铁耗变阻方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术为用于绕线型异步电动机作替代转子回路所串电阻的铁耗变阻方法及装置。主要由外铁芯、内铁芯、内铁芯绕组及轴等构成，可构成外铁芯与内铁芯固定在一起；外铁芯与内铁芯之间可实现相对转动；外铁芯与内铁芯之间可以沿轴向作相对移动，移动后再分别实现前述的两种情况的结构形式。利用电机转子电势的转差频率或改变铁芯中磁通量的大小、频率的方式，改变和调节其铁耗电阻值，使电机能无刷平滑起动，并能在一定范围调速。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种利用铁芯中磁通大小、频率变化而使铁耗电阻大小发生改变的装置，其功能之一可用作旋转的频敏变阻器。主要可用于绕线型异步电动机的无刷起动和调速。现有技术中的频敏变阻器通常有不可旋转的和可旋转的两种，不可旋转的需要滑环、电刷;可旋转的用铜量大且由于转轴承受的重量大而限制了应用范围。现有频敏电阻器的铁耗电阻不能人为改变，只能用于绕线型异步电动机的起动，不能实现速度调节。本专利技术的目的是提出一种除了能依靠起动过程中铁芯内磁通频率变化改变铁耗电阻外，还可人为地改变铁芯中磁通频率或大小，从而改变铁耗电阻之方法和装置。不仅能使电机平滑起动，扩大应用范围，而且能在一定范围内调速，结构简单，成本低。本专利技术所说的装置主要由外铁芯1、内铁芯2、内铁芯绕组3及轴4等部件构成（如图1所示），其构成关系可有以下几种：（1）外铁芯1与内铁芯2固定在一起同步旋转;（2）外铁芯1不与内铁芯2固定在一起，两者之间可实现相对转动;（3）外铁芯1与内铁芯2之间可以沿轴向作相对移动，移动后再分别实现前述的（1）、（2）两种构成关系。根据本专利技术所述的装置，实现铁耗变阻的方法可为以下几种：（1）按照前述的构成关系（1），使外铁芯1与内铁芯2固定在一起。此时将内铁芯绕组3与绕线型异步电动机的转子绕组对应连-->接起来，并使其所说的装置的轴4与电机转轴同时旋转，当电机起动时，依靠电机转子绕组中所感应电势的频率变化，则可使本专利技术所说的铁耗变阻装置中的铁耗电阻发生变化，起到频敏电阻器的作用。（2）按照前述的构成关系（2），使外铁芯1与内铁芯2之间可相对转动，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接，但两者之间的轴向位置相对固定（如图2所示）。此时，将内铁芯绕组3与绕线型异步电动机转子绕组对应连接起来，并使其所说的装置的轴4与电机转轴同时旋转，外铁芯1可以是静止的也可以是由辅助电机拖动使其正向或反向旋转，采用这种方法，当电机起动和运行时，内、外铁芯中磁通的交变频率因外铁芯1与内铁芯2之间的相对旋转速度不同而不同，因此，其铁耗电阻的大小亦随之发生变化，从而起到调节和改变绕线型异步电动机转子绕组中串联的电阻值大小，以更广泛地适应电机在不同工况时的需要。（3）按照前述的构成关系（3），使外铁芯1相对内铁芯2沿轴向作相对位移后，再分别实现构成关系（1）、（2）的工况。此时，同样使内铁芯绕组3与绕线型异步电动机的转子绕组对应连接起来，并使其所说的装置的轴4与电机转轴同时旋转，此时的变阻原理与前述的方法（1）、（2）相同，只是当外铁芯1与内铁芯2作了轴向的相对移动后，外铁芯1中的磁通大小也发生了变化，所以其阻值的调节和改变范围较前两种方法更大。本专利技术所说的铁耗变阻方法及装置具有其铁耗电阻值不仅可通过频率的改变而改变，还可以通过改变铁芯中磁通量的大小、频率的方式而改变，故具有阻值调节范围宽的优点。由于铁芯中的交变磁通频率、大小发生变化使铁耗亦发生变化，当用来作为绕线型异步电动机的起动电阻时，相当于绕线型异步电动机转子绕组回路所串的电阻发生了变化，所以可根据电机运行的不同工况，调节出不同的阻值变化-->规律。当将本专利技术所说的装置安装在绕线型异步电动机的转轴上时，可以取代转子回路所串电阻，并取消电机转轴上的滑环和电刷，做到转子上无电的触点，无滑环、无电刷，转动惯量小，能平滑起动，且起动电流小、功率因素高，起动转矩大，并在一定范围内可实现调速。附图1：内、外铁芯之间无气隙的铁耗变阻装置示意图;附图2：内、外铁芯之间有气隙的铁耗变阻装置示意图。以下将对本专利技术所述的技术作进一步的补充说明。所说的外铁芯1与内铁芯2之间可以做成无气隙的结构，如所说的构成关系（1），其结构形式如图1所示，外铁芯1直接安置在内铁芯2上，其重量由转轴承担。