[实用新型]交流绕线式转子无集电环调速电动机

说明书

本实用新型涉及一种旋转电机，特别是一种串级交流绕线式转子无集电环调速电动机。

目前代表国际先进水平的交流调速电动机，系变频调速电动机，该电机靠电子系统将50／60赫芝市电进行频率变换后供给感应式电动机使之进行调速的电动机。该机电子线路复杂价格昂贵，使用环境要求苛刻，因而对于低速大转矩大功率电机及对一些要求不高的场合，其他传统电机仍占很大市场。又因该机成本过大及维修困难在我国国情下难已推广。

目前我国沿用的交流换向器式调速电机、电磁滑差离合器调速电动机，分别由于转子带换向器并集电环运行维修困难且体积大，力能指标低，电磁滑差离合器工作温度200K以上高发热，及低速时转速脉动因而应用受到限制，更不便制成防爆电机应于于矿山、石油、化工………等易燃易爆的环境。

与本实用新型相近的绕线转子异步电动机串级调速系统，仍沿用集电环结构，结构复杂，可靠性低，转子需要庞大的整流设备及逆变装置，一个电机需配三面开关控制柜，体积庞大控制繁琐，运行功率因数很差价格很贵，仅用于调频电机难以承担的中、大型调速驱动场合。

本实用新型的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足而提供一种交流绕线转子无集电环的调速电动机，它是利用两个同机壳安装的交流绕线式转子电动机串级，而使转子回路阻抗随电机转速而变化进行调压调速的节能调速电动机该电机低速大力矩输出。目的之二，本实用新型绕线转子式电动机不带集电环系统易于维修，易于防爆，工作可靠，目的之三本实用新型解决需用低速大力矩恒转矩调速又需小范围具有恒功率特性的类似机床直接驱动变速的系统作调速之用。

本实用新型效果在于：

由于在同一电机机壳内，装置一个由调压电源供电的主电机和串级一个作频敏电阻使用的付电机，所以本实用新型其转子阻抗能随转速变化而获得良好的无级调速特性。

由于本实用新型主、付电机的转子同轴安装，其两转子三相绕组相串联的导线，沿转轴绑扎布线，因而省去了集电环，电刷装置。在电机起动运行时，无需外接电阻和切换装置。其结构简单可靠，易制成防爆电机，易于维修，制造成本低。

由于本实用新型主电机串级的付电机，除起阻抗变换作用外，还将主电机的滑差功率变为付电机电磁转矩，变为机械能叠加于电机转轴，使滑差功率得到再生利用，因而节能效果明显。

由于本实用新型系在我国YR基本系列上派生设计的，因而工厂无需另外投资即可转产。

本实用新型电控系统，仅为变频调速电控箱体积、重量的1／2。

本实用新型产品售价，仅为变频调速电机的1／2，易于推广。

本实用新型目的是这样实现的：

在同一电机机壳内，装置两个三相绕线式转子异步电动机。其两个电机串级联结，转子同轴安装，电机在恒转矩负载下通过调压进行调速。

其中由三相交流调压电源供电的电机称主电机〈主机〉。主机定、转子与普通绕线式转子异步电动机相同。其转子三相绕组的尾端封接为星形中点，端头2U、2V、2W与付机转子三相绕组端头4U、4V、4W接成闭合电路。当交流调变电压输入主机定子后，产生旋转磁场，转子有电流流过产生电磁转矩驱动电机转轴旋转。

同一机壳内另一电机称付电机〈付机〉，付机定、转子结构亦同普通绕线转子式异步电动机，但其付机定子绕组的接线，则按普通电机鼠笼式或绕线式转子短路封接，其三相绕组的尾端封接为三相星形中点，其三个端头3U、3V、3W相短接类似鼠笼转子接线，实质上付机定子起到普通电机转子的作用，但结构上不旋转。

付机转子绕组接线，完全相同绕线式异步电动机转子，其三相绕组尾端接为星形中点，端头与主机转子绕组三相的端头反相序对接形成使两电机转向一致的串联闭合电路。在工作时付机转子实质上接受主机转子的感应电压作为电源，在主机调速运行时，主机转子产生的滑差功率被引入付机，产生付机电磁转矩，主付机电磁转矩在同一转轴上叠加，将普通绕线式转子电机被外接电阻消耗的滑差功率，本实用新型付机将其转换为机械能回收利用实现节能。〈见图2〉

付电机实质上又是主电机的串联″频敏电阻″。在电机调速运行时，随着不同转速，在主机转子中感应不同频率转子电压，此作为付机转子电源，而主要影响付机等效电阻〈阻抗〉的涡流损耗与电源频率平方成正比，付机在此频敏特性作用下，使调速电机转子回路总阻抗随转速而变化，使本实用新型获得良好的无级调速特性。