一种大功率电磁调速电机制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率电磁调速电机，包括电机外壳,在电机外壳内部且沿其长度方向设有主动装置和从动装置，主动装置由不转动的定子组件和转动的内转子组件组成；从动装置包括外转子组件，其中转动的内转子组件包括第一内转子和第二内转子，第一内转子与定子组件之间、第二内转子与外转子组件之间均具有转动间隙，第一内转子与定子组件进行电磁耦合传递扭矩，第二内转子与外转子组件进行电磁耦合传递扭矩。本发明专利技术结构简单，可靠性高，操作方便、具有软启动的功能，同时能够根据实际需要对电机的输出扭矩和转速进行调节，降低电机的工作电流，实现节能的效果，并且能够将外转子组件和第二内转子之间的转差形成的能量差转化成电能重新输送至电网输入端进行电能补偿，进一步提高节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率电磁调速电机
本专利技术涉及电机，具体的说是一种大功率电磁调速电机。
技术介绍
在冶金、石油、化工、电力、水泥建材、水务和机械等行业中存在泵、风机和压缩机以及其它机械装置等大功率负载，他们的原动机一般为三相异步电动机。这些装置的动力一般都按满产设计并设置一定富余容量，而实际工作一般都很少工作在满产状态。传统的装置都是用普通的电机通过联轴器连接水泵、风机和压缩机，由于普通的电机不具有调速能力，工作时电机和水泵均以额定转速旋转，通过泵的阀门或者风门挡板进行节流调节，节流调节的节能效率非常低，造成这些装置的实际工作能耗高于理想工作能耗（所有装置均达到理论最高工作效率的能耗）。有效的解决办法就是对电机进行调速，根据现场的实际需要改变电机的转速达到现场的需要，同时起到调节用户需求和节能的双重目的。现有的主要调速手段有调速型液力耦合器、变频器和调速型永磁耦合器等。调速型液力耦合器以液体作为工作介质传递扭矩，其具有一定的无级调速功能。液力耦合器调速具有无级调速、不改变供电频率、减少启动冲击和启动负荷和不产生谐波污染的优点。但调速型液力耦合器具有效率低、具有液压油污染环境、使用成本较高和维护不方便的缺点，在重视节能环保的今天，只有少数用户选择使用，具有逐渐退出市场的趋势。变频器是利用电力电子技术改变电网工作频率来改变三相异步电动机转速的一种调速技术。变频器具有效率和调速精度高、调速响应快和软启动等优点和功能，在自动控制领域和电机调速节能领域具有广泛的应用。但变频器具有系统复杂、可靠性低、维护难度大、使用和维护费用高、会产生电网谐波污染、对工作环境要求高和抗干扰能力弱等缺点，限制了一些用户的使用，特别是一些冶金、石油、化工、电力和水泥建材等工作环境比较恶劣的用户。调速型永磁耦合器是近几年发展起来的一种新型调速技术，其利用永磁与导体相对运动产生的感应力和感应转矩传递动力并利用调节磁通量的方式调节转矩。调速型永磁耦合器具有效率较高、结构简单可靠、使用和维护低、不产生谐波污染和抗干扰能力强的优点。但相对于变频器其调速精度和响应速度比变频器低，这极大的限制了其在自动控制领域的应用；同时调速型永磁耦合器低速运行时还具有效率低和发热比较严重的缺陷。由于冶金、石油、化工、电力、水泥建材、水务和部分机械行业对转速精度和响应速度要求不十分高，因此调速型永磁耦合器以其优点获得了一定的市场和用户认可。随着社会的发展，节能环保越来越受到社会的重视，特别是电机节能领域，据统计2016年全国冶金、石油、化工、电力、水泥建材和水务等行业的风机、水泵和压缩机用电量超过30000亿千瓦时，还具有15%的节点潜力，风机、水泵和压缩机的年节点潜力高达4500亿千瓦时。但上述调速型液力耦合器、变频器和调速型永磁耦合器均因为其各自的局限性难以完全满足用户电机调速节能的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种大功率电磁调速电机，不仅结构简单，操作方便，还具有软启动的功能，能够对电机的输出扭矩和转速进行调节，降低电机的工作电流，实现节能的效果，并且能够将转速差形成的能量差转化与电网同频同相位的电能重新输送至电网输入端共同向电机供电，进一步实现节能作用。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的：一种大功率电磁调速电机，包括电机外壳,在电机外壳内部且沿其长度方向设有主动装置和从动装置，主动装置由不转动的定子组件和转动的内转子组件组成；从动装置包括外转子组件，其中转动的内转子组件包括第一内转子和第二内转子，第一内转子与定子组件之间、第二内转子与外转子组件之间均具有转动间隙，第一内转子与定子组件进行电磁耦合传递扭矩，第二内转子与外转子组件进行电磁耦合传递扭矩。