双转子电机的双输出外调系统.pdf

本发明涉及到物料搬运机械中的电力拖动系统。
    目前物料搬运机械中的电力拖动系统需要调速时，有些是采用交流调速电机，如：双转子交流调速电机，该电机是一端做为输出端，另一端做为调速端。调速端为了实现某一转子速度的变化，必须再附加一反力矩来平衡输出端的输出力矩，即用一新的转矩（能量）去平衡输出转矩（能量），这是一种内耗。

    本发明的目的是要提供一种双转子电机的双输出外调系统，该系统可以将两端的输出都转化为有用输出，大大减少了能量内耗。

    本发明的目的是这样实现的：将双转子电机的内转子和外转子同时做为输出端，用来同时拖动负载。如果在两个输出端分别加上可调的变速机械i_x或i_y，此系统将具有调速功能，即可得到不同的输出转速和转矩。

    根据双转子电机结构的特点及电磁理论可知：

    1、双转子交流异步电动机的内转子和外转子之间的相对转速为一定值：

    n₁+n₂＝n。

    其中：n₁：内转子输出轴的转速;

    n₂：外转子输出轴的转速;

    n_o：双转子交流异步电机的额定转速，当电机的极数一定时，n_o为常数。

    由此可知：当n₁减小时，n₂增大;n₁增大时，n₂减小。

    2、双转子交流异步电动机的内转子和外转子之间的电磁转矩M₁与M₂大小相等，方向相反，即：｜M₁｜＝｜M₂｜当两输出端加上变向机构后，即可得到同转向输出。

    3、当双输出用于拖动同一工况时，即可实现外调速特性。

    ∵拖动同一工况时：n_x＝n_y

    ∴n₁/i_x＝n₂/i_y（1）

    又∵n₁+n₂＝n_o（2）

    把（1）代入（2）可得：

    n₁= (ix)/(ix + iy) n_e

    n₂= (i_x)/(i_x+ i_y) n_e

    其中：i_x：内转子端变速比

    i_y：外转子端变速比

    即当i_x（或i_y）为可变时，n_x（或n_y）将得到不同转速，达到调速的目的。

    本发明具有双输出的特性，将作用于转子和定子（或外转子）上地电磁转矩同时作为有用转矩输出，提高了拖动能力，减少内耗。本发明还具有外调特性，通过调整i_x（或i_y）即可达到 调速的目的，调速方法简单，大大减化调速的电器控制装置。

    本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

    图1是根据本发明提出的双转子电机的双输出外调系统的结构简图之一。此时双转子电机可以拖动二个不同的负载。

    下面结合图1详细说明依据本发明提出的系统的工作情况。

    该系统包括一个双转子电机（4），它有两个输出轴（3）、（5），通过联轴器（2），将输出轴与变速箱i_x（1）和i_y（6）。连接起来，通过改变i_x（或i_y）内齿轮的啮合状态，即可实现n_x（或n_y）的调速。

    当双转子电机拖动同一负载时（如图2），工作情况如下：

    双转子电机（4），有两个输出轴（3）、（5），输出轴上分别有一个制动器（2）和一个电磁离合器（1），输出轴端各与变速箱i_x（9）和i_y（6）相连，经联轴器（7），把转速和转矩传给同一负载（8），通过改变i_x（或i_y）内齿轮的啮合状态，即可实现n_x（或n_y）的调速。

    若i_x（或i_y）是采用液压方式，也可达到同样效果。

    该系统可得到三级或三级以上的速度，适用于功率小于100KW的物料搬运机械中，如：有级调速的卷扬系统等。