所说的外铁芯1与内铁芯2之间可以做成有气隙的结构，如所说的构成关系（1）、（2）和（3），其结构如图2所示，外铁芯1安置在托架6上，其重量经轴承5和托架6由机壳或机座承担。这是为了减小转轴所承担的重量、实现内、外铁芯相对旋转或相对移动。当内外铁芯需要同时旋转时，可采用任何一种方式将外铁芯1和内铁芯2锁在一起。当外铁芯1需要相对内铁芯2旋转和/或作轴线方向移动时，可以在外铁芯、托架上安装驱动机构实现。本专利技术所说的装置的内铁芯及内铁芯绕组可直接安置在电机的转轴上，也可将其装置的轴4与电机转轴直接联结。所说的装置可直接安置在电机的机壳内面，也可安置在电机的机壳外面，而将内铁芯绕组与电机转子绕组的出线端对应连接起来，根据不同的电机运行工况选择不同的构成关系（1）、（2）或（3）即可。为了改善功率因素、增大起动转矩等，外铁芯上可安放短路绕组（附图中未画出），短路绕组由铝或黄铜制成。所说的铁芯可采用厚钢板、铁板、铸铁等单位体积损耗较大的导磁材料。所说的内、外铁芯可为叠片结构，或为实心结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁耗变阻装置，主要由外铁芯、内铁芯、内铁芯绕组及轴等部件组成，其特征在于，内铁芯与轴成紧配合，所说的铁耗变阻装置有以下四种构成关系：ａ）外铁芯与内铁芯固定在一起，内铁芯安置在轴上，外铁芯套在内铁芯上；或者ｂ）外铁芯与内铁芯之间有 气隙，但两者锁在一起，内铁芯安置在轴上，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接；或者ｃ）外铁芯与内铁芯之间有气隙，内铁芯安置在轴上，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接，外铁芯与内铁芯之间的轴向位置相对固定；或者ｄ）外铁芯与内铁芯之间有气 隙，内铁芯安置在轴上，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接，在外铁芯、拖架上有可使外铁芯相对内铁芯作相对转动和／或移动的驱动机构。

【技术特征摘要】
1、一种铁耗变阻装置，主要由外铁芯、内铁芯、内铁芯绕组及轴等部件组成，其特征在于，内铁芯与轴成紧配合，所说的铁耗变阻装置有以下四种构成关系：a)外铁芯与内铁芯固定在一起，内铁芯安置在轴上，外铁芯套在内铁芯上；或者b)外铁芯与内铁芯之间有气隙，但两者锁在一起，内铁芯安置在轴上，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接；或者c)外铁芯与内铁芯之间有气隙，内铁芯安置在轴上，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接，外铁芯与内铁芯之间的轴向位置相对固定；或者d)外铁芯与内铁芯之间有气隙，内铁芯安置在轴上，外铁芯安置托架中，托架与电机座连接，在外铁芯、拖架上有可使外铁芯相对内铁芯作相对转动和/或移动的驱动机构。2、按照权利要求1所说的装置，其特征在于，所说的内铁芯直接安置在电机的转轴上。3、按照权利要求1所说的装置，其特征在于，在所说的外铁芯中安置有短路绕组。4、按照权利要求1所说的装置，其特征在于，所说装置可安置在电机的机壳外面，也可安置在电机的机壳内面。5、按照权利要求2、3、4所说的装置，其特征在于，在所说的内、外铁芯可为叠片结构，也可为实心结构。6、一种由外铁芯、内铁芯、内铁芯绕组及轴组成的铁耗变阻装置，内铁芯与轴成紧配合，两者之间没有气隙，外铁芯与内铁芯固定在一起，其变阻方法为：将内铁芯绕组与绕线型异步电动机的转子绕组对应连接在一起，并使其所说的装置的轴与电机转轴同时旋转，当电机起动和运行时，依靠电机转子绕组中所感应电势的频率变化则可使本发明所说的铁耗变阻装置起到频敏变阻器的作用。7、一种由外铁芯、内铁芯、内铁芯绕组及轴组成的铁耗变阻装置，内铁芯与轴成紧配合，外铁芯与内铁芯之间有气隙，但两者锁在一起，其变阻方法为：将内铁芯绕组与绕线型异步电动机的转子绕组对应连接在一起，并使其所说的装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长安，杨波，
申请(专利权)人：华中理工大学，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]