一种交流调速鼠笼型感应电动机，由两个定子和一个转子组成，其特征铁心分为两段，笼型转子导线横贯于两段转子铁心之中，在中间空隙处的导条上均匀间隔地接上若干根绝缘导线，通过转轴中心孔引至机壳外的非轴伸端与同轴旋转的电阻器相接；也可以将电阻器放在两段转子铁心中间，而转轴加装热管和散热器。其定子绕组通过改变接线方式和调压就可调节两个定子旋转磁场的大小和相位差，获得高起动力矩，低起动电流和分级或无级调速的优良性能。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种交流调速鼠笼型感应电动机，适用于需要高起动力矩、低起动电流和交流分级或无级调速的风机、泵类和其它类型的负载场合。鼠笼型感应电动机直接起动电流为额定电流的6～7倍，引起电网电压较大压降，不利于电机和电网上其它电气设备正常运行。采用降压起动，能限制起动电流，但起动力矩与电压平方成比例下降。对于既要限制起动电流，又要有足够起动力矩的生产机械，必须采用价格昂贵的绕线型感应电动机和附加的起动设备，而且有滑环和电刷产生火花和噪音，易磨损，维修量大。目前，交流调速方法主要有变极调速、调压调速、变频调速和串接调速。变极调速的缺点是增大了电机尺寸和成本，而且只能有级调速；调压调速的缺点是调速范围窄，在低速时力矩小，效率低，电机转子发热严重；变频调速和串接调速需用变频器，技术复杂、成本高，可靠性差，对电网产生谐波污染，对电机(尤其是低速时)产生振荡电磁噪音和声噪，成为人们十分关注的问题。日本佐竹利彦向中国申请专利CN87104033A试图解决上述问题，该专利指出其电动机具有一个制成一个整体的转子和多个定子，转子具有多个转子铁心和彼此相互连接的多个电阻元件；各定子则具有各自的定子绕组，各定子线组串联连接，各电阻元件则由连接元件在气隙处或配置在转子铁心之间的非磁心件短接起来。其原理是用机械移相器使其中一个定子绕组的旋转磁场移相，从而各转子绕组中的感应电势的矢量和发生改变，也就是改变了流经各电阻元件的电流的大小，即改变电磁力矩来实现调速。众所周知，如果负载阻转矩为TL，转速为Wr(电气角速度)，极对数为p，则电动机输出机械功率为PL＝ 1/(P) ·TL·Wr电机从电源接受的，通过气隙传至转子的电磁功率Pe为Pe＝ 1/(P) ·TL·W1式中W1为电源角频率，则转差功率为Ps＝ 1/(P) ·TL·(W1－Wr)＝PL· (W1- Wr)/(Wr)＝Pe· (W1- Wr)/(W1)＝SPe如果交流电源角频率W1保持不变，电机转速越低，则转差功率Ps越大，转差功率就全部消耗在转子电路中。在上述电机中，功率主要消耗在电阻元件上，并使其发热严重，直接威胁电机安全。在变速传动系统运行中，电动机能否在负载所要求的转矩和变速范围内可靠地运行，这要受两个条件的限制一是在指定的速度变化范围内电机是否具有运行稳定性；二是在指定的转速变化范围内电机的功率损耗是否大到导致电机因过热而损坏。因此，为了防止温升过高破坏电机绝缘，佐竹利彦和大野木幸男又在中国申请了专利，申请号为88107350.4，提出了复杂的风冷系统和温度检测控制系统，这不仅大大增加了成本，而且难于解决大容量电机低速时的温升过高的问题。该专利技术的电动机仅使用移相器改变其中一个定子绕组的旋转磁场相位来达到调速的目的，而电机的电压不变时，输入电磁功率Pe并未改变，此时电机的效率η＝ (PL)/(Pe) ＝ (Wr)/(W1) ，使该电机低速时的效率极低。该电机使用多个电阻元件，由连接元件在气隙处的非磁心件处短接起来，这种结构制作复杂，受电机高速时的离心力较大，运行不可靠。为了平滑调速，还必须使用复杂而昂贵的相位检测和机械移相装置，导致成本更高，难于推广应用。本技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种交流调速鼠笼型感应电动机，以更为简单合理的结构和方法来获得高起动力矩，低起动电流和宽范围调速的优良性能，并且在低速时利用适当调压而减少输入电磁功率，使电机的效率更高，冷却方式简单，不影响电机的正常温升，使电机更为安全可靠地运行，适用于各种容量电动机。本技术提供的交流调速鼠笼型感应电动机如附图说明图1、图2、图3、图4、图5所示。图1为交流调速鼠笼型感应电动机结构示意图(1)机壳，(2)(3)定子铁心，(4)(5)定子绕组，(6)转轴，(7)轴承，(8)(9)转子铁心，(10)转子导线，(11)(12)端环，(13)绝缘导线，(14)转轴中心孔，(15)旋转电阻器，(16)螺栓，(17)键，(18)弹簧圈，(19)风扇，(20)防护罩，(21)通风口，(22)进水口，(23)出水孔。