一种转子可移动的鼠笼式三相异步电动的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种转子可以移动的三相异步电动机。转子与花键主轴采用花键连接，转子可以在花键主轴上滑动，通过花键连接输出转动。转子设有传动装置，通过传动装置可以控制转子在花键主轴上移动。通过改变定子与转子之间的重叠度，能够调整电动机的输出功率。当定子与转子之间的重叠面积减小时，转子的转速提高，扭矩增加，功率提高，同时电动机三相电流提高。当定子与转子完全重叠时，电动机输出功率最低，三相电流最低，功率最低，相当于传统电动机的正常运转状态。本发明使用机械方式可大范围控制三相异步电动机功率，相对传统电动机大大提高了电动机的功率，特别适合广大的风机、水泵类的电动机节能。
【专利说明】—种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电动机【技术领域】，特别是涉及一种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机，本电动机节能效果好。
【背景技术】
[0002]我国风机、泵类全国拥有3700万台，其耗电量占全国发电量的31%，占工业用电量的40%，在运行的耗电量中有很大的节能潜力。
[0003]在应用电动机时对额定功率选择的原则是:所选额定功率要能满足生产机械在拖动的各个环节(启动、调速、制动等)对功率和转矩的要求并在此基础上使电动机得到充分利用。额定功率选择的方法是:根据生产机械工作时负载(转矩、功率、电流)大、小变化特点，预选电动机的额定功率，再根据所选电动机额定功率校验过载能力和启动能力。
[0004]国家对三相异步电动机3个运行区域作了如下规定:负载率在70%?100%之间为经济运行区；负载率在40%?70%之间为一般运行区；负载率在40%以下为非经济运行区。若电动机容量选得过大，虽然能保证设备正常运行，但不仅增加了投资，而且它的效率和功率因数也都很低，造成电力的浪费。因此考虑到既能满足设备运行的需要，又能使其尽可能地提高效率，一般负载率保持在60%?100%较为理想。
[0005]从电动机的负载率就可以看出，电动机节能方面是有很大的潜力的。
[0006]目前电动机节能常采用的方式有:使用调压调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等。另外，当异步电动机轻载时，降低其外在的电源电压，可以实现节能；在异步电动机的出线端并联适量的电容进行无功补偿，可提高功率因数，减少无功损耗，可以节约电能。
[0007]使用电磁耦合调速器、变频器等方式进行节能效果显著，但是成本高，维护和控制复杂；其他各种节能方式，有一定的效果，但是节能效果一般低于10%，效果不理想。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是，提供一种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机，本电动机可以改变定子和转子的相对重叠面积。能够有效提高电动机功率，节省能量。
[0009]采用的技术方案是:
一种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机，包括电机壳、花键主轴、定子、转子、转子传动机构和控制电机。
[0010]其技术要点在于:
电机壳内设有花键主轴。
[0011]定子固定在电机壳内，定子的定子绕组和接线盒对应连接。
[0012]转子包括转子矽钢片组和花键轴套。转子鼠笼嵌设在转子矽钢片组的鼠笼槽内。转子矽钢片组固定在花键轴套上，花键轴套装设在花键主轴上，花键轴套和花键主轴为花键连接。[0013]花键轴套一端设有转子传动机构,转子传动机构由设置在电机壳外的控制电机驱动。花键轴套一端和转子传动机构的连接部件相连接。
[0014]在所述的电机壳和电机壳的第二端盖之间固定设有传动段电机壳,所述的转子传动机构设置于传动段电机壳处。所述的转子传动机构包括螺纹套管、蜗轮和蜗杆。
[0015]转子传动机构所在的一侧的花键轴套上装设有第一推力轴承和第二推力轴承，螺纹套管通过第一推力轴承和第二推力轴承支撑在花键轴套上。转子传动机构的连接部件为第一推力轴承和第二推力轴承。
[0016]电机壳和传动段电机壳接合处固定设有挡板，挡板固定在电机壳上，挡板外边缘为圆形，挡板中心开设有中心孔，供螺纹套管、花键轴套和花键主轴穿过。
[0017]蜗轮架固定在挡板上并与挡板同轴，蜗轮壳固定在蜗轮架上，蜗轮设置在蜗轮壳内，蜗轮内圆周设有螺纹，并与螺纹套管的外螺纹螺纹连接。
