转速叠加法调速交流电动机.pdf

摘要
申请专利号：	CN90106850.0	申请日：	1990.08.20
公开号：	CN1059431A	公开日：	1992.03.11
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	\|\|\|\|\|\|公开
IPC分类号：	H02K16/00; H02P7/00	主分类号：	H02K16/00; H02P7/00
申请人：	沈太福;
发明人：	王文登; 沈太福
地址：	100044北京市海淀区紫竹院甲1号
优先权：
专利代理机构：		代理人：
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

用转速叠加法实现交流电动机的无级调速和有级调速。本调速交流电动机有一固定的定子和一个旋转的定子、有两个转子。在某一转速范围(如0～2000转/分)输出恒转矩；在低转速调速范围(如0～700转/分)可输出1.5～2倍额定转矩，在恒转矩调速区内约有15～35％的电能回馈电网，高转速调速范围为递减转矩输出(如＞2000～3500转/分)，有级调速的挡次一般为4、6、8挡三种，低速挡的转速可低至100转/分，高速挡可达5500转/分。

权利要求书

1：一种转速叠加法调速交流电动机，其特征在于包括一个固定的定子和一个可旋转的定子，两个转子滑环装置，支撑壳体，冷却风扇及电压调节装置。固定的定子上具有一种极数或两种以上极数的绕组；可旋转定子上具有一种或两种极数的绕组，可旋转定子可以是外旋转动式。也可是内旋转动式，两个转子均为鼠笼型。
2：根据权利要求1的转速叠加法调速交流电动机，当需无级调速时，其特征在于通过电压调节装置向固定的定子绕组输入可调电压以改变其转子的机械转速并与可旋转定子上的固有旋转磁场速度进行代数式相叠加法，而实现输出转速的无级调速。
3：根据权利要求1的转速叠加法调速交流电动机，当只需有级调速时，固定的定子绕组通入工频电压，其转子的固有机械转速与可旋转定子上的固有旋转磁场进行代数式相叠加而实现有级调速。

说明书

本发明涉及到转速叠加法调速交流电动机。
    众所周知，在工、农业及其它领域中广泛使用各种型式的交、直流电动机，由于其负载机械的要求，需要对电动机的转速进行调节。特别是随着现代生产过程自动化的发展，要求电动机能在很宽范围内调速。

    由于感应电动机的调速性能不如直流电动机，所以，尽管感应电动机具有重量轻、成本低、节约有色金属材料、维护简便、节能效果显著等许多优点，其应用范围仍受到限制;尤其在对调速性能要求高的设备中，不能代替直流电动机，因此提高感应电动机的调速性能就成为一个重要课题，以前采用的各种直流电动机调速手段中，调磁调速范围较大，调速平滑，但仍不能在某些负载要求的低转速额定负载工况下长时间运行，所以在应用条件要求必须使用直流电动机的场合，进一步提高其调速性能也是实际的需要。

    近代发展较快的交流感应电动机的变频调速，其调速范围大，平滑性好，但需要专门的复杂的高频设备，价格昂贵且可靠性不高，其应用受到很大限制。还有人提出采用转差变频实现交流电动机的调速，如在题为“交流电机无级调速的方法和这种电机”的中国专利申请（申请号CN85100607）中已有叙述。这种调速方案是将转差电机，变频电机等多台异步机组合在一起，使此种电机结构复杂，成本增高，使用维修不便。

    本发明的调速电动机是通过对固定定子上的绕组输入可调电压以改变其转子的机械转速，此机械转速与可旋转定子上的固有磁场速度进行代数式相叠加而实现输出转速的无级调速，此无级调速交流电动机的特点是：a）调速范围宽，与一般调压调速电机相比，扩大了低转速调速范围，可以从零转速起调，高速超过3000r·/min，在某一转速范围（如20～2000r·/min）为恒转矩区。b）在恒转矩调速区内约有15～35%的电能回馈电网。c）在低转速调区段内如0～700r·/min可输出1.5～2倍的额定转矩。

    本发明还可以实现输出转速的有级调速。其原理是利用A电机的固有机械转速与B电机可旋转定子上固有磁场速度进行代数相叠加而实现有级调速，有级调速的档次可为4档，6档，8档。相同的档次有多种速比，低速档可低至100r·/min高速档可超过4000r·/min。

    本发明调速电动机包括：由定子铁芯、绕组构成的固定的定子（1）;由定子铁芯、绕组构成的可旋转的定子（3）;由轴、铁芯导条等构成特性的鼠笼型转子（4）;滑环装置（5）;支撑壳体及机座端盖、轴承等另部件（7）;冷却风扇及导风风罩（8）;当需无级调速时能用以向定子（1）供电地电压调节装置（9）;输出轴（6）。

    本发明的无级调速电动机是这样来实现的：由定子（1）、转子（2）、电压调节装置（9）组成调压调速交流电动机。转子（2）与转子（4）（图一、图二）或转子（2）与可旋转定子（3）（图三）作刚性联接，可由转子（2）的机械速度与可旋转定子（3）上的固有磁场速度相叠加而实现输出转速的无级调速。转子（2）其轴上输出的机械能一部分通过轴（6）输出恒转矩;另一部分机械能（扣除B电机的损耗后）通过可旋转定子（3）上的绕组以电能形式回馈电网。其转速控制调节可以是开环式，亦可以是闭环式。