专利名称：笼型无级调速异步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动机及交流调速传动技术领域。
从以下文献中可以看到，没有自身能实现无级调速的笼型异步电动机，现有的异步电动机的无级调速，都是通过外部控制设备实施，例如，采用变流装置、或能量转换器(电磁离合器、液力藕合器)来实现无级调速。例如(1)电机学清华大学李发海等编(2)近代交流调速东北工学院佟纯厚编(3)交流调速系统B、K、Bose主编本实用新型的目的签于现有的外加调速设备往往超出了电机成本的数倍，而且维护复杂，因而交流调速难于在我国普及，例如对风机水泵实现调速将节省大量的电能，但我国变速运行的风机水泵目前占应该调速的风机水泵的比重甚微(估计在1％)，故风机水泵亟待普及调速，本实用新型笼型无级调速电动机将为风机水泵的普及调速开避了新途径。
笼型无级调速异步电动机(以下简称调速电机)，无级调速的基本原理控制定子与笼型转子之间的磁藕合，即控制进入笼型转子的磁通量，实质上这是一种恒频恒压供电情况下的弱磁调速。在结构上设计了组合转子及能使其作相对定子的轴向移动的传动机构。
调速电机的转子如附图，由主转子⑥和付转子④组合而成，主转子为普通笼型转子，亦可为深槽型、双笼型转子，亦可为实芯转子，主转子的轴向长度与定子的轴向长度均为L，主转子与定子间进行能量交换，付转子(最简单的一种)由无齿槽园形硅钢片叠成，其轴向长度由调速范围确定，付转子部分的等效气隙与主转子的等效气隙(用卡氏系数计算)相同。为了改善电机性能，付转子的几何参数可另行设计，在付转子上亦可安装合适的绕组，以获得不同的性能。
调速电机组合转子的轴向移动可通过机械传动设计实现，附图所示轴用端盖轴承固定的型式，在轴左端轴承套②上制作轴承套耳(19)、装上丝杆(18)和手柄(20)，用手动控制组合转子在轴承套滑轨导筒③中移动，轴的右端可以在轴套(12)中轴向移动，轴⑩和轴套(12)用键连接，利用轴承套耳(19)上的丝杆(18)和手柄(20)，可使组合转子轴向移动。轴向移动还有其它方式，如采用座式轴承结构、电机的两个轴承支架在燕尾槽中移动，或者转子不动，定子作轴向移动等。
设定子和主转子的轴向长度为L，当主转子与定子对齐时(如附图)，就是一台普通笼型电动机，如果将主转子移出长度为1，则付转子移进定子内腔的长度亦为1，粗略分析时，忽略磁场的端部效应，则定子磁通不变，但进入主转子的磁通只有L－1部分进行能量交换，1部分进入付转子，付转子构成了定子磁通的一条磁分路。只需控制1的长度即可实现无级调速，尤适用于风机水泵的无级调速节能传动，亦可用于起重机、电梯等的交流调速。
本实用新型所具有的优点或积极效果，从样机试验和理论分析得知，笼型无级调速异步电动机具有如下特点1、运行可靠、维护方便。
2、成本低廉，由于没有附加装置，因此其成本比现有的任何无级调速装置都低。
3、电机中的电压、电流为正弦波，在电网上对称运行对电网无干扰，更没有因波形畸变引起的附加损耗和出力的降低。
4、调速范围大，用于风机水泵负载其速度可以从额定转速往下作任意调节。
5、能够构成闭环系统，其调速的精度、快速性，能满足流量、压力、温度、湿度的自动控制的要求。
6、具有良好的软起动性能，与普通笼型电动机相比，省去了起动设备，减少了投资和维护费用，起动平稳、操作简单。
7、如果将鼠笼转子改进设计或换为整块转子，发挥铁磁体实心转子电机起动性能好的优势，采用闭环控制可适用于起重机、电梯的无级调速系统，其系统的成本与可靠性优于现有的交流调速方案，是无级调速电机的另一个大有可为的天地。
本实用新型的结构由轴承①、轴承套②、轴承套滑轨异筒③、付转子④、定子机座⑤、主转子⑥、定子铁芯⑦、底板⑧、端盖(9)、轴⑩、轴承(11)、轴套(12)、轴承支架(13)、轴承(14)、轴承套延伸轴端(15)、风扇(16)、定子线圈(17)、传动丝杆(18)、轴承套耳(有一传动用螺孔)(19)、及手柄(20)构成。在序号④、⑥及⑦中所示的虚线为通风孔道。
实现本实用新型的最好方式付转子可采用光滑无槽硅钢片叠成，主转子采用深槽式或双笼型转子，用于风机水泵可以获得较满意的调速范围，用于起重机、电梯位能负载时，宜采用实芯转子构成闭环控制。
转子的移动方式如附图，采用端盖轴承固定轴的方式，同心度易保证。如采用箱式结构，轴承架在燕尾槽中滑动的结构，则需对机械加工提出较高的要求。箱式结构电机端部电抗减小，电气性能较优。
权利要求1.一种笼型异步电动机，其特征是设计制作了由主转子和副转子组合而成的组合转子，以及调节定子与组合转子的轴向相对位置的传动机构，构成笼型无级调速异步电动机，使笼型异步电动机的组合转子与定子作相对轴向移动，定子与组合转子的藕合发生变化，实现无级调速。
2.如权利要求1所述的笼型无级调速异步电动机，其特征是所述副转子由硅钢片叠成，最简单的副转子为无齿槽的园柱体，气隙与主转子部分相同，构成定子磁通的一分路，或在副转子安置合适的绕组，可获得不同的技术特性。
3.如权利要求1所述的笼型无级调速异步电动机，其特征是所述主转子采用普通笼型转子或采用深槽式、双笼型转子，或采用整块实芯转子。
4.如权利要求1所述的笼型无级调速异步电动机，其特征是所述转子或定子沿轴向的运动可通过手柄控制机械传动装置实现，也可通过加装伺服机构实现自动(闭环)控制。
专利摘要本实用新型属电机及交流调速传动技术领域；需解决的技术问题是节能传动运行；主要技术特征是笼型无级调速电动机无需外加设备即可实现无级调速，具有成本低、运行可靠、维护方便、且能实现软起动等优点，由主转子和副转子构成组合转子，能通过机械方法作轴向移动，控制定子与主转子之间的藕合，实现无级调速，调速范围大，能实现开环和闭环控制，实现无级调速；尤适用于风机水泵的节能传动，亦可用于起重机、电梯等的交流调速。
文档编号H02K16/02GK2059537SQ89212940
公开日1990年7月18日 申请日期1989年4月24日 优先权日1989年4月24日
发明者万远骐, 龚永芳 申请人:重庆建筑工程学院