[其他]无齿轮变速机

说明书

本发明属电动机领域。

齿轮变速是机电设备中普遍采用的变速方式，它虽能达到人们对机电设备的变速要求，但在工作时噪音较大，多级齿轮变速箱，体积庞大，加工制造繁锁。本发明是根据弧形电动机，单绕组多速电动机，端锥傍磁式电动机的特点，综合成为弧形端锥傍磁式电动机，並将其与异步电动机同轴（花键）联接，使该机组组成单级乃至多级无齿轮变速机。

本发明的目的是克服机电设备中齿轮变速的弱点。为无齿轮变速开辟新的领域。

无齿轮变速机是由主动电机和被动电机同轴（花键）联接组成，其中主动电机为弧形端锥傍磁式电动机，被动电机为异步电动机或为端锥傍磁式电动机。

端锥傍磁式电动机综合了锥形转子电动机，傍磁式电动机、深槽转子电动机和异步电动机四种电动机的优点，因此它的轴向磁拉力很大，能够满足电动机工作时的制动要求，端锥傍磁式电动机的定、转子矽钢片制做。均采用异步机的矽钢片制造方法。即“一落三”式矽钢片下料，并且将转子冲以深槽，同深槽电机转子冲片相同，然后转子铸铝，用车床车出端锥部，这时转子同锥形转子一样具有轴向磁拉力，同时端面还有傍磁作用。弧形端锥傍磁式电动机是在端锥傍磁式电动机的基础上，定子根据要求选择一定的弧度，从而改变电动机的同步转数。

无齿轮变速机的被动电机的定子外加一外壳，该外壳与主动电机的定子固定。由于主动电机与被动电机采用同轴（花键）联接，弧形端锥傍磁式电动机的定子与异步电动机或端锥傍磁式电动的外壳固定。这时被动电机的转数输出是由被动电机的定子完成。这个转数是主动电机与被动电机的差动转数，从而达到无齿轮变速。

无齿轮变速机的主动电机定子下线采用单绕组多速，被动电机也可根据变速要求采用单绕组多速。如果弧形端锥傍磁式电动机的定子弧度为354度，则其同步转数为1470转/分，若被动异步电动机或端锥傍磁式电动机的同步转数为1500转/分，则主动电机和被动电机的差动转数为30/分。若：

弧端锥电机4/6极    异步电机或端锥电机4/6极差动转数

4极-1470转/分    4极-1500转/分    30转/分

6极-980转/分    6极-1000转/分    20转/分

4极-1470转/分    6极-1000转/分    470转/分

6极-980转/分    4极-1500转/分    520转/分

如弧形端锥傍磁式电机弧度取335度，则该机的同步转速为1359转/分，若

弧端锥电机2/4/6极    异步电机或端锥电机4/6极    差动转数

2极-2790转/分    4极-1500转/分    1290转/分

2极-2790转/分    6极-1000转/分    1790转/分

4极-1395转/分    4极-1500转/分    105转/分

4极-1395转/分    6极-1000转/分    395转/分

6极-930转/分    4极-1500转/分    570转/分

6极-930转/分    6极-1000转/分    70转/分

若被动异步电动机或端锥傍磁式电动机也嵌单绕组2/4/6极，则该机组可有九级变速。如各嵌单绕组四速，则可有16级变速，从而我们可以看到，采用弧形端锥傍磁式电动机和异步电动机或端锥傍磁式电动机组成的无齿轮转速机组，可有很高的变速比。

本发明与齿轮变速相比，它突出的优点是改革传统的齿轮变速箱，为无齿轮变速开辟了一条新路，弧形电动机通过改变弧度角虽然可改变同步转数，但要求大变速比时，弧形机的弧度角将很大，因而给弧形机的制造带来困难，若也结合单绕组多速，理论上讲也可以，但均为级差转数，而且这种电机制动困难，锥形转子电动机虽有制动性能，如嵌单绕组四速，也只有四级变速，难于有大变速比。

实现本发明的最好方式，是主动电机采用弧形端锥傍磁式电动机，被动电机采用端锥傍磁式电动机，弧形端锥傍磁式电动机的弧度角选择在350°左右为最佳，同时配套转子使用笼形转子，这样可提高功率因数，减少附加损耗，若被动电机不采用单绕组多速，可采用正弦绕组。