專利名稱：變頻控制無級調(diào)速電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于變頻控制無級調(diào)速的電動機。
現(xiàn)有技術(shù)中電動機調(diào)速分為兩種，一種是有級調(diào)速，另一種是無級調(diào)速。無級調(diào)速按調(diào)速原理分為繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路中串電阻調(diào)速、電磁滑差離合器調(diào)速、串級調(diào)速、變頻調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速。以上這幾種調(diào)速方式存在以下缺點①繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，由于串電阻后轉(zhuǎn)子電阻增大，使得電動機機械特性變軟，因而穩(wěn)定性差，調(diào)速范圍小，調(diào)速范圍受負載轉(zhuǎn)矩的影響，調(diào)速能耗高，效率低；②電磁滑差離合器調(diào)速機械特性很軟、效率低，存在不可控制區(qū)；③串級調(diào)速存在轉(zhuǎn)子回路中附加一個與轉(zhuǎn)子頻率相同的外加電勢，由于轉(zhuǎn)子的電勢頻率是隨轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差頻率的變化而變化的，因此，外加電勢的頻率也就必須隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化而變化，要獲得一個頻率能隨轉(zhuǎn)速而變化的電源，在技術(shù)上比較復(fù)雜，設(shè)備龐大；④變頻調(diào)速，是一種較先進的調(diào)速方法，但由于變頻調(diào)速的原理是把變頻電源作為整個系統(tǒng)地運行源，因此，變頻電源的容量大，成本高，并且不能改變電動機的機械特性。
本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機的目的在于它是由主機、副機、風(fēng)機組成，主機是系統(tǒng)功率輸出的主要承擔者，主機從電網(wǎng)吸收電能互感給轉(zhuǎn)子回路，有功部分轉(zhuǎn)換為機械功輸出，無功部分供于副機勵磁，改善副機的功率因數(shù)。副機吸收變頻電源電功，互感給轉(zhuǎn)子回路，有功部分轉(zhuǎn)換為機械能，無功部分供于主機勵能，改善主機功率因數(shù)，這是電動機能量轉(zhuǎn)換。
本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機結(jié)構(gòu)簡單，成本低，電動機控制功率小，控制容量約在輸出功率的20％以下。電動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好，它的機械特性具有同步電動機特性，特別適合要求速度穩(wěn)定性高的場合使用。在多臺電動機要求穩(wěn)速及同步調(diào)節(jié)時，用一臺變頻電源控制多臺電動機即可。效率高，在主副機轉(zhuǎn)子電勢之比的前提下使電動機效率高，并且有高的過載能力。有相當寬的調(diào)速比，調(diào)速比在變頻電源變頻范圍小的條件下，能使調(diào)速比達到1100以上，并且低速運行穩(wěn)定性及負載能力更強?？刂品矫妫饎雍唵?，起動與普通異步電動機類似，容易進入同步運行狀態(tài)。
本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機是采取以下解決方案來實現(xiàn)的。它是由主機、副機、轉(zhuǎn)子接線、風(fēng)機、變頻電源組成，通過轉(zhuǎn)子線圈空間位置互為逆序相接。風(fēng)機設(shè)置在電動機的散熱部位。調(diào)速系統(tǒng)是由變頻電源和電動機組成，電動機承擔機電能量轉(zhuǎn)換，變頻電源承擔調(diào)速控制。主機是系統(tǒng)功率輸出的主要承擔者，主機從電網(wǎng)吸收電能互感給轉(zhuǎn)子回路，有功部分轉(zhuǎn)換為機械功輸出，無功部分供于副機勵磁，改善副機的功率因數(shù)。副機吸收變頻電源電功，互感給轉(zhuǎn)子回路，有功部分轉(zhuǎn)換為機械能，無功部分供于主機勵能，改善主機功率因數(shù)，使電動機能量轉(zhuǎn)換。風(fēng)機是電動機的獨立冷卻裝置，冷卻能力受調(diào)速的制約。
