本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)速電機(jī)。

背景技術(shù)：

近年來，調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，目前電機(jī)調(diào)速設(shè)備一般選用開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)、電磁調(diào)速電機(jī)、變頻器、液力耦合器以及永磁調(diào)速器等。

開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)誕生于一個(gè)半世紀(jì)前的磁阻電機(jī)，在現(xiàn)代應(yīng)用中結(jié)合電力電子、現(xiàn)代電磁理論、紅外光電等技術(shù)，廣泛應(yīng)用于家用電器、航空、航天、電子、機(jī)械及電動(dòng)車輛等領(lǐng)域。然而開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩存在脈動(dòng)，限制了它在一些高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。

電磁調(diào)速電機(jī)，俗稱滑差電機(jī),是一種簡單可靠的調(diào)速裝置。它能在規(guī)定的調(diào)速范圍內(nèi)均勻連續(xù)地實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速，廣泛用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，通風(fēng)機(jī)負(fù)載以及對(duì)調(diào)速指標(biāo)無特別要求的場合。在空載或輕載(小于10％額定轉(zhuǎn)矩)時(shí)，由于反饋不足，會(huì)造成失控現(xiàn)象。所以此電機(jī)適用于長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)和短時(shí)間低速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)。

變頻器能夠根據(jù)調(diào)速電機(jī)的工況，將工頻電源變換為電壓、頻率可變的交流電源，達(dá)到調(diào)速、節(jié)能的目的。變頻器還可以提供自身和電動(dòng)機(jī)的過壓、過流、過載保護(hù)等。由于變頻器不涉及機(jī)械部分改動(dòng)，損耗小，電氣系統(tǒng)可以切換回工頻電源，應(yīng)用靈活性高。但是部分低壓變頻器諧波污染大，而且高壓變頻器元件多、故障率高。

另外，一些企業(yè)大功率調(diào)速也廣泛采用液力耦合器或永磁調(diào)速器。但是液力耦合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，尤其是功率損耗達(dá)到10％；永磁體的退磁也是影響可靠性和制造成本的關(guān)鍵因素。

公開號(hào)為CN103986272A的中國專利公開了一種改變定轉(zhuǎn)子磁場分布的鼠籠調(diào)速電機(jī)，其通過調(diào)速組件改變定子旋轉(zhuǎn)磁場在分段鼠籠 轉(zhuǎn)子上的磁場分布，具體地是通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件在電動(dòng)機(jī)軸的軸向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。然而其并沒有公開調(diào)速組件的具體結(jié)構(gòu)，并且，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的工況下，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件軸向移動(dòng)需要較為復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)行不可靠；公開號(hào)為CN203039487U的中國專利公開了一種調(diào)速電機(jī)，其通過電磁調(diào)速機(jī)構(gòu)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。然而這類電機(jī)在空載或輕載(小于10％額定轉(zhuǎn)矩)時(shí)，由于反饋不足，會(huì)造成失控現(xiàn)象。

以上調(diào)速方法均需要在電動(dòng)機(jī)外部附加電氣或機(jī)械設(shè)備。永磁調(diào)速器和液力耦合器需要改變機(jī)械結(jié)構(gòu)，調(diào)速設(shè)備損壞后，機(jī)械復(fù)原和修理時(shí)間長，因此，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。

因此，針對(duì)以上不足，本發(fā)明提供了一種調(diào)速電機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)速電機(jī)以解決現(xiàn)有的調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、應(yīng)用領(lǐng)域受限、功耗大的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種調(diào)速電機(jī)，其包括定子、轉(zhuǎn)子、移動(dòng)軸、傳動(dòng)器、控制器及測速裝置，所述定子和轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述定子與所述移動(dòng)軸的一端連接，所述移動(dòng)軸設(shè)置在所述傳動(dòng)器上，且在傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下沿其軸向移動(dòng)，所述控制器與所述傳動(dòng)器連接，所述測速裝置一端與轉(zhuǎn)子連接，另一端與控制器連接。

其中，所述定子包括筒狀本體和設(shè)置在筒狀本體一端的端蓋，所述移動(dòng)軸與所述端蓋連接，所述轉(zhuǎn)子位于所述筒狀本體內(nèi)。

其中，所述轉(zhuǎn)子包括由多條銅條排列而成的圓筒狀轉(zhuǎn)子排、連接在轉(zhuǎn)子排兩端的端環(huán)及與端環(huán)連接的輸出軸。

