[发明专利]高起动转矩圆滑起停调速异步电动机

说明书

本设计涉及到调相式无级调速异步电动机，尤其是高性能调速异步电动机。

目前公知的异步电动机调速方法有调频、串级、滑差、调相调速，但品种和性能还有差距。

本设计的任务是提出一种高起动转矩圆滑起停调速异步电动机。

本设计的任务是用下述技术方案完成的，由固定定子，转子和相对固定定子而转角的转角定子，转子，二转子对应导体互相串联，在二转子串联导体中感应的两个同频率电势进行向量和其合成电流向量随着固定定子和转角定子之间的相角差而变化。所以比例于转子电流和电枢主磁通之积的电磁转矩也就随着转角定子的转角而变化，和负载转矩平衡后即得到新的转速，这就达到了调速的目的;

同样当由软导线联结各导体的固定转子和转角转子相对地转一角度时也产生前述同样的效果，达到调速的目的。

固定绕组和转角绕组对应各相（n11A和n21B，n11B和n21C，n11C和n21A）分别在C、D、E点上顺向串联，然后各支路结成三角形电路，这样可使二定子绕组的以在降压启动和运行或低速时供以低电压，限制起动电流;也能使由于机加工及装配的精度不高而引起电路参数不对称得到补偿;在C、D、E点间接入开关（S1、S2、S3）或可控硅（T1、T2、T3）或可变电阻（R1、R2、R3）。随着转速的上升逐渐地把三角形电路转换成双星形电路，也就是把额定电压加到每个定子绕组上，这样就可以改变各定子的主磁通值，配合调节转角定子的转角，可以在不大于额定电流情况下使主磁通与转子电流之积为最大，得到最高的转矩以及圆滑起停的特性的目的。

可以用开关（S1、S2、S3），起动后经一定的时间先合上开关S1，后再经一段时间再合S2，这样可以由于电路的不平衡而增加起动转矩和低的起动电流;也可以在C、D、E之间分别接入可控硅T1、T2、T3），在其b1，b2，b3端上引入集成触发器或其它触发器的触发信号来控制，这样可以使电机绕组由三角形电路逐渐地转换到双星形电路使电机由低速到高速都具有高的转矩和低的电流;或者在C、D、E之间接入可变电阻器Ra、Rb、Rc使由三角形电路逐渐地转换为双星形电路，也就是逐渐地改变了加在二定子上的电压值，配合以调节转角定子的转角，就可以得到高转矩和低电流的运行状态。

或者用反馈定子，反馈转子，是工作在发电状态的，由反馈转子的旋场在反馈定子中感应的同频率电势，其能量通过电阻消耗掉，也可以提高电机的转矩及减少发热;或者通过调整反馈定子绕阻的电压使其略高于电网电压，则能反馈到同频率的电网上，达到调速节能的目的，使电机能长期地工作于低速状态。

有调角机构，调整转角定子转角，转角转子转角，动子的相角可以是手动的、电动的，经减速后再调角。

用电流反向改变极数的方法有级变速如图（16、17、18、19）所示，各相绕组由电流要反向的线圈nm（A1、B1、C1）和不反相的线圈nm（A2、B2、C2）其中n＝（1-10），m＝11、21，4极是由端子（1、2、3）供电，两级时由端子（4、5、6）供电，端子（1、2、3）短接;在不同性质的负载，用改变极数的有级变速方法再配合前述两种调速方法可以得到高的转矩和圆滑起停的效果。

用交换二供电端子相互位置来改变相序的方法，改变电机的转动方向。

或者在供电电路1101，1102上接有二级管T4、T5，限定激磁电流的电阻R1、R2，由激电流控制转矩，使转角定子转角能在宽的范围内能建立多种转速一转矩特性，不用时可以把开关SW2、SW5闭合。

上述电路的次序如图15所示，先是变级电路（151）三角形状一星形转换电路（152），相序交换（153），整流电路（154），测速器（156），控制器（155），在以上的几种绕组转换线路中可以按具体要求任选其中的一项电路或几项电路。

或者用被转子导体所穿过，而不被定子主磁通所穿过的磁导体，这样转子电流在磁导体中引起的涡流，产生损耗，相当于在转子电路中串进了电阻，提高了起动转矩，接近额定转速时，由于其中频率很低，所以损耗小到可以略而不计，只能作为起动用。

转角定子的转向要和转子加速的方向相反以减小转角的阻力，减小其驱动功率，从而增加了调速的均匀性，使起停圆滑，对于转角转子要向转动方向调角，直线电机的调相定子也向运动方向移动。

固定定子的旋场相位要使其超前于转角定子的旋场相位，这是由在转子转动方向上使固定绕组线圈边超前于转角定子绕组即可，这样可以降低转角定子的温升。

有通风机以降低温升。