[0018]第二端盖圆周上固定有多个螺纹套管导柱，螺纹套管上开设有与螺纹套管导柱数量相同，并且位置相对应的螺纹套管滑孔。螺纹套管导柱穿装在对应的螺纹套管滑孔内。
[0019]蜗轮壳上方的蜗杆室内装设有蜗杆，蜗杆轴上装设有两个锥轴承，两个锥轴承将蜗杆支撑在蜗杆室内，蜗轮和蜗杆相互啮合。
[0020]所述的控制电机固定在控制段电机壳外表面，蜗杆的轴与控制电机的轴通过联轴器相连。
[0021]花键主轴作为电动机主轴，转子在花键主轴上在转子传动机构的作用下，可以沿电动机主轴移动，进而改变定子与转子之间的重叠度，能够调整电动机的输出功率。
[0022]当定子与转子之间的重叠面积减小时，电动机输入的三相电流提高，转子的转速提闻，扭矩增加，功率提闻。
[0023]当定子与转子完全重叠时，输入的三相电流最低，电动机输出功率最低，功率最低。
[0024]转子移动可以使用蜗轮蜗杆和螺纹系统进行主动控制。
[0025]其优点在于:
与传统三相异步电动机相比，本发明具有以下有益的技术效果:1、本发明使用机械方式可大范围控制三相异步电动机功率。2、本发明所述电动机的最低功率，相当于传统电动机的额定功率。选择电动机的时候，只要本电动机的最低功率符合设备正常运行要求即可，无需为启动和过载选择更大功率的电动机型号，从而在电动机选型的时候就达到了节能的效果。3、特别适合电动机节能。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的转子剖视图。
[0027]图2是本发明的转子与螺纹套管关系剖视图。
[0028]图3是本发明的定子、转子和转子传动机构的剖视图。
[0029]图4是本发明的定子、转子和转子传动机构的另一个角度的剖视图。
【具体实施方式】
[0030]—种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机，包括电机壳16、花键主轴3、定子1、转子2、转子传动机构和控制电机14。
[0031]电机壳16的端口通过螺杆固定有第一端盖13。
[0032]花键主轴3的一端由第一主轴轴承11支撑在第一端盖13上，花键主轴3的另一端由第二主轴轴承28支撑在第二端盖18上。
[0033]定子I过盈固定在电机壳16内，定子的定子绕组和接线盒对应连接，此为已知技术，故不重复叙述。
[0034]转子鼠笼24嵌设在转子矽钢片组22的鼠笼槽内，此为已知技术，故不重复叙述。
[0035]转子包括转子矽钢片组22和花键轴套21。转子2的转子矽钢片组22采用压装的方式固定在花键轴套21上。
[0036]花键轴套21装设在花键主轴3上，花键轴套21和花键主轴3之间为花键连接。
[0037]花键轴套21和第二端盖18之间设有转子传动机构，花键轴套21 —端和转子传动机构的连接部件相连接，转子传动机构由设置在电机壳16外的控制电机14进行驱动。
[0038]花键轴套21另一端螺纹连接有矽钢片锁紧螺母23，起到对转子矽钢片组22 —端的锁紧作用，转子矽钢片组22另一端由花键轴套21上的第一台肩17限位。
[0039]转子传动机构可以使转子2在花键主轴3上沿电动机的轴向方向移动，通过改变定子I与转子2之间的重叠度，能够调整电动机的输出功率。
[0040]电机壳16和第二端盖18之间固定设有传动段电机壳15,传动段电机壳15 —端和电机壳16通过螺杆固定连接,传动段电机壳15另一端通过螺杆和第二端盖18固定连接。所述的转子传动机构设置于传动段电机壳15处。
[0041]转子传动机构包括螺纹套管4、蜗轮5和蜗杆6。
[0042]转子传动机构所在的一侧的花键轴套21上装设有第一推力轴承25和第二推力轴承19，螺纹套管4通过第一推力轴承25和第二推力轴承19支撑在花键轴套21上。转子传动机构的连接部件为第一推力轴承25和第二推力轴承19。
[0043]第二推力轴承19外端面装设有螺纹连接在花键轴套21上的推力轴承锁紧螺母27，压紧第二推力轴承19。第一推力轴承25由第二台肩20限位。
[0044]电机壳16和传动段电机壳15接合处固定设有挡板7,挡板7通过螺杆固定安装在电机壳16上，挡板7承受轴向压力，挡板7外边缘为圆形，挡板7中心开设有中心孔，供螺纹套管4、花键轴套21和花键主轴3穿过。
[0045]蜗轮架8通过螺杆固定在挡板7上并与挡板7同轴，蜗轮壳9固定在蜗轮架8上，蜗轮5设置在蜗轮壳9内，蜗轮5内圆周设有螺纹，并与螺纹套管4螺纹连接。
[0046]电机壳16的第二端盖18圆周上均匀固定有螺纹套管导柱10，螺纹套管4上开设有和螺纹套管导柱10数量相同，并且位置相对应的螺纹套管滑孔26。螺纹套管导柱10穿装在对应的纹套管滑孔26内。