其中，所述轉(zhuǎn)子包括由多條鋁條排列而成的圓筒狀轉(zhuǎn)子排、連接在轉(zhuǎn)子排兩端的端環(huán)及與端環(huán)連接的輸出軸。

其中，所述定子為表面具有開口槽的定子盤，開口槽內(nèi)嵌有三相 定子繞組，所述定子盤與所述移動(dòng)軸連接。

其中，所述轉(zhuǎn)子為鋁制圓盤，所述鋁制圓盤與所述定子盤相對(duì)應(yīng)設(shè)置。

其中，所述定子的極對(duì)數(shù)為多個(gè)。

其中，所述傳動(dòng)器包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和并行導(dǎo)軌，所述移動(dòng)軸包括一體形成的水平段和折彎段，水平段的端部與所述定子連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述移動(dòng)軸的折彎段連接，以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸沿水平段的軸向移動(dòng)，所述移動(dòng)軸折彎段的下端嵌入并行導(dǎo)軌之間，且可在并行導(dǎo)軌之間移動(dòng)。

其中，所述測速裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)子的輸出軸上，所述測速裝置與所述控制器連接。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供的調(diào)速電機(jī)中，在控制器的控制下，傳動(dòng)器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸軸向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)定子沿移動(dòng)軸軸向移動(dòng)，定子和轉(zhuǎn)子相對(duì)位置發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子與定子在軸線上的相對(duì)位置，改變定子磁場傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率，調(diào)整轉(zhuǎn)子側(cè)電磁轉(zhuǎn)矩的大小，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化，達(dá)到電機(jī)調(diào)速和節(jié)能的目的。且通過測速裝置，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信息反饋至控制器，指導(dǎo)控制器進(jìn)行調(diào)速。該調(diào)速電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域沒有特別限制，功耗小，且更加節(jié)能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例調(diào)速電機(jī)的筒式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例調(diào)速電機(jī)的盤式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例調(diào)速電機(jī)的盤式結(jié)構(gòu)定子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1：定子；2：轉(zhuǎn)子；3：移動(dòng)軸；4：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；5：并行導(dǎo)軌；6：控制器；7：筒狀本體；8：端蓋；9：轉(zhuǎn)子排；10：端環(huán)；11：輸出軸；12：定子盤；13：轉(zhuǎn)子圓盤；14：定子繞組；15：測速裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的調(diào)速電機(jī)主要包括定子1、轉(zhuǎn)子2、移動(dòng)軸3、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4、控制器6及測速裝置15，定子1和轉(zhuǎn)子2相對(duì)應(yīng)設(shè)置，較優(yōu)地定子1與移動(dòng)軸3的一端連接，移動(dòng)軸3與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4和并行導(dǎo)軌5連接，且在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)下沿其軸向(即與轉(zhuǎn)子的軸心線一致的方向)移動(dòng)，具體地，移動(dòng)軸3具有水平段和折彎段，水平段的端部與所述定子連接，移動(dòng)軸3折彎段的下端可嵌入并行導(dǎo)軌5之間，控制器6與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4連接。

上述技術(shù)方案中，所述定子1通入三相對(duì)稱交流電，在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場在轉(zhuǎn)子2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，帶電轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力的作用，使轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)；在控制器6的控制下，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸3沿水平軸向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)定子1隨移動(dòng)軸3移動(dòng)，定子1和轉(zhuǎn)子2相對(duì)位置發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子2與定子1在軸向上的相對(duì)位置，改變定子1磁場傳遞到轉(zhuǎn)子2側(cè)的電磁功率，調(diào)整轉(zhuǎn)子2側(cè)電磁轉(zhuǎn)矩的大小，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化，達(dá)到電機(jī)調(diào)速和節(jié)能的目的。

具體地，所述定子1和轉(zhuǎn)子2的配合結(jié)構(gòu)形式有筒式和盤式兩種，如圖1所示，其中筒式為：定子1包括筒狀本體7和設(shè)置在筒狀本體7一端的端蓋8，移動(dòng)軸3與端蓋8連接，轉(zhuǎn)子2位于筒狀本體7內(nèi)；轉(zhuǎn)子2包括由多條銅條(或鋁條)排列而成的圓筒狀轉(zhuǎn)子排9和連接在轉(zhuǎn)子排9兩端的端環(huán)10，轉(zhuǎn)子排9作為繞組排列成圓形，焊接在兩個(gè)端環(huán)10中間，這樣繞組之間形成短路回路。

