感应电动机制造技术

包括以单体形式形成的单个转子以及并排配置的第一和第二定子的本发明专利技术感应电动机具有用来改变第一定子产生的旋转磁场和第二定子产生的旋转磁场之间的相位差的相变装置。该相变装置至少包括用来将定子绕组的串联接点短路或断开的第一和第二短路开关。通过第一和第二开关的转换操作电动机产生适合于起动操作，过滤速度操作和正常或稳态操作的三种不同的转矩曲线。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有单个转子和多个定子的感应电动机，它能够平滑地起动并在从低速到高速的大范围内输出高驱动转矩，更准确地说，涉及一种电动机的相变装置，该装置在由围绕转子的定子产生的、环绕着转子的转子导电构件的旋转磁场中实现移相操作。就在具有多个定子类型的感应电动机中控制转矩和速度的方法而言，一种适用的常规方法是使定子之间发生相位差。实现这种相位差的一种机械装置可以具有其中依靠定子的相对旋转来产生相位差的配置，因此一种电装置可以具有其中为产生几种类型的相位差而改变定子绕组接线法的配置。其它合用装置包括一种其中结合Y-△接线变换的装置。根据连接到电动机的负载的特性或电动机的用途，例如，需要通过变换电动机的转矩或速度来满足负载和需要在电动机起动时使速度平稳增加，可从上述方法或装置中以若干不同方式选择任何合用方法。本专利技术提供一种配置，其中提供有一定的分段相位差值以满足所连接的负载并且参照上述对常规方法的说明可以认为其属于实现相位变换的电装置。在上面说明的常规电装置中，相变由定子绕组的接线变换实现，因此，当有用的相位差可为0°，60°，120°，180°(电角度)时，所需的开关数量将超过一打或更多。这是这种装置生产成本高的原因之一。还存在一种普通的感应电动机，其中为改进电动机起动特性起见，提供有一种Y-△接线转换装置。在这种电动机中，尽管只有一个定子，但它的接线是相当复杂的。此外，在Y至△接线变化发生瞬间，负载电流的短暂中断导致转矩变化，而且，在上述接线变化以后，由负载电流的突然增加和立即产生转矩的突然变化引起不可避免的振动。按照常规Y-△接线转换获得的转矩-速度和电流-速度特性曲线如附图说明图14所示。因此，本专利技术的目的在于提供一种相变装置，其中尽管基于相位差的转矩特性如同利用常规方法获得的被保持不变，但仅需要最少数量的开关用于转换操作，由此导致生产成本的显著降低。应用本专利技术的相变装置，在有关开关的操作瞬间不会发生负载电流的中断，而仅仅发生很小的转矩变化及负载电流增加。按照本专利技术，提供一种感应电动机，它包括具有轴向安装在一公共轴上的第一和第二转子铁心、于两个转子铁心之间具有气隙或无磁性部分并在两个转子铁心上具有多个转子导电构件贯穿其中的以单体形式形成的单个转子;并排排列并环绕面对着相应的转子铁心的第一和第二定子，所述第一和第二定子具有其上绕有多个多相绕组的第一和第二定子铁心，第一和第二定子的多个多相绕组互连，以形成串联△-接法;以及具有分别置于第一和第二定子的不同相位的相应电子绕组的串联结点之间的短路开关，借助短路开关的操作来改变由第一定子产生的围绕第一转子铁心的旋转磁场和第二定子产生的围绕第二转子铁心的旋转磁场之间的相位差的相变装置。在起动时，按照本专利技术，将电动机的定子绕组的接线配置为经由定子绕组的接线形成预定电相位差的串联△-接线法或并联Y-接线法。由此获得的相位差可以是180°，120°和60°中的任何一个。在具有这种接线法的定子绕组中，提供有用来在定子绕组串联连接的各个接点之间实现短路的短路开关。例如，这种开关可由用来对一定串联接点进行短路的第一短路开关和用来对其它接点进行短路的第二短路开关组成。由于将第一短路开关如此安排使得在其接通时仅短路掉部分串联接点，因此导致定子绕组一度不平衡。当第二短路开关也接通时，定子绕组的接线再次变为平衡连接。由此，在电动机起动时定子绕组的接线是产生预定相位差(180°，120°和60°中之一)的串联△-接线法的情况下，当第一开关接通时，该接线法变为非平衡连接，而当第二开关也接通时，该接线法变为并联Y-接线法，其相位差不同于串联△-接线法。在这种情况下，当具有-电相位差(180°，120°或60°)的串联△-接线法象现在这样直接变为并联Y-接法时，相位差也同时变化。特别，当串联△-接法直接变为并联Y-接法时，相应相位差变为180°→120°，120°→60°，以及60°→0°。