[实用新型]电磁控制三相交流无级调速电动机

说明书

本实用新型涉及一种能作为起重机械主提升、回转、行走电机使用的交流无级调速电动机，尤其适用于升、降行程较长、调速范围要求较宽的塔式、门式起重机械。

目前，公知的起重机械主提升、回转、行走电机采用的是YZR绕线转子异步电动机，其变速原理是通过改变绕线转子异步电动机转子回路中电阻值的大小来实现电机转速变化的，其变速系统由YZR电机、电阻箱、电阻控制屏构成。采用此原理变速的绕线转子异步电动机，当其转子回路中串联电阻值较大时，电机的机械特性将变得很软，从而严重影响电机的起动、变速性能，因而YZR绕线转子异步电动机通过串电阻调速其转速变化范围一般较小，通常调速比小于2；其次实际工业产品中，电阻的改变只能实现有级切换，因而YZR绕线转子异步电动机通过串电阻调速，其转速只能有级变化，不能实现平滑无级调节。由于YZR绕线转子异步电动机串电阻调速原理所限而存在的以上两点缺陷，使得该电机应用于起重机械设备上时，对起重机械的性能造成了许多不利影响，主要表现为：

1、起重机械起升、回转、行走系统不能实现无级变速，因而使用过程中稳定性差，对安全不利。

2、起重机械起升系统变速范围小，因而低速就位精度差，空钩回位速度低，使用过程中施工效率难以提高。

3、起重机械起升、回转、行走系统变速需频繁起制动电机，冲击电流大，系统易出故障，电机寿命短。

本实用新型的目的是针对YZR绕线转子异步电动机变速系统现有技术之不足提供一种电磁控制交流无级调速电动机，应用于起重机械上，能有效的改善其性能，使其起升、回转、行走变速系统运动平稳、就位准确、效率提高、设备使用寿命长。

本实用新型的目的是这样实现的：在机壳内部，靠近轴伸端一侧是一台定子、转子均可旋转的笼型异步电动机，靠近非轴伸端一侧是一台电磁调速器，非轴伸端轴向端部是一台强迫风冷用轴流风机。异步电动机旋转定子由滑环馈电并与输出轴成一体，异步电动机旋转转子与电磁调速器电枢成一体，电磁调速器磁极及励磁绕组固定在机壳后端板或风罩上，旋转定子、旋转转子通过端板和轴承支撑，强迫风冷用轴流风机固定在非轴伸端端部风罩上。笼型异步电动机与电磁调速器、轴流风机之间没有电联系，分别通过设于机壳顶部的两个接线盒内的接线端子馈电。电机采用轴向强迫风冷的风路结构型式，冷风从机壳前端两侧吸入，依次冷却笼型异步电动机、电磁调速器，然后由轴流风机从电机非轴伸端轴向排出，机壳内的支撑端板均设有通风孔。

本实用新型无级调速电动机调速原理为：采用上述结构，利用电磁调速器控制异步电动机旋转转子，通过调整电磁调速器励磁电流，在旋转转子的轴上产生一个可调的制动力矩，此制动力矩与笼型异步电动机电磁力矩相互比较，当制动力矩大于异步电动机电磁力矩时，旋转转子将减速；当制动力矩小于笼型异步电动机电磁力矩时，旋转转子将加速。在笼型异步电动机定子电压不变的情况下，其额定转差率是恒定的，即旋转定子与旋转转子之间的相对转速应是恒定的，所以，如上所述当旋转转子的转速发生变化时，旋转定子的转速（即输出转度）必将跟着改变。只要无级调节电磁调速器励磁电流的大小，制动力矩和旋转转子的转速即可无级改变，则旋转定子的转速（即输出转速）也将随之无级改变。当励磁电流大到一定值、电磁制动力矩足以克服异步电动机电磁力矩时，旋转转子的转速即可为零，此时旋转定子转速（即输出转速）将达到最大值，即异步电动机额定转速；当励磁电流小到一定值、电磁制动力矩不足以克服异步电动机电磁力矩时，旋转转子的转速即可达到最大值，即异步电动机额定转速，此时旋转定子转速将为零，从而实现了本电机输出转速从零至额定转速的无级调节。

由于电磁调速器电磁制动力矩的大小与励磁电流和电枢转速（即旋转转子转速）的大小成正比，因此，当旋转转子转速较高、励磁电流较大时，电磁制动力矩将较大，而此时旋转定子的转速（即输出转速）却较低，从而实现了本电机输出转速越低输出转矩越大的特性。

由于采用了上述分案，使得本实用新型电机输出转速能从0至额定转速之间无级调节，且具有转速越低，转矩增大的特性，轴向强迫风冷的风路结构，能有效的解决电机发热问题，提高工作制，使其能正常工作，且电机外形美观、实用。

本实用新型电机应用于起重机械设备上，相对于现有YZR绕线转子异步电动机变速系统，具有明显的优势：

1、能使机升机械运行平稳，利于生产安全。

2、能使起升机械就位准确、快速回位，利于提高生产效率。

3、能提高起升机械变速系统使用寿命。

4、能使起升机械变速系统简化、成本降低。