轮9外圆为Φ 213mm。本发明电路控制①变频器控制装置，根据设备负载给的信号，自动改变所需 转速；②轴流风机电源接在变频器电源前端，不受变频电源控制，直接经过接触器，按 钮开关控制，电机开机到停机这段时间一直工作(直接接在380V电源上)；③将直流 24V离合器电源接在变频电源前端，同样不受变频电源控制，通过380V变24V控制变压 器输出，(变压器次级电源电流IOA可满足离合器要求)，经桥式整流(四个5A，耐压为 400V的二极管接成整流桥即可)变为直流。通过负载需要给控制装置信号，使接触器吸 合工作，分离停止，这样一个循环工作过程。还可根据用户要求，把离合器线圈设计为 170V、90V等直流或交流离合器线圈。
权利要求
1.一种电磁离合三相异步电动机，其特征在于电机输出轴上有端盖，在端盖上嵌 入磁轭组件；挡板组件固定于输出轴上，并与磁轭组件耦合；皮带轮与衔铁组件相连 接，皮带轮内圆装有轴承，轴承内孔固定于输出轴并置于挡板组件外。
2.根据权利要求1所述电磁离合三相异步电动机，其特征在于所说的衔铁组件与 挡板组件工作气隙为0.5-lmm。
3.根据权利要求1所述电磁离合三相异步电动机，其特征在于所说的挡板组件的 一端有台阶，另一端有轴卡固定于输出轴。
4.根据权利要求1所述电磁离合三相异步电动机，其特征在于所说的电机输出轴 为圆锥轴，离合器的挡板组件内腔为与其对应的圆锥形。
5.根据权利要求1所述电磁离合三相异步电动机，其特征在于所说的电机为普通 电机，或变频调速电机。
全文摘要
一种电磁离合三相异步电动机，其电机输出轴上有端盖，在端盖上嵌入磁轭组件；挡板组件固定于输出轴上，并与磁轭组件耦合；皮带轮与衔铁组件相连接，皮带轮内圆装有轴承，轴承内孔固定于输出轴并置于挡板组件外。本发明由于在电机输出轴端装上离合器，在电机通电时电机一直运转，在需要工作时离合器吸合，带动皮带轮工作，当离合器脱开后，皮带轮不转，其轴承内圈在转，从而达到脱离分开、闭开运转之功能。具有以下优点可以实现机械的运转和停止的频繁变换，避免了电机的频繁启动，消除了大的启动电流，降低了电机的发热、老化，降低了设备的故障率，提高了生产的效率，而且运转平稳，达到延长电机的使用寿命并节约电能的效果。
文档编号H02K17/12GK102025241SQ200910272250
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者唐同兵, 张传辉, 李根才 申请人:襄樊世阳电机有限公司