[其他]笼型移相电机调速装置

说明书

本实用新型的笼型移相电机调速装置，属于一种调速装置，特别适用于泵类、风机类负载需要方便调速的场合。

在本实用新型作出之前，国内外广泛开展了对笼型异步电机调速的研究，到目前为止，适合于该类电机较为成功的调速方式有调压调速、变极调速、变频调速和电磁调速等。在这些调速方式中仅有变极调速是通过改变电机内部结构（绕组内部接线）来达到调速的目的，然而变极调速实现调速的级数太少，且转速不能随意选择，因而适用范围受到限制；而其它方式均要附加其它设备进行调速，如电磁调速所采用的异步电机和离合器整套装置的售价大约是同容量电机售价的3～4倍，大大增加调速装置的设备投资；调压调速是用饱和电抗器或可控调压电路改变定子绕组电源电压实现调速，变频调速是用一套变频装置改变电源频率实现调速，这二种调速装置的价格也都是同容量电机价格的4～10倍，调压调速、变频调速都会使电压、电流波形发生畸变，附加损耗增加，对电网产生不利影响，这些调速方式的可靠性很大程度上取决于这套装置的可靠性，同时由于分二级（装置一级、电机一级）调速，势必使设备投资增大，效率降低，因此该类调速装置无论从设备、投资、效率、可靠性等方面都存在不可忽视的问题。

本实用新型的任务是设计一种结构简单、电压和电流波形稳定、调速范围广、成本低的笼型移相电机调速装置。

本实用新型的笼型移相电机调速装置，笼型移相电机1主要由鼠笼转子3、定子4和轴承9组成，该调速装置是由笼型移相电机1和控制器2组成，笼型移相电机1的定子或定子连同外壳分为二节，一节由主绕组铁芯6和三相主绕组5或主绕组铁芯6、三相主绕组5和外壳组成，另一节由移相绕组铁芯8和三相移相绕组7或移相绕组铁芯8、三相移相绕组7和外壳组成，在主绕组铁芯6和移相绕组铁芯8上分别嵌放极数相同、电路上相互独立的三相主绕组5和三相移相绕组7，三相主绕组5接至额定三相电源，定子4分为二节的三相移相绕组7通过连接控制器2移动空间排列相位接至额定三相电源，控制器2采用分接开关或继电接触器，定子4连外壳分为二节的三相移相绕组7直接接至额定三相电源，这时三相移相绕组7所在的一节定子4连同该定子外壳与蜗轮蜗杆、齿轮对或类似的机械传动装置联接。

笼型移相电机1的三相移相绕组5线圈个数和定子4槽数相等，定子分为二节的三相移相绕组7可采用120°相带三角形接线，这时最多引出线数和笼型移相电机1一对极下线圈数相等，该三相移相绕组也可采用60°相带的三角形或星形接线，这时最多引出线数是笼型移相电机1一对极下线圈数的二倍，定子连外壳分为二节的三相移相绕组7内部接线和一般异步电机定子接线相同，引出线为三相。

当控制器2采用继电接触器时，该继电接触器的数目可以是和该调速装置的调速级数相等或大于该调速装置的调速级数。

本实用新型的解决方案是笼型移相电机1的定子4分为两节，一节由主绕组铁芯6和三相主绕组5组成，另一节由移相绕组铁芯8和三相移相绕组7组成，在主绕组铁芯6和移相绕组铁芯8上分别嵌放一套按额定三相电源设计的极数相同的三相主绕组5和三相移相绕组7，这二套绕组在电路上相互独立，它们的空间相位完全相同。当它们分别接上相序相同的额定三相电源时，二同步旋转磁场就以相同的空间初相角同步同向旋转，鼠笼转子3导条受到二个同步同相位旋转磁场切割，产生了两个同相位的感应电势，感应电势的大小和频率、转差率成正比，它们始终同相位，当三相移相绕组7通过控制器2移动空间排列相位，即三相移相绕组7的接线顺序在园周方向上移过一个α角后，接至相序相同的额定三相电源，则三相主绕组5和三相移相绕组7产生的两个同步旋转磁场就以互差α角同步同向旋转，这时鼠笼转子3导条的二个感应电势也互差α角，逐级改变三相移相绕组7接线次序，就逐级改变鼠笼转子3合成电势的有效值。当α角为180°电角变时，鼠笼转子3合成电势的有效值最低，合成电势有效值等于三相主绕组5产生的电势有效值和三相移相绕组7产生的电势有效值之差，鼠笼转子3电势的逐级改变，就可实现笼型移相电机调速装置的逐级调速。当三相移相绕组7的移相采用机械移相方式时，将定子4连外壳为为二节，三相移相绕组7直接接至额定三相电源，三相移相绕组7所在的一节定子4连同外壳通过蜗轮蜗杆、齿轮对或类似的机械传动装置可绕该电机1轴线转动，则可实现该笼型移相电机调速装置的无级调速。

本实用新型的笼型移相电机调速装置，与已有技术相比，具有结构简单、电压和电流波形稳定、转速分布较均匀、调速范围广、操作维护方便、成本低等优点。该调速装置的成本只有电磁调速、变频调速和调压调速装置成本的 1/2 ～ 1/5 。