本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機將結(jié)合附圖進一步描述。


圖1是本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機的剖視圖。
圖2是本實用新型的副機定子接線控制原理圖。
圖3是本實用新型的主機定子接線控制原理圖。
圖4是本實用新型的轉(zhuǎn)子線圈空間位置互為逆序相接原理圖。
參照圖1、2、3、4，本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機是由主機(1)與副機(2)轉(zhuǎn)子接線(3)風(fēng)機(4)變頻電源(5)組成，通過轉(zhuǎn)子線圈空間位置互為逆序相接，風(fēng)機(4)設(shè)置在電動機散熱部位。調(diào)速系統(tǒng)是由變頻電源(5)和電動機組成。電動機承擔機電能量轉(zhuǎn)換，變頻電源(5)承擔調(diào)速控制。主級(1)是系統(tǒng)功率輸出的主要承擔者，主機(1)從電網(wǎng)吸收電能互感給轉(zhuǎn)子回路，有功部分轉(zhuǎn)換為機械功輸出，無功部分供于副機(2)勵磁，改善副機(2)的功率因數(shù)，副機(2)吸收變頻電源(5)電功，互感給轉(zhuǎn)子回路，有功部分轉(zhuǎn)換為機械能，無功部分供于主機(1)勵能，改善主機(1)功率因數(shù)，使電動機能量轉(zhuǎn)換。風(fēng)機(4)是獨立冷卻裝置，冷卻能力不受調(diào)速的制約。
本實用新型調(diào)速系統(tǒng)的變頻電源(5)具有性能是當負載對象在n時具有特定的M則變頻電源(5)u－f可固化關(guān)系。當負載對象在n時M是隨機量并變化范圍很大，則u－f為動態(tài)跟蹤，跟蹤依據(jù)以副機(2)定子電壓電流相位為基準。電動機在調(diào)速過程中，當轉(zhuǎn)速高于1／2n1同步轉(zhuǎn)速時(假定主機(1)、副機(2)p相同)副機(2)氣隙磁場轉(zhuǎn)向與主機(1)氣隙磁場轉(zhuǎn)向相同，即副機(2)定子相序與主機(1)定子相序相同(主機A、B、C與副機A、B、C)。當轉(zhuǎn)速低于1／2n1時，副機(2)氣隙磁場與主機(1)氣隙磁場相反，即副機(2)定子相序與主機(1)相序相反(主機A、B、C與副機A、B、C)，在1／2n1時副機(2)定子為直流勵磁。在電動機轉(zhuǎn)速高于1／2n1時，電動機轉(zhuǎn)速為1／2(n1＋n2)。在電動機轉(zhuǎn)速低于1／2n1時，電動機轉(zhuǎn)速為1／2(n1－n2)，n1、n2分別為主機(1)副機(2)氣隙磁場的轉(zhuǎn)速。如果定義副機(2)氣隙磁場同時具有方向值時，則1／2(n1＋n2)電動機轉(zhuǎn)速公式通用。因為n1與n2轉(zhuǎn)向相同時，n2為正值，相反時n2負值。為避開1／2n1，可使主機(1)或副機(2)變極，目的對變頻電源(5)避開低頻區(qū)。
本實用新型變頻控制無級調(diào)速電動機結(jié)構(gòu)簡單，成本低，穩(wěn)定性好，效率高，負載能力強，控制方便，起動簡單，使用范圍廣，易于推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種由主機(1)與副機(2)轉(zhuǎn)子接線(3)風(fēng)機(4)變頻電源(5)組成的變頻控制無級調(diào)速電動機，其特征在于轉(zhuǎn)子線圈空間位置互為逆序相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的變頻控制無級調(diào)速電動機，其特征在于調(diào)速系統(tǒng)是由變頻電源(5)和電動機組成。
專利摘要本實用新型公開了一種變頻控制無級調(diào)速電動機，它是由主機與副機通過轉(zhuǎn)子線圈空間位置互為逆序相接，風(fēng)機設(shè)置在電動機的散熱部位。調(diào)速系統(tǒng)是由變頻電源和電動機組成。風(fēng)機是獨立冷卻裝置，冷卻能力不受調(diào)速的制約。變頻控制無級調(diào)速電動機結(jié)構(gòu)簡單，負載能力強、控制方便，起動簡單、穩(wěn)定性好、效率高，成本低，使用范圍廣，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號H02K16/00GK2074074SQ9021418
公開日1991年3月27日 申請日期1990年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月4日
發(fā)明者孔凡東, 盛福厚, 于強, 劉運宏, 成義敬, 陳德茂 申請人:山東省汶上縣機電廠