所述定子1通入三相對(duì)稱交流電產(chǎn)生的同步旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子2繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，帶電轉(zhuǎn)子2在旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)；通過控制器6控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4動(dòng)作，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸3沿水平軸向移動(dòng)，調(diào)整定子1軸向位置，實(shí) 現(xiàn)與轉(zhuǎn)子2的軸向相對(duì)位移，當(dāng)轉(zhuǎn)子2所有部分被定子1包圍時(shí)，定轉(zhuǎn)子2磁場耦合最大，輸出轉(zhuǎn)矩最大，轉(zhuǎn)速最高；當(dāng)轉(zhuǎn)子2全部移出時(shí)，定轉(zhuǎn)子2磁場耦合為0，轉(zhuǎn)矩為0，轉(zhuǎn)速也為0。這樣通過調(diào)節(jié)定子1和轉(zhuǎn)子2之間的交互磁場，改變傳遞能量，達(dá)到調(diào)速目的。

如圖2和圖3所示，所述定子1和轉(zhuǎn)子2盤式配合的結(jié)構(gòu)為：定子1為表面具有開口槽的定子盤12，開口槽內(nèi)嵌有三相定子繞組14，定子繞組14具體包括A、X；B、Y；及C、Z，其中，A、B、C為接線端；定子盤12與移動(dòng)軸3連接；轉(zhuǎn)子2為轉(zhuǎn)子圓盤13，具體為鋁制圓盤，鋁制圓盤與定子盤12相對(duì)應(yīng)設(shè)置。向定子繞組14通入三相對(duì)稱交流電，在氣隙中則會(huì)感生出同步旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場穿過轉(zhuǎn)子圓盤13，在轉(zhuǎn)子圓盤13上產(chǎn)生渦流，此渦流受到磁場力的作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子圓盤13旋轉(zhuǎn)。磁場力越大，渦流越大，轉(zhuǎn)子圓盤13轉(zhuǎn)速也會(huì)越高。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)移動(dòng)軸3水平移動(dòng)，改變定子1沿電機(jī)軸向的位置，調(diào)節(jié)定子1和轉(zhuǎn)子2間距，改變磁場強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速與節(jié)能。

本發(fā)明中定子1的極對(duì)數(shù)為多個(gè)，當(dāng)然也可以為一個(gè)，根據(jù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速確定。

具體地，所述傳動(dòng)器包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4和并行導(dǎo)軌5，所述移動(dòng)軸3包括一體形成的水平段和折彎段，水平段的端部與所述定子連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4與所述移動(dòng)軸3的折彎段連接，以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸3沿水平段的軸向移動(dòng)，所述移動(dòng)軸3折彎段的下端嵌入并行導(dǎo)軌5之間，且可在并行導(dǎo)軌5之間移動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4與所述控制器6連接。移動(dòng)軸3下端嵌在并行導(dǎo)軌5之間，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下沿其水平軸向移動(dòng)。在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，移動(dòng)軸3進(jìn)行水平軸向移動(dòng)，移動(dòng)軸3帶動(dòng)本發(fā)明調(diào)速電機(jī)中定子1軸向移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整定子1與轉(zhuǎn)子2的相對(duì)位置。

一般地，所述轉(zhuǎn)子2的輸出軸上設(shè)置所述測速裝置，所述測速裝置與控制器6連接，測速裝置可以測出轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)速，控制器6獲取 轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)速信息后，與目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算后按照控制指令控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4軸向移動(dòng)，從而帶動(dòng)移動(dòng)軸3軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)定子1與轉(zhuǎn)子2的軸向相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速。

綜上所述，本發(fā)明提供的調(diào)速電機(jī)中，在控制器6的控制下，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸3水平段軸向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)定子1隨移動(dòng)軸3軸向移動(dòng)，定子1和轉(zhuǎn)子2相對(duì)位置發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子2與定子1在軸線上的相對(duì)位置，改變定子1磁場傳遞到轉(zhuǎn)子2側(cè)的電磁功率，調(diào)整轉(zhuǎn)子2側(cè)電磁轉(zhuǎn)矩的大小，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化，達(dá)到電機(jī)調(diào)速和節(jié)能的目的，該調(diào)速電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域沒有特別限制，功耗小，更加節(jié)能。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。