机壳(1)内设有两个定子铁心(2)和(3)，其中分别嵌有定子绕组(4)和(5)，支撑在轴承(7)上的转轴(6)上有两段转子铁心(8)和(9)，转子导条(10)横贯于两段转子铁心中，并在转子铁心外侧各有端环(11)和(12)将导条连接，在两段转子铁心中间的空隙处的导条上均匀间隔地接上适当根数的绝缘导线(13)，经过转轴中心孔(14)将绝缘导线引出至非轴伸端，用螺栓(16)与旋转电阻器(15)相联接。在紧靠电阻器上装设风扇(19)，防护罩(20)上开通风孔(21)，亦可通过进水孔(22)喷冷水冷却，由出水孔(23)排出。电阻器也可设在两段铁心中心间的空隙处，用加大转轴直径，在转轴直径中装设充有工作介质的热管(24)，并在非轴伸端上装散热器(25)只需通过改变接线方式和调压，就可以调节两个定子绕组之一旋转磁场的大小和相位，获得高起动力矩，低起动电流和分级或无级调速系统。换接定子绕组接线方式可用手动鼓形开关或交流接触器。调压装置可用饱和电抗器、调压变压器或晶闸管调压装置。也可由自动调速系统来实现。图2为旋转电阻器例示图。旋转电阻器由高阻率金属材料制作，可以作成幅条形、圆环形或其他几何形状，通过键(17)将电阻器装置到转轴上，由弹簧圈(18)锁住以防上轴向移动，这样，低调速时严重发热的电阻器的高温不会威胁电机绝缘的安全，同时，电阻器的几何尺寸不受电机机壳内部空间的限制，可以加大尺寸以便增加电阻器的热容量，使温升不至过高，这对于大容量电机是非常重要的。图3为充有工作介质的热管例示图。图4为调速装置的主接线例示图。图中两个定子绕组(4)和(5)串接电流互感器CT和饱和电抗器SL，并经电流熔断器ZR和闸刀开关KP接于三相电源UVW，通过控制接触器或晶闸管无触点开关JK0，JK1，JK2，JK3，JK4，JK5，JK6，JK7开断或闭合可以改变定子绕组(4)和(5)的首末端A1，B1，C1，A2，B2，C2和X1，Y1，Z1，X2，Y2，Z2，的接线方式以获得移相180°，120°，60°，0°，即要求电机正转时，接触器JK0闭合，JK1断开，要求反转时，JK1闭合，JK0断开，当JK2和JK7闭合、而JK3，JK4，JK5，JK6断开，则定子绕组(4)和(5)所产生的旋转磁场同相(0°相位)；当JK3和JK7闭合，而JK2、JK4、JK5、JK6断开，则两个旋转磁场移相120°；当JK4和JK6闭合，而JK2、JK3、JK5、JK7断开。则移相60°；当JK5和JK6闭合，而JK2、JK3、JK4、JK7断开，则移相180°。这样就可获得分级调速或转速的“粗调”。起动时，如依次移相180°、120°60°0°，则可得到高起动力矩，低起动电流、起动平滑的优良起动性能。如调节饱和电抗器SL的直流控制回路的直流电流大小，从而改变其等效电抗，可以实现调压，这样可以实现无级调速或速度的“细调”。图5为自动调速控制系统的例示图自动调速控制系统由单片微机(26)存储器(27)和1／0扩展口(28)组成，电源(29)接自闸刀KP之后，稳压电源(30)供给整个控制系统，同步信号发生器(31)检测电源电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流调速鼠笼型感应电动机〔１〕，含有机壳，定子和转子，其特征在于该电动机机壳（１）内设有两个定子铁心〔２〕和（３），其中分别嵌有定子绕组（４）和（５），支撑在轴承（７）上的转轴（６）上有两段转子铁心（８）和（９），转子导条（１０）横贯于两段转子铁心中，并在转子铁心外侧各有端环（１１）和（１２）将导条连接，在两段转子铁心中间的空隙处的导条上，均匀间隙地接上适当根数的绝缘导线（１３），经过转轴中心孔（１４）将绝缘导线引出至非轴伸端，用螺栓（１６）与旋转电阻器（１５）相连接，在紧靠电阻器上装设风扇（１９），防护罩（２０）上开通风孔（２１），亦可通过进水孔（２２）喷冷水冷却，由出水孔（２３）排出，电阻器也可设在两段铁心中心间的空隙处，用加大转轴直径，在转轴中心孔中装设充有工作介质的热管（２４），并在非轴伸端上装散热器（２５）来解决散热问题，只需通过改变接线方式和调压，就可以调节两个定子绕组旋转磁场大小和相位差，获得高起动力矩，低起动电流和分级或无级调速优良性能，也可由自动调速控制装置来实现。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李兴源，黄耀群，杨国强，廖民，
申请(专利权)人：李兴源，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]
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