專利名稱：差動交流調(diào)速電動機裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到調(diào)速電動機裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種差動交流調(diào)速電動機裝置。
眾所周知，y系列交流異步電動機，以其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用性強等特點，得到廣泛的應(yīng)用。但其轉(zhuǎn)速不能調(diào)整，實現(xiàn)變速控制困難，又使該系列電動機在需要變速的工況時，必須采取相應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)控手段，如滑差調(diào)速、變頻調(diào)速等。這樣使電動機的制造成本增加，并降低了電動機性能參數(shù)等。為解決上述技術(shù)問題，對于開發(fā)研制出一種差動交流調(diào)速電動機裝置，是十分必要的。
本實用新型的目的提供一種差動交流調(diào)速電動機裝置，它是在交流異步電動機內(nèi)加裝齒輪差動輪系、電磁渦流制動器等裝置。在不改變交流異步電動機電氣參數(shù)的情況下，實現(xiàn)電動機內(nèi)部轉(zhuǎn)速差動調(diào)控，達到調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速的目的。具有調(diào)速范圍寬、帶載起動能力強、結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝、性能穩(wěn)定、廣泛用于工衣業(yè)及其它領(lǐng)域中、適用性強、成本較低和易于實施等特點。
為了實現(xiàn)上述目的，本差動交流調(diào)速電動機裝置的發(fā)明方案是在說明書附圖中，圖1給出差動交流調(diào)速電動機裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。它主要由測速發(fā)電機(1)、輸電滑環(huán)(2)、機殼(3)、內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)、外轉(zhuǎn)子(5)、中心輪(6)、行星輪(7)、內(nèi)齒圈(8)、行星架(9)、勵磁鐵芯(10)、激磁繞組(11)及電樞(12)等部分所構(gòu)成。圖2給出本差動交流調(diào)速電動機裝置的組合體示意圖，主要由雙轉(zhuǎn)子電動機(13)、差動輪系(14)及渦流制動器(15)三組部件組合成。雙轉(zhuǎn)子交流異步電動機(13)為本裝置的動力源，齒輪差動輪系(14)為本裝置的轉(zhuǎn)速差動器；電磁渦流制動器(15)為本裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)控器。其三者是按照設(shè)計要求組合，分別提供動力、速度轉(zhuǎn)換及速度調(diào)整等動能。雙轉(zhuǎn)子交流異步電動機(13)包括內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)和外轉(zhuǎn)子(5)，內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)可轉(zhuǎn)動地安裝置在機殼(3)的中心部位，外轉(zhuǎn)子(5)位于內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)的外側(cè)。差動輪系(14)為一組自由度為2的行星輪系，輪系(14)的中心輪(6)與內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)的軸剛性連接，輪系(14)內(nèi)齒圈(8)與外轉(zhuǎn)子(5)剛性連接，輪系(14)的行星架(9)的軸與渦流制動器(15)的電樞(12)軸剛性連接。通過差動輪系(14)的齒輪嚙合，將內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)、外轉(zhuǎn)子(5)及電樞(12)在機械上連接起來，渦流制動器(15)由電樞(12)、勵磁鐵芯(10)及激磁繞組(11)三部分所構(gòu)成。其工作原理當(dāng)雙轉(zhuǎn)子電動機(13)的繞組通電時，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，內(nèi)外轉(zhuǎn)子(4)、(5)之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。此時，如果將外轉(zhuǎn)子(5)卡住不動，內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)開始轉(zhuǎn)動，并很快達到額定轉(zhuǎn)速。如果將外轉(zhuǎn)子(5)放開，在反轉(zhuǎn)矩的作用下，外轉(zhuǎn)子(5)就會朝內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)轉(zhuǎn)動相反的方向旋轉(zhuǎn)。