专利名称：交流可调速限流起动异步电动机的制作方法
技术领域：
本申请涉及交流异步电动机的起动与调速，特别是一种交流限流起动笼形转子异步电动机。
为了解决用非变频方法对笼形转子异步电动机的调速同题，本申请人于86年9月26日向中国专利局递交了“交流无级调速电动机”(专利号86207316.2)申请，该申请提出了一种解决方案将电机机壳沿径向分为两部分，在两部分机壳内侧分别装有一组定子绕组，两部分机壳之间周向可相对运动。转子贯穿在两定子绕组所包容的圆柱形空间中央。转子上的感应电势是由两定子绕组各自形成的旋转磁场在转子上感应电势的矢量和。改变两定子绕组的旋转磁场各自在转子上产生的感应电势的相位差角，就会使合电势的大小变化，即使转子的转速变化。
改变上述相位差角的方法之一是通过机械传动机构调节两部分机壳之间周向相对位置，即改变了两定子绕组间的周向相对位置，此种方法已在上述申请中详细叙述了，该方法在结构设计上有某些缺陷，一是由于机壳分为两部分1′和1″，机壳1′与机座为一体，可周向运动的机壳1″是采用悬挂支撑在机壳1′右端，转子支承于装配在1′与1″两个端盖的轴承上，因此机壳1′右端需承受较大的悬臂重力以及惯性矩和扭力矩，由于两部分机壳有周向相对运动，接口处变有间隙，而上述悬挂结构，使得转子在旋转时会产生较大的振动，并使输出轴产生跳动，这是不利的。
本实用新型仍以原申请中两部分定子绕组间有周向相对运动为目的，但机壳采用了整体结构，将可运动的定子部分固定在一定子套内，定子套旋转周向运动即带动了定子运动。这样使转子支承在刚体上，旋转时就不至产生振动。
本实用新型的具体方案如下将定子绕组沿径向分割成定子及串级绕组两部分。串级绕组固定在串级绕组套内，串级绕组套轴向两端分别搭接定位在电机前端盖及机壳的内止口外径面上，电机前后端盖紧固在机壳上，机壳与机座刚性联结，转子支承于装配在电机前后端盖中的轴承上，串级绕组套与一机械传动机构传动配合。机械传动机构由调相电机驱动。
串级绕组与电源连接的相序与定子绕组相同，串级绕组的匝数可多于或等于定子绕组匝数，串级绕组也可采用定子绕组抽头方式。带动串级绕组套周向运动的机械传动机构是二级蜗轮副，比一级蜗轮副传动有更好的自锁性能。串级绕组套外径上还设有环形散热体，串级绕组套的周向转动范围由β＝180°/P (P为电机极对数)，由设于机壳上的限位开关控制。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型电机的轴向剖面图。
参看图1，电机机壳8内装有一定子绕组9和串级绕组4，串级绕组4和定子绕组9均呈轴向排列，串级绕组4和定子绕组9与电源的连接方式、相序相同。串级绕组4的匝数可多于或等于定子绕组9匝数，也可采用定子绕组抽头方式构成。如串级绕组电压与电源电压不匹配时可采用变压器与电源耦合。串级绕组4固定在串级绕组套5内，串级绕组套5轴向两端分别搭接定位在电机前端盖3和机壳8的内止口外径面上，这样串级绕组套5就可周向无约束的旋转，此种搭接结构还解决了因电机工作升温而产生的热膨胀锁死问题，使串级绕组套径向定位精度也大大提高。笼形转子10贯穿于定子绕组9和串级绕组4所包容的圆柱形空间中央。转子轴1支承于装配在前端盖3和后端盖11内的轴承2、14上。由于电机前、后端盖2和14紧固在机壳8上，机壳8与机座是一体或刚性联结，所以，转子是支承在刚性体上，这样就避免了转子振动和输出轴1的跳动。串级绕组套5外周设有环形散热片15，其优点是散热面积大，使串级绕组套散热效果好。另外串级绕组套5周向旋转采用环形散热片不影响走线。串级绕组套5与二级蜗轮副7传动配合，二级蜗轮副7由调相电机驱动，串级绕组4随串级绕组套5一起周向转动，就改变了与定子绕组9之间的相位差角，达到使转子上合电势变化而转速也同步变化的调速目的。
根据需要改变串级绕组4的匝数，可以使起动特性与调速范围变化。本电机作为普通电机起动时，可采用两感应电势反相方式，若转子笼条与转子铁芯不绝缘情况下，则可利用转子铁芯的导电作用使电机具有良好的起动特性，此时，相当于转子串电阻特性。如果串级绕组的匝数多于定子绕组匝数，则起动时相当于串级绕组电压与转子电压比增大，串级绕组将产生高于电源电压的输出，直接反馈入电网，同时，也提高了起动转矩；反之，电源电压将抑制串级绕组电压的升高，限制了起动时的转子电流，起到了节能效果。起动至额定转速后，可用调相电机6把串级绕组4调至与定子绕组9同相正常运行。
本电机作为调速电机使用时，可根据不同的负载要求选取不同的串级绕组匝数以满足不同的调速范围。例如电机需要从零转速调至额定转速时，可采用转子笼条与转子铁芯绝缘，两感应电势相位差180°方式，并使串级绕组与定子绕组匝数相等。电机转速由零开始，连续调节串级绕组相位角，可实现电机无级调速。当串级绕组磁场超前定子绕组磁场90°时，串级绕组将在无功正补偿下运行。当串级绕组磁场超前定子绕组磁场大于90°时，串级绕组进入回馈状态。对于有特殊要求的情况，可采用闭环控制，以达到转速自控的目的。
本实用新型比86207316.2有许多改进之处，实现了笼形电机的串级调速，比线绕电机串级调速结构简单，成本大大降低。
权利要求1.一种如86207316.2专利，利用机械传动机构来调节沿径向分成两部分的定子之间周向运动实现转子转速变化的交流可调速限流起动异步电动机，其特征是定子分成定子绕组及串级绕组两部分，串级绕组固定在串级绕组套内，串级绕组套轴向两端分别搭接定位在电机前端盖及机壳的内止口外径面上，电机前后端盖紧固在机壳上，机壳与机座刚性联接。转子支承于装配在电机前后端盖上的轴承上，串级绕组套与机械传动机构传动配合，机械传动机构由调相电机驱动。
2.根据权利要求1所述的交流可调速限流起动异步电动机，其特征是串级绕组与电源连接的相序与定子绕组相同，串级绕组的匝数多于或等于定子绕组匝数。
3.根据权利要求1或2所述的交流可调速限流起动异步电动机，其特征是所说机械传动机构是二级蜗轮副，串级绕组套外径上设有环形散热片，串级绕组套的周向转动范围由β＝180°/P决定，(P为电机极对数)由机壳上的限位开关控制。
专利摘要本实用新型是对本申请人86207316.2专利的改进。在笼形转子异步电动机中，将定子沿径向分成定子绕组和串级绕组两部分，串级绕组固定在串级绕组套内，串级绕组套由二级蜗轮副带动，可周向转动。转子贯穿于串级绕组和定子绕组所包容的圆柱形空间中央，转子支承在两端刚性体上。串级绕组的匝数和周向转动的位置，可满足不同的起动要求和实现电机的无级调速。
文档编号H02K16/04GK2239675SQ9524026
公开日1996年11月6日 申请日期1995年8月7日 优先权日1995年8月7日
发明者丁一明, 石永祥, 丛生滋 申请人:丁一明, 石永祥, 丛生滋