[0047]蜗轮壳9上方的蜗杆室内装设有蜗杆6，蜗杆6上装设有两个蜗杆锥轴承12，两个蜗杆锥轴承12将蜗杆6支撑在蜗杆室内，蜗轮5和蜗杆6相互啮合。
[0048]控制电机14固定在控制段电机壳15外表面，蜗杆6的轴与控制电机14的轴通过联轴器相连。
[0049]蜗轮架8作为蜗轮5的耐磨轴架，蜗轮壳9与蜗轮架8共同作为蜗轮5的轴架。蜗轮5相当于与螺纹套管4配合的丝母。[0050]其原理为:
当蜗轮5旋转时，螺纹套管4在蜗轮5内圆周的螺纹的作用下，沿轴向移动。螺纹套管导柱10穿在螺纹套管滑孔26里面，限制螺纹套管4只能沿轴向移动不能转动。
[0051]通过控制控制电机14的转动，使蜗轮5转动，螺纹套管4在蜗轮5内圆周的螺纹的作用下，沿轴向移动。从而使转子2在花键主轴3上沿轴向滑动，达到控制定子I与转子2的重叠程度的效果，通过改变定子I与转子2之间的重叠程度，能够调整电动机的输出功率。所述定子I与转子2之间的重叠面积减小时，电动机三相电流提高，转子的转速提高，扭矩增加，功率提高；定子I与转子2完全重叠时，三相电流最低，电动机输出功率最低，功率最低。
[0052]本电动机包括电机壳16、定子1、转子2和控制电机14。与传统一体化的电动机转子不同的是，转子2与花键主轴3采用花键连接，转子2可以在花键主轴3上滑动，通过花键连接输出转动。转子2 —端安装有转子传动机构，通过转子传动机构可以控制转子2在花键主轴3上滑动。通过改变定子I与转子2之间的重叠度，能够调整电动机的输出功率。
[0053]上述的定子I与转子2之间的重叠面积减小时，电动机输入的三相电流提高，转子2的转速提高，扭矩增加，功率提高。
[0054]上述的定子I与转子2完全重叠时,输入的三相电流最低，电动机输出功率最低，功率最低。
【权利要求】
1.一种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机，包括电机壳(16)、花键主轴(3)、定子(I)、转子(2)、转子传动机构和控制电机(14);其特征在于: 电机壳(16)内设有花键主轴(3)； 定子(I)固定在电机壳(16)内，定子(I)的定子绕组和接线盒对应连接； 转子(2)包括转子矽钢片组(22)和花键轴套(21);转子鼠笼(24)嵌设在转子矽钢片组22的鼠笼槽内；转子矽钢片组(22)固定在花键轴套(21)上，花键轴套(21)装设在花键主轴(3)上，花键轴套(21)和花键主轴(3)为花键连接； 花键轴套(21) —端设有转子传动机构，转子传动机构由设置在电机壳(16)外的控制电机(14)驱动；花键轴套(21) —端和转子传动机构的连接部件相连接。
2.根据权利要求1所述的一种转子可移动的鼠笼式三相异步电动机，其特征在于:在所述的电机壳(16)和电机壳(16)的第二端盖(18)之间固定设有传动段电机壳(15),所述的转子传动机构设置于传动段电机壳(15)处；所述的转子传动机构包括螺纹套管(4)、蜗轮(5)和蜗杆(6)； 转子传动机构所在的一侧的花键轴套(21)上装设有第一推力轴承(25)和第二推力轴承(19)，螺纹套管(4)通过第一推力轴承(25)和第二推力轴承(19)支撑在花键轴套(21)上；转子传动机构的连接部件为第一推力轴承(25)和第二推力轴承(19)； 电机壳(16)和传动段电机壳(15)接合处固定设有挡板(7),挡板(7)固定在电机壳(16)上，挡板(7)外边缘为圆形，挡板(7)中心开设有中心孔，供螺纹套管(4)、花键轴套(21)和花键主轴(3)穿过； 蜗轮架(8)固定在挡板(7)上并与挡板(7)同轴，蜗轮壳(9)固定在蜗轮架(8)上，蜗轮(5)设置在蜗轮壳(9)内，蜗轮(5)内圆周设有螺纹，并与螺纹套管(4)的外螺纹螺纹连接; 电机壳(16)的第二端盖(18)圆周上固定有多个螺纹套管导柱(10)，螺纹套管(4)上开设有与螺纹套管导柱(10)数量相同，并且位置相对应的螺纹套管滑孔(26);螺纹套管导柱(10)穿装在对应的螺纹套管滑孔(26)内； 蜗轮壳(9)上方的蜗杆室内装设有蜗杆(6)，蜗杆(6)轴上装设有两个锥轴承(12)，两个锥轴承(12)将蜗杆(6)支撑在蜗杆室内，蜗轮(5)和蜗杆(6)相互啮合； 所述的控制电机(14)固定在控制段电机壳(15)外表面,蜗杆(6)的轴与控制电机(14)的轴通过联轴器相连。
【文档编号】H02K7/10GK103762804SQ201310723077
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】杨猛 申请人:沈阳揽月工业设计有限公司