并根據(jù)所受阻尼轉(zhuǎn)矩的不同，內(nèi)外轉(zhuǎn)子(4)、(5)很快就穩(wěn)定在各自的轉(zhuǎn)速上，二者轉(zhuǎn)速絕對值之和保持恒定，即異步電動機的額定轉(zhuǎn)速。因此，利用異步電動機的穩(wěn)定工作條件特點，可以人為地改變內(nèi)外轉(zhuǎn)子(4)、(5)轉(zhuǎn)速的分配關(guān)系，從而達到調(diào)整控制內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)(輸出軸)轉(zhuǎn)速的目的。利用差動輪(14)傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，將外轉(zhuǎn)子(5)的轉(zhuǎn)矩通過內(nèi)齒圈(8)及行星輪(7)，一部分傳遞給行星架(9)，拖動渦流制動器(15)的電樞(12)轉(zhuǎn)動，做為調(diào)速控制轉(zhuǎn)矩，另一部分傳遞給中心輪(6)，該轉(zhuǎn)矩疊加在內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)的電磁轉(zhuǎn)矩上，共同向負載輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電動機工作時，雙轉(zhuǎn)子電動機(13)通過差動輪系(14)的齒輪嚙合拖動行星架(9)旋轉(zhuǎn)、而渦流制動器(15)的電樞(12)與行星架(9)是同軸線剛性連接，至使電樞(12)與行星架(9)同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在渦流制動器(15)的激磁繞組(11)中通入直流電，在勵磁鐵芯(10)與電樞(12)之間產(chǎn)生渦流制動轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩對行星架(9)的轉(zhuǎn)動構(gòu)成阻尼轉(zhuǎn)矩。通過改變激磁繞組(11)中直流電的大小，改變阻尼轉(zhuǎn)矩的大小，實現(xiàn)對行星架(9)轉(zhuǎn)速快慢的調(diào)整，從而達到對輸出轉(zhuǎn)速的調(diào)整。有關(guān)圖1及圖2的具體結(jié)構(gòu)特征和實施方案，在說明書
中加以說明。
本實用新型的優(yōu)點一.結(jié)構(gòu)緊湊、體積小本裝置主要有三組組合體，一組雙轉(zhuǎn)子交流異步電動機(13)做為動力源；一組自由度為2的差動輪系(14)做為電動機轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的傳遞轉(zhuǎn)換機構(gòu)；一組由直流電控制的電磁渦流制動器(15)做為電動機調(diào)速執(zhí)行部件。三組部件分別通過剛性連接或齒輪嚙合連接，安裝在同一機殼(3)內(nèi)。本裝置外設(shè)一調(diào)速控制器，用電纜與調(diào)速電機連接。
二.調(diào)速范圍寬本裝置可在拖動額定負載工況下，實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速，從零至額定轉(zhuǎn)速平滑無級調(diào)速，并且能在任一轉(zhuǎn)速下長時間帶載運行，并可有效地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)整。
以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型的結(jié)構(gòu)特征和實施方案加以說明。
圖1給出本差動交流調(diào)速電動機裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2給出本差動交流調(diào)速電動機裝置的組合體示意圖。
以下按照圖1及圖2給出實施例一、雙轉(zhuǎn)子交流異步電動機(13)是由內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)和外轉(zhuǎn)子(5)構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)的兩端軸向伸出，一端伸出機殼(3)，做為電動機的輸出軸，連接外部機械負載。另一端與差動輪系(14)的中心輪(6)剛性連接。內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)可轉(zhuǎn)動地安裝在機殼(3)的中心部位，外轉(zhuǎn)子(5)位于內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)的外側(cè)，圍繞著內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)，并與內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)同一軸線，可轉(zhuǎn)動地安裝在機殼(3)中。二、差動輪系(14)為一組自由度為2的行星輪系，安裝在內(nèi)外轉(zhuǎn)子(4)、(5)的后側(cè)，輪系(14)的中心輪(6)與內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)及內(nèi)齒圈(8)與外轉(zhuǎn)子(5)為剛性連接，并分別靠內(nèi)外轉(zhuǎn)子(4)、(5)支承定位。