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的大功率电磁调速电机，定子组件包括与电机外壳固定的定子铁芯，沿定子铁芯长度方向绕设有定子线圈，定子线圈与外部电网连接；内转子组件包括主动轴，主动轴通过轴承与电机外壳连接固定，沿主动轴长度方向依次设有第一内转子和第二内转子，第一内转子和第二内转子均为鼠笼转子，第一内转子与定子铁芯对应，通过外部电网向定子线圈通电，利用电磁耦传递扭矩驱动第一内转子转动，最终使主动轴同步转动。前述的大功率电磁调速电机，外转子组件包括从动轴，从动轴通过轴承与电机外壳固定，在从动轴靠近第二内转子的一端设有转子铁芯骨架，转子铁芯骨架上设有与第二内转子对应的外转子铁芯，沿外转子铁芯长度方向绕设有外转子线圈，第二内转子与外转子铁芯之间进行电磁耦合，从而带动从动轴转动，外转子线圈通过设置在从动轴上的集电环与外转子线圈接线箱连接。前述的大功率电磁调速电机，第一内转子包括套设在主动轴上且由多个冷轧硅钢片叠成一定厚度的内转子铁芯，第一内转子与第二内转子结构相同，在两个内转子铁芯内部穿插有多个导条以及与导条配合使用的绝缘导条，每个导条同时穿过第一内转子与第二内转子，在导条的两端设有端环导体，通过端环导体及导条将两个内转子铁芯连成一个整体，导条位于两个内转子铁芯之间套设有导条预紧带。前述的大功率电磁调速电机，第一内转子和第二内转子之间轴向方向的最小距离为L,且L尺寸大于200mm，从动轴靠近主动轴的一端设有安装孔，安装孔中设有过渡轴承，过渡轴承的外圈与从动轴配合，内圈与主动轴配合；电磁调速电机中设有多个轴承测温探头，在从动轴上设有测速齿轮以及固定在电机外壳上且用于测量转速的测速探头，电机外壳内部设有防潮加热器。前述的大功率电磁调速电机，在电机外壳内部设有冷却系统，冷却系统由内循环装置和外循环装置组成，电机外壳包括底座和设置在底座上端的罩壳，主动装置和从动装置均设置在底座中；外循环装置包括罩壳，罩壳呈L形状，沿罩壳长度方向一端设有用于放置风机的风机罩，在罩壳内部沿其长度方向设有多个换热管，换热管一端与风机罩内部连通，另一端与外部连通，在主动轴位于底座外侧设有外循环风机，外循环风机设置在风机罩内部；内循环装置包括内循环第一风机、内循环第二风机，在主动轴靠近外循环风机的一端设置内循环第一风机，在从动轴靠近远离转子铁芯骨架的一端设有内循环第二风机，主动轴沿其圆周方向设有多个花键凸台，第一内转子、第二内转子上设有与花键凸台相配合的凹槽，且第一内转子、第二内转子与主动轴之间设有风道，在铁芯骨架上设有通风孔，通过通风孔将内循环第二风机与风道连通，通过内循环第一风机将内部热风向内循环第二风机扩散，然后内循环第二风机将热风向上端的换热管扩散，换热管管内通过的是外部的低温风，利用内外风的温度差进行热交换，实现底座内部降温的的目的，其中内循环第二风机的轴功率设计为内循环第一风机的轴功率的2倍或2倍以上以上。前述的大功率电磁调速电机，电磁调速电机的控制系统包括主控制器、设置在电机外壳上的外转子线圈接线箱、回馈电接线箱、电网接线箱，回馈电接线箱和电网接线箱内部电路通过导线先并联，然后再与定子线圈相连，外转子线圈接线箱与回馈电接线箱之间设有主工作回路；主工作回路包括依次串联连接的主断路器、外转子侧滤波器、外转子侧变流电路、定子侧变流电路、定子侧滤波器、低压开关柜、升压变压器和高压开关柜；在外转子侧变流电路与外转子侧滤波器之间接入用于防止电网低电压干扰低的电压抗干扰器，外转子侧变流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率电磁调速电机，包括电机外壳（1）,其特征在于：在所述电机外壳（1）内部且沿其长度方向设有主动装置和从动装置，所述主动装置由不转动的定子组件（2）和转动的内转子组件（3）组成；所述从动装置包括外转子组件（4），其中所述转动的内转子组件（3）包括第一内转子（9）和第二内转子（10），所述第一内转子（9）与定子组件（2）之间、第二内转子（10）与外转子组件（4）之间均具有转动间隙，所述第一内转子（9）与定子组件（2）进行电磁耦合传递扭矩，第二内转子（10）与外转子组件（4）进行电磁耦合传递扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种大功率电磁调速电机，包括电机外壳（1）,其特征在于：在所述电机外壳（1）内部且沿其长度方向设有主动装置和从动装置，所述主动装置由不转动的定子组件（2）和转动的内转子组件（3）组成；所述从动装置包括外转子组件（4），其中所述转动的内转子组件（3）包括第一内转子（9）和第二内转子（10），所述第一内转子（9）与定子组件（2）之间、第二内转子（10）与外转子组件（4）之间均具有转动间隙，所述第一内转子（9）与定子组件（2）进行电磁耦合传递扭矩，第二内转子（10）与外转子组件（4）进行电磁耦合传递扭矩。