[实用新型]一种带无刷起动装置的绕线电机

说明书

本实用新型涉及一种改进的绕线式电动机，属电机技术领域。

目前，通用的绕线式电机由定子、转子、滑环及电刷所组成，其中，转子绕组多接成星形，各相首端分别固定在滑环上，通过滑环、电刷，可以将转子绕组和外面的附加电抗器接通，从而达到改善起动性能或调速的目的。因此，这种绕线式电机较之普通的异步电机，结构要复杂一些，成本相对也较高，电刷滑环等附加部件也易于出现故障。

本实用新型的目的是设计一种带无刷起动装置的绕线式电动机。

本实用新型的目的是这样实现的：从设于转子上的附加绕组内感应出控制及电源信号，驱动控制电路去控制一组双向可控硅的导通角，从而达到调节转子回路内等效电阻，借以达到满足起动要求的目的。

这种无刷绕线电机的一个基本方案是：在由定子、转子组成的电机基础上，再增设一组控制转子回路内等效电阻的电路，所述电路包括同步电源1、整流器2、稳压器3、控制器5及执行电路6，其中，同步电源1为附加绕阴L1、L2、L3，它随转子绕阻嵌于相应的转子线槽内，同步电源1感应的电流经整流器2整流后分成两路，一路送稳压器3，一路自电位器W1取出送控制器5，所述控制器5由运放器IC、单结管T3及可控硅SR4构成，其中，运放器IC的“＋”输入端经电阻R5接稳压器3的输出端，“－”输入端接W1，其输出端接W2和C2组成的时间常数电路，后者则与单结管T3组成一触发电路，在电阻R7上输出触发脉冲电压，送SR4的控制极，执行电路6为一组双向可控硅SR1、SR2、SR3，它们分别与三相转子绕组相串联，另一端则短接，可控硅的控制极则分别接相应相的控制器5。

为了平抑急剧变化的附加绕组感应电压，使同步电源能向整流电路提供较为稳定的交流电压，在附加绕组中分别串入电抗器L4、L5、L6。

按本实用新型制作的绕线电机，其串入转子绕组中的双向可控硅的导通由同步电源电压所控制。在电机起动之初，转差率为1，附加绕组感应电压较高，可控硅导通角最大，随着电动机转速升高，附加绕阻感应电压变低，可控硅导通角变小到零，则绕线电机转子全速运行，此时，对应于电机起动过程结束，这样，利用一组自控导通角、且随轴旋转的双向可控硅，达到革掉滑环、电刷及起动电阻器并同时满足绕线电机平滑起动的目的。本实用新型由于以附加绕组感应电压作为控制信号和电能来源，故还具有结构简单、成本低、易于制造和调整的优点。

以下将结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型控制部分电原理图；

图2是控制部分原理框图；

图3是元部件固定示意图。

本实用新型中的定子、转子等均与普通绕线电相同，唯控制信号及电路所需电能是由附加绕组L1、L2、L3提供的，附加绕阻是和转子绕阻并存于转子线槽内的。但它们之间用绝缘纸隔开。绕组匝数约为同机转子绕组匝数的2～10％。且绕组按转子绕组的绕法绕制、嵌线和连接。附加绕组所感应出的电压取决于转子的转差率，当转差率为1时，感应电压最高，正常工作时，感应电压最低。

该电压经整流器2整流后成为脉动直流电压，C1为滤波电容，R1、W1、R2构成一分压调节电路。稳压器3由晶体管T1、T2，稳压管DW及偏置电阻R3组成，T1、T2接成复合管型，即T1的发射极接T2的基极，T1的集电极经R4接T2的集电极，其基极稳压管DW，由后者提供基准电压，T2的发射极为稳压器的输出，其集电极作为稳压器的输入端接整流器的输出端。

控制器5的作用是产生一个反映电机转速高低的触发信号，去控制双向可控硅的导通角。在这一部分电路中，运放器IC的输出电压随电机转速升高而升高。W2用于调节电路的时间常数。R6、R7分别为T3基极回路电阻，由R7和C2决定电容的放电时间常数，它从而也就决定了脉冲电压的宽度。R7输出的正脉冲接至SR4的控制极，由后者再输出控制信号去控制双向可控硅SR1（或SR2、SR3）的触发。双向可控硅串联在转子绕组ZR的回路内。这样，由可控硅的导通内阻、转子绕组的电抗等一起构成了转子绕组回路的“等效电阻（抗）”。