輪系(14)的行星架(9)的軸與渦流制動器(15)的電樞(12)軸剛性連接，并可轉(zhuǎn)動地安裝在機殼(3)內(nèi)。這樣通過差動輪系(14)的齒輪嚙合，將內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)、外轉(zhuǎn)子(5)及渦流制動器(15)的電樞(12)在機械上連接起來。三者均須按輪系(14)齒輪傳動的嚙合關(guān)系，圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動。而且三者間轉(zhuǎn)向的確定、轉(zhuǎn)速的分配及轉(zhuǎn)矩的傳遞，也均由差動輪系(14)的齒輪嚙合傳動實現(xiàn)。三、渦流制動器(15)是做為調(diào)速控制的執(zhí)行部件，裝在差動輪系(14)的外側(cè)。主要由電樞(12)、勵磁鐵芯(10)及激磁繞組(11)三部分組成。電樞(12)與差動輪系的行星架(9)的軸剛性連接，并同步轉(zhuǎn)動。勵磁鐵芯(10)與機殼(3)的后端蓋制成連體件，在選材和其截面積上要保證磁通回路的要求，起到勵磁鐵芯(10)的作用。同時利用勵磁鐵芯(10)的截面積大、強度高的特點，用以支承內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)軸、外轉(zhuǎn)子(5)軸、齒輪軸等做為本裝置的主要承力件，以增強電機的穩(wěn)定性，同時也起到了減小電動機的軸間尺寸，使結(jié)構(gòu)更為緊湊合理的作用。
總之本裝置在整體設(shè)計上采取分段布局、整體組裝的方式。即按上述把雙轉(zhuǎn)子電動機(13)、差動輪系(14)及渦流制動器(15)依次有機地組合在一起，以構(gòu)成一個彼此相關(guān)的整體，安裝在同一機殼(3)內(nèi)，形成完整的、獨立的本裝置。
按照上述制作即構(gòu)成本實用新型——差動交流調(diào)速電動機裝置。
權(quán)利要求1.一種差動交流調(diào)速電動機裝置，主要由測速發(fā)電機(1)、輸電滑環(huán)(2)、機殼(3)、內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)、外轉(zhuǎn)子(5)、中心輪(6)、行星輪(7)、內(nèi)齒圈(8)、行星架(9)、勵磁鐵芯(10)、激磁繞組(11)及電樞(12)部分所構(gòu)成，其特征在于外轉(zhuǎn)子(5)位于內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)的外側(cè)，圍繞著內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)，并與內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)同一軸線，它們可轉(zhuǎn)動地安裝在機殼(3)的中，差動系輪(14)安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)及外轉(zhuǎn)子(5)的后側(cè)，通過差動輪系(14)的齒輪嚙合，將內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)、外轉(zhuǎn)子(5)及電樞(12)在機械上連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機裝置，其特征在于內(nèi)轉(zhuǎn)子(4)與中心輪(6)、外轉(zhuǎn)子(5)與內(nèi)齒圈(8)及電樞(12)與行星架(9)均為同軸線剛性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機裝置，其特征在于雙轉(zhuǎn)子交流異步電動機(13)、差動輪系(14)及渦流制動器(15)三組部件依次機械連接，組裝在同一機殼(3)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機裝置，其特征在于將渦流制動器(15)的勵磁鐵芯(10)與機殼(3)后端蓋制成連體件。
專利摘要本實用新型涉及一種差動交流調(diào)速電動機裝置。它的雙轉(zhuǎn)子電動機、差動輪系及渦流制動器三組部件依次機械連接,組裝在同一機殼內(nèi)。內(nèi)轉(zhuǎn)子與中心輪、外轉(zhuǎn)子與內(nèi)齒圈及電樞與行星架均為同軸線剛性連接。具有結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計布局合理、體積小、便于安裝、調(diào)整范圍寬、性能穩(wěn)定、安全可靠、廣泛用于工農(nóng)業(yè)及其它領(lǐng)域中、適用性強、成本較低和易于實施等特點。
文檔編號H02K7/104GK2276683SQ9624413
公開日1998年3月18日 申請日期1996年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月18日
發(fā)明者康彥生 申請人:康彥生