2.根据权利要求1所述的大功率电磁调速电机，其特征在于：所述定子组件（2）包括与电机外壳（1）固定的定子铁芯（6），沿所述定子铁芯（6）长度方向绕设有定子线圈（7），所述定子线圈（7）与外部电网连接；所述内转子组件（3）包括主动轴（8），所述主动轴（8）通过轴承与电机外壳（1）连接固定，沿所述主动轴（8）长度方向依次设有第一内转子（9）和第二内转子（10），所述第一内转子（9）和第二内转子（10）均为鼠笼转子，所述第一内转子（9）与定子铁芯（6）对应，通过外部电网向定子线圈（7）通电，利用电磁耦传递扭矩驱动第一内转子（9）转动，最终使主动轴（8）转动。3.根据权利要求1所述的大功率电磁调速电机，其特征在于：所述外转子组件（4）包括从动轴（11），所述从动轴（11）通过轴承与电机外壳（1）固定，在所述从动轴（11）靠近第二内转子（10）的一端设有转子铁芯骨架（12），所述转子铁芯骨架（12）上设有与第二内转子（10）对应的外转子铁芯（13），沿所述外转子铁芯（13）长度方向绕设有外转子线圈（14），所述第二内转子（10）与外转子铁芯（13）之间进行电磁耦合，从而带动从动轴（11）转动，所述外转子线圈（14）通过设置在从动轴（11）上的集电环（15）与外转子线圈接线箱（33）连接。4.根据权利要求2所述的大功率电磁调速电机，其特征在于：所述第一内转子（9）包括套设在主动轴（8）上且由多个冷轧硅钢片叠成一定厚度的内转子铁芯（16），所述第一内转子（9）与第二内转子（10）结构相同，在两个内转子铁芯（16）内部穿插有多个导条（5）以及与导条（5）配合使用的绝缘导条（57），每个导条（5）同时穿过第一内转子（9）与第二内转子（10），在导条（5）的两端设有端环导体（17），通过端环导体（17）及导条（5）将两个内转子铁芯（16）连成一个整体，所述导条（5）位于两个内转子铁芯（16）之间套设有导条预紧带（56）。5.根据权利要求2所述的大功率电磁调速电机，其特征在于：所述第一内转子（9）和第二内转子（10）之间轴向方向的最小距离为L,且所述L尺寸大于200mm，所述从动轴（11）靠近主动轴（8）的一端设有安装孔（18），所述安装孔（18）中设有过渡轴承（19），所述过渡轴承（19）的外圈与从动轴（11）配合，内圈与主动轴（8）配合；所述电磁调速电机中设有多个轴承测温探头（20），在所述从动轴（11）上设有测速齿轮（21）以及固定在电机外壳（1）上且用于测量转速的测速探头（22），所述电机外壳（1）内部设有防潮加热器（31）。6.根据权利要求2所述的大功率电磁调速电机，其特征在于：在所述电机外壳（1）内部设有冷却系统，所述冷却系统由内循环装置和外循环装置组成，所述电机外壳（1）包括底座（101）和设置在底座（101）上端的罩壳（102），主动装置和从动装置均设置在底座（101）中；所述外循环装置包括罩壳（102），所述罩壳（102）呈L形状，沿所述罩壳（102）长度方向一端设有用于放置风机的风机罩（103），在所述罩壳（102）内部沿其长度方向设有多个换热管（23），所述换热管（23）一端与风机罩（103）内部连通，另一端与外部连通，在所述主动轴（8）位于底座（101）外侧设有外循环风机（24），所述外循环风机（24）设置在风机罩（103）内部；所述内循环装置包括内循环第一风机（25）、内循环第二风机（26），在所述主动轴（8）靠近外循环风机（24）的一端设置内循环第一风机（25），在所述从动轴（11）靠近远离转子铁芯骨架（12）的一端设有内循环第二风机（26），所述主动轴（8）沿其圆周方向设有多个花键凸台（27），所述第一内转子（9）、第二内转子（10）上设有与花键凸台（27）相配合的凹槽（28），且所述第一内转子（9）、第二内转子（10）与主动轴（8）之间设有风道（29），在所述铁芯骨架（12）上设有通风孔（30），通过通风孔（30）将内循环第二风机（26）与风道（29）连通，通过内循环第一风机（25）将内部热风向内循环第二风机（26）扩散，然后内循环第二风机（26）将热风向上端的换热管（23）扩散，换热管（23）管内通过的是外部的低温风，利用内外风的温度差进行热交换，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠念，
申请(专利权)人：南京玛格耐特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32