一种电动装置的制作方法

本实用新型涉及电动机技术领域，尤其是指一种电动装置及其控制方法。

背景技术：

鼠笼式异步电动机因具有结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉等优点，并且还有较高的效率和适用的机械特性，而广泛应用在工业、农业、交通运输业、国防工业以及其他各行各业中。但它也有明显的缺点，起动性能较差，起动电流过大，而起动转矩不大。

直接起动方式受电动机功率和变压器容量的限制，一般中小型鼠笼式异步电动机可以直接起动，直接起动设备简单，方法简便。然而对于较大功率的电动机而言，这种起动方式的缺点是：起动电流大，若变压器容量较小，会造成电网电压严重下降，威胁其他用电设备的正常工作；若频繁起动，过大的起动电流还将造成电机发热，影响电机寿命，当变压器容量不满足直接起动条件时，须采用降压起动方式。降压起动时电动机受电网的一部分电压。这种起动方式可限制起动电流，但因转矩与电压平方成正比，所以降压起动也大大减低了起动转矩，因此这种降压起动方式适用于不需要较大起动转矩的场合。传统的降压起动如Y/Δ起动、自耦降压起动等方式，起动效果差且有二次电流冲击，故障率高，损耗大，其使用越来越受到限制。

现有技术中还能够采用软起动的方式来起动鼠笼式异步电动机。一种方式是通过微电脑控制软起动器内部的晶闸管触发导通角实现交流调压，可以控制电动机的电压，使其在起动过程中逐渐地升高，但晶闸管调压装置因其谐波问题无法解决以及软起动时的冲击电流，使用前景受到限制。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题提供一种电动装置，该电动装置起动时可以在限流的同时保持较高的起动转矩。

本实用新型采用如下技术方案：一种电动装置，包括机壳、用于发电的发电机构以及均与机壳转动连接的第一转子和第二转子，发电机构设有发电转子，第一转子连接有制动器和离合器，第一转子通过离合器与发电机构的发电转子连接，第一转子设置在第二转子的内部或第二转子设置在第一转子的内部。

作为优选，发电机构的发电转子由永磁体制成。

作为优选，所述离合器为磁滞离合器或电磁转差离合器或磁粉离合器或液压离合器或气动离合器。

作为优选，所述第一转子以及第二转子分别设有电枢绕组、笼式的导条或者所述第一转子以及第二转子分别设有笼式的导条、电枢绕组；所述电动装置还包括处理器以及用于检测电枢绕组的电流的检测单元，检测单元的输出端通过处理器与制动器的控制端以及离合器的控制端电连接。

作为优选，所述电动装置还包括滑环，外部电源通过滑环向电枢绕组供电。

作为优选，所述电动装置还包括联轴器，所述第一转子通过联轴器与离合器连接。

本实用新型的有益效果：电动装置起动时不但能够进行限流以减小起动电流对电网以及外围设备的影响，而且具有较高的转矩，能够满足需要较大起动转矩的场合。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图3为本实用新型实施例三的结构示意图。

图4为本实用新型实施例四的结构示意图。

附图标记为：1、机壳；2、第一转子；21、第二转子；3、发电机构；4、制动器；5、离合器；6、电枢绕组；7、导条；8、滑环；9、联轴器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

实施例一

如图1所示，一种电动装置，包括机壳1、用于发电的发电机构3以及均与机壳1转动连接的第一转子2和第二转子21，发电机构3设有发电转子，第一转子2连接有制动器4和离合器5，第一转子2通过离合器5与发电机构3的发电转子连接，第二转子21设置在第一转子2的内部。

常规的电动机起动时转子与气隙磁场间的转差率较大，气隙磁场切割转子导体的速度较大，因此起动电流较大。本实施例中以第二转子21作为输出轴，且第一转子2设有电枢绕组6，第二转子21设有笼式的导条7为例。起动时，第一转子2和第二转子21反向转动，气隙磁场与第二转子21间的转差率较小，因此起动电流小。同时本实用新型无需降压起动，因此输出转矩较大。

本实用新型所述的离合器5输出的转矩可调。当离合器5具体为磁滞离合器或电磁转差离合器或磁粉离合器时，通过调节通入离合器5的激磁电流来调节离合器5输出的转矩。当离合器为液压离合器时，通过液压来调节离合器5输出的转矩。当离合器5为气动离合器时，通过气动控制离合器5输出的转矩。本实用新型的工作流程为：向第一转子2的电枢绕组6通电，使得第一转子2和第二转子21反向旋转，随后令离合器5输出转矩逐渐增大，从而使得发电机构3将第一转子2的一部分机械能转化为电能并使得第一转子2的转速逐渐降低，第二转子21的转速逐渐增加。当第二转子21的转速达到一定值时，利用制动器4制动第一转子2，使得第一转子2静止，此时第二转子21在额定转速下运行。本实用新型利用发电机构3来使得第一转子2降速，并将第一转子2的一部分机械能转化为电能，有效达到能量回收的效果。当气隙磁场的转速按预置的加速时间逐渐上升时，第二转子21上的笼式导条7与气隙磁场的相对速度很低，故起动电流很小。

当第一转子2与第二转子21之间的气隙磁场转速为na，电枢绕组6产生的旋转磁场转速为n0，第一转子2的转速为nb时，气隙磁场转速为na＝n0-nb，因此能够通过调节第一转子2的转速来调节气隙磁场转速，从而实现对第二转子21转速的调节。控制离合器5输出转矩连续变化，发电机构3产生的电能和对第一转子2产生的制动力矩也发生变化，第一转子2和第二转子21间的气隙磁场的转速也连续发生变化，使得第二转子21转速可连续发生变化。因此调节离合器5的输出转矩即可连续平滑调节第二转子21的输出转速。

发电机构3的发电转子由永磁体制成。第一转子2转动，离合器5接合时，发电机构3即可发电。

本实用新型还能实现软停车功能，即令第二转子21的转速从大到小逐渐地降低至零。具体流程为令制动器4不再制动第一转子2并持续调节离合器5的输出转矩，使得离合器5的输出转矩逐渐减小，从而使得第一转子2的转速逐渐增大，进而使得第二转子21的转速逐渐减小，当第二转子21的转速很小时，切断通入第一转子2的电枢绕组6的电流即可。

如图1所示，所述电动装置还包括处理器以及用于检测电枢绕组6的电流的检测单元，检测单元的输出端通过处理器与制动器4的控制端以及离合器5的控制端电连接。处理器可为单片机或PLC。本实用新型还能对电动装置的输出转矩进行限制。输出转矩与电枢绕组6的电流有线性关系，当输出转矩达到一定值时，电枢绕组6的电流亦达到一定值，此时令制动器4不再制动第一转子2，令离合器5滑差运行，使得第二转子21以一定转速转动并将其一部分机械能传递给发电机构3来发电，从而实现对输出转矩的限制，防止电动装置过载运行。

如图1所示，所述电动装置还包括滑环8，外部电源通过滑环8向电枢绕组6供电。以防电线卷绕。

如图1所示，所述电动装置还包括联轴器9，所述第一转子2通过联轴器9与离合器5连接，将第一转子2的机械能传递至离合器5和发电机构3。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于第一转子2设置在第二转子21的内部。

实施例三

如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于第二转子21设有电枢绕组6，第一转子2设有笼式的导条7。

实施例四

如图4所示，本实施例与实施例一的区别在于第二转子21设置在第一转子2的内部且第二转子21设有电枢绕组6，第一转子2设有笼式的导条7。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。