[实用新型]双定子双磁回路鼠笼交流调速电机

说明书

本实用新型涉及一种交流异步调速电机，特别是一种双定子双磁回路鼠笼交流调速电机。

自交流异步电动机问世以来，人们对交流异步电机的调速问题一直在进行深入广泛的研究。特别是交流鼠笼电机，因其具有工艺制造技术简单，电机本身可靠性高，无电接触元件，成本低的优点，而得到广泛的应用，但交流鼠笼电动机的调速问题，几十年来一直未得到理想的解决方案。目前人们的基本观点认为交流异步电动机的调速特性不佳，无论就其调速范围和调速的平滑性来讲都不能和直流电动机相比，如需在宽广范围内调速的机械负载，异步电动机便不能采用，利用直流电动机调速，虽然它具有良好的自然外特性，但由于直流电机工艺制造技术复杂，电机本身可靠性低，有电接触元件，成本高的缺点，在应用上也受到限制。现有的异步电动机的调速方法是：改变供电电源的频率，改变电动机的极对数，改变转差率，这些调速方法虽也可以调速，但所能应用的范围是有限的。

本实用新型的目的在于提供一种具有交流鼠笼电机的全部优点又具有或十分接近直流电机的调速特性的双定子双磁回路鼠笼交流调速电机。

本实用新型是用如下方式完成的：双定子双磁回路鼠笼交流调速电机，它包括在机座1上装有转子铁芯及其绕组9，机座1内分别装有两组独立的定子铁芯2和3，在定子铁芯2上嵌装有定子三相绕组4，在定子铁芯3上嵌装有定子三相绕组5，转子铁芯及其绕组9穿插在定子铁芯2和3之中。转子铁芯及其绕组9是在转轴6上装有两段独立的转子铁芯8和7分别对应两组独立的定子铁芯2和3，在两段独立的转子铁芯8和7上嵌装一组转子绕组9。

本实用新型双定子双磁回路鼠笼交流调速电机结构简单，无电接触元件，可靠性高，成本低，由于其结构与交流鼠笼电机类似，故它具有交流鼠笼电机的一切优点。它的调速范围宽，可由0一直调到额定转速，且调速的稳定性好，在调速特性上具有接近直流电机调速的性能。它的功率因素高，对电网无任何污染，其自然特性可按使用需要进行调整，采用不同的参数可获得恒转、短恒功率、恒转速等特性，与控制系统相配能获得与变频调速类似的人工特性，本实用新型在异步电机调速方面有着广阔的应用前景。

图1是本实用新型结构示意图

图2是本实用新型等效电路图

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

如图1所示，本实用新型双定子双磁回路鼠笼交流调速电机是由在机座1内排列装有两组独立的定子铁芯2和3，转子铁芯及其鼠笼绕组9穿插在两组独立的定子铁芯2和3之中，在定子铁芯2上嵌装有定子三相绕组4，在定子铁芯3上嵌装有定子三相绕组5，转子铁芯及鼠笼绕组9可以是普通的鼠笼电机转子结构，只是比普通鼠笼电机转子要长；因它要同时穿插在两组独立的定子铁芯2和3之中，但采用这结构无疑要多消耗一些材料，同时也增加一些电能损耗，故最好是采用如图1所示的转子结构，即在转轴6上分两段装设转子铁芯8和7分别对应定子铁芯2和3，在两段转子铁芯8和7上装设一组鼠笼绕组9，在两段转子铁芯8和7之间用绝缘材料充填，这样的转子结构不仅能节省金属材料，而且能减少电能损耗，提高电机效率，转轴6装在机座1两端盖上的轴承内。该电机与普通鼠笼电机结构十分类似，只是多一组定子铁芯和定子三相绕组，它的三相定子绕组4接电网电源，三相定子绕组5经移相器后接电网电源，通过调节定子绕组5中电源的相位即可达到调速的目的。

本实用新型双定子双磁回路鼠笼交流调速电机的工作原理是：

在交流鼠笼电动机中，气隙磁场，激磁电流由电网电压提供，定子的激磁电流在气隙中产生旋转磁场，交流鼠笼式电机的基本方程式为：

从上述基本方程式可见，r^′₂和x^′₂均很小，接近，则电动机要工作在一定电功率条件下，转差率S必须很小，即电机要在接近同步速运行。

本实用新型双定子双磁回路鼠笼交流电机，同时具备两个独立的定子铁芯及其绕组，转子上的结构与普通鼠笼电机完全一样，只是铁芯分为两段，中间一段无铁芯，转子绕组只有一组，且处于两组定子铁芯及其绕组之下，两组定子绕组接有各自的电源，等效电路图如附图2所示。

图2所示等效电路图，将本电机分成A和B两侧，也即定子铁芯2和绕组4设为A侧，定子铁芯3和绕组5设为B侧，A侧由U1供电，而B侧由U₂供电：

＝U₁sinw₀t