对本专利技术的感应电动机的操作可以归纳如下第一，当合上电源开关时，电动机在使定子之间产生上述预定相位差的串联△-接法下起动，于是连接到电动机的负载就沿着预定相位差的转矩特性曲线加速。其次，经过一段预定时间之后或当旋转速度达到预定数值之后，第一开关合上或接通而第二开关保持在其断开状态，由此出现不平衡状态，使已成为不平衡绕组的一部分绕组两端的电压上升和转矩增大。因此，负载进一步沿着基于不平衡绕组的转矩特性曲线加速并且电动机的旋转速度增加。最后，在第一开关合上以后经过一段预定时间周期或旋转速度达到预定数值时，接通或合上第二开关使定子绕组的接线变为并联Y-接法，在该场合，相位差比起动时由串联△-接法产生的相位差小60°，并且按照该并联Y-接法的转矩特性曲线驱动负载。另一方面，起动时定子绕组的接线很可能是产生预定相位差(180°，120°和60°中之任一)的并联Y-接法。在这种情况下，定子绕组的接线通过断开第一开关变为不平衡状态，并通过断开除上述第一开关以外的第二开关，进一步变为相位差不同于起动时的并联Y-接法的串联△-接法。在这种情况下，当具有电相位差(为180°，120°或60°)的并联Y-接法按照现在这样直接变为串联△-接法时，相位差也同时变化。特别，当并联Y-接法直接变为串联△-接法时，相应相位差变成为180°→120°，120°→60°，和60°→0°。由并联Y-接法起动的感应电动机操作可以归纳如下第一，当电源开关合上时，电动机在使定子之间产生上述预定相位差的并联Y-接法下起动。于是，所加的负载就沿着预定相位差的转矩特性曲加速。其次，经过一段预定时间或当旋转速度达到预定数值之后，第一开关切断或打开而第二开关保持在其接通状态，由此定子绕组接线出现不平衡状态。据此使已成为不平衡绕组的一部分绕组两端的电压上升和转矩增大。因此，负载进一步沿着基于不平衡绕组的转矩特性曲线加速并且电动机的旋转速度增加。最后，在第一开关断开以后经过一段预定时间周期或旋转速度达到预定数值时，打开或切断第二开关使定子绕组的接线变为串联接法，在该场合相位差比起动时由并联Y-接法产生的相位差小60°，并且按照该串联△-接法的转矩特性曲线驱动负载。如上所述，仅由两个开关(即，第一和第二短路开关)的开关操作，就可能以三个步骤来改变相位差，并提供其中用于实现必要的开关操作所需接线开关的数量显著少于常规装置所需要开关数量的相位变换装置。另外，如上文已说明的，由于以串联△-接法或并联Y-接法起动之后，至少两个开关之一总是处在其接通状态或断开状态，所以可使第一和第二开关的接触电容很小。而且，由于两个开关适合于短路或断开定子绕组的串联接点，操作期间负载电流不可能中断，因此驱动转矩也不可能变为0。此外，甚至假若由于两个开关或两开关中某一个在接通状态出现开关故障时(例如，开关的连接触点融合在一起)，这种故障也不可能形成任何电故障，因为存在其中第一开关和第二开关同时都处于通状态的情况。在按照本专利技术的感应电动机中，完成电源连接和包括第一和第二短路开关的相变装置的连接所需接线数量，对电源为3条，对相变装置为4条，对三相电动机规范总数达7条线。相变装置提供在电源一侧，所需接线数量从电动机一侧来的为6条而从电源一侧来的为三条，这会造成这种感应电动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应电动机，它包括：具有轴向安装在公共轴上的第一和第二转子铁心（２，３）与形成于所述两个转子铁心之间的气隙或无磁性部分（５）并在所述两个转子铁心上具有多个转子导电构件（６）贯穿其中的以单体形式形成的单个转子（７），并排配置并环绕 地面对着相应的转子铁心（２，３）的第一和第二定子（１２，１３），所述第一和第二定子具有其上绕有多个多相绕组（１０，１１）的第一和第二定子铁心（１２ａ，１３ａ），所述第一和第二定子的所述多个多相绕组相互连接，以便形成串联△一接线，以及具有 分别配置于所述第一和第二定子的不同相位所述各定子绕组的串联接点之间的短路开关（Ｓ↓［１］、Ｓ↓［２］）、借助所述短路开关的操作来改变由所述第一定子产生的围绕所述第一转子铁心的旋转磁场和由所述第二定子产生的围绕所述第二转子铁心的旋转磁场之间的相位差的相变装置（２０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐竹利彦，大野木幸男，
申请(专利权)人：株式会社佐竹，
类型：发明
国别省市：JP[日本]