[发明专利]中频感应电动机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种单、三相电动机定子、转子可控制的中频感应电动机，属电动机技术领域。

背景技术：

电动机的用途非常广泛，型号和种类也很多，使用最普遍的为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机，但这两类电动机都存在一定的缺陷：一是速度、力矩不可调，转换效率低；二是电动机工作在50Hz低频，制作时硅钢片的截面积要求很大，且需要很多线圈绕组，因此电阻大，温度高，电动机在启动、过载、断相和堵转时，电流很大，大量的电能转换成热能消耗掉了，浪费大量的电能，加速电机老化，缩短电机使用寿命；三是工作频率低，定子与转子间隙的磁阻大，消耗电能，功率因素低。现在使用的直流电动机，因为是电刷换向，易产生磨损微粒。交流异步电动机虽然使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。变频电动机具有良好的速度控制特性，但价格昂贵。因此，研制一种运转方向、速度、力矩可调、电能消耗小，功率因素高，节能、经济的中频感应电动机就成为人们研究的重要课题。

发明内容：

本发明的目的在于，提供一种单、三相交流电经全波整流成直流电源，转换成频率为单相500-1000Hz的中频，作用于电动机定子线圈后，产生一固定磁场，转子的线圈在电子开关的控制下依序接通，使定子线圈与转子线圈对应的正负角度不同，产生旋转的方向不同(顺时针为正角度，逆时针为负角度)，从而使转子的运转方向、力度和速度可调；且电能消耗小，使用寿命长，转换效率高的中频感应电动机。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的：

一种中频感应电动机，它由单、三相全波整流电路，频率控制保护电路，转子控制电路，定子，转子和红外发射、接收器组成；单、三相全波整流电路输出直流电源，使频率控制保护电路工作在中频频率，其特征在于：定子上制有至少一组对称分布的凸形绕线槽，绕线槽上绕有主线圈，再绕一组次线圈，次线圈为红外发射、接收器发射端电源，定子的主线圈与频率控制保护电路的开关电路连接；转子上制有至少一对对称分布的绕线槽，绕线槽上绕有对称线圈，转子控制电路与红外发射、接收器的接收端连接，转子控制电路的输出端与转子的线圈连接。

所述的定子主线圈产生的中频固定磁场，使转子的线圈产生感应电流，红外发射、接收器控制转子控制电路的开关电路，使转子旋转。

所述的转子控制电路的电子开关为场效应管、三极管、可控硅或控制模块。

所述的中频频率的最佳范围为500-1000Hz。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该中频感应电动机采用单、三相全波整流电路，产生单相500-1000Hz的中频，使得定子线圈Q1产生一个固定磁场，感应至转子的线圈，转子的线圈在电子开关的控制下，依序接通，且定子线圈与转子线圈对应的角度不同，产生旋转磁场的方向就不同，从而改变转子的运转方向、力度和速度，使得电动机转换效率高，耗能少，延长了使用寿命。另外，本发明由于采用中频电路，功率因素高达0.99以上，且频率高，线圈少，导磁截面积小，节省材料，制作成本低，具有广阔的市场前景。

附图说明：

图1为中频感应电动机的结构示意图；

图2为定子控制电路示意图；

图3为转子控制电路示意图；

图4为定子硅钢片开槽形式结构示意图；

图5为转子硅钢片开槽形式结构示意图。

图中：1、单、三相全波整流电路，2、频率控制保护电路，3、转子控制电路，4、定子，5、转子，6、红外发射、接收器。

具体实施方式：

该中频感应电动机由单、三相全波整流电路1，频率控制保护电路2，转子控制电路3，定子4，转子5，及红外发射、接收器6组成(参见附图13)。单、三相整流电路1输出直流电源，正极加至开关管G1的集电极，负极加至开关管G2的发射极，开关管G1、G2的基极连接脉冲发生器，受脉冲信号控制，G1、G2以中频频率交替导通，与开关管G1、G2的发射极、集电极串接的互感线圈Q2产生感应电势，用于控制频率及保护(参见附图2)。

下面举一个以Y系列4极1.5Kw电机为例的实施例作详细说明，但本发明的定子、转子及控制电路的结构形式不仅限于该实施例。