專利名稱：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有單個(gè)轉(zhuǎn)子和多個(gè)定子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它能夠平滑地起動(dòng)并在從低速到高速的大范圍內(nèi)輸出高驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及一種電動(dòng)機(jī)的相變裝置，該裝置在由圍繞轉(zhuǎn)子的定子產(chǎn)生的環(huán)繞轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)電構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)移相操作。
就在具有多個(gè)定子類型的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中控制轉(zhuǎn)矩和速度的方法而言，一種適用的常規(guī)方法是使定子之間發(fā)生相位差。實(shí)現(xiàn)這種相位差的一種機(jī)械裝置可以具有其中依靠定子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生相位差的配置，因此一種電裝置可以具有其中為產(chǎn)生幾種類型的相位差而改變定子繞組接線法的配置。其它合用裝置包括一種其中結(jié)合Y-△接線變換的裝置。
根據(jù)連接到電動(dòng)機(jī)的負(fù)載的負(fù)載特性或電動(dòng)機(jī)的用途，例如，需要通過變換電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩或速度來(lái)滿足負(fù)載和需要在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)使速度平穩(wěn)增加，可從上述方法或裝置中以若干不同方式選擇任何合用方法。
本發(fā)明提供一種配置，其中提供有一定的分段相位差值以滿足連接的負(fù)載并且參照上述對(duì)常規(guī)方法的說(shuō)明可以認(rèn)為其屬于實(shí)現(xiàn)相位變換的電裝置。
在上面說(shuō)明的常規(guī)電裝置中，相變由定子繞組的接線變換實(shí)現(xiàn)，因此，當(dāng)有用的相位差可為0°，60°，120°，180°(電角度)時(shí)，所需的開關(guān)數(shù)量將超過一打或更多。這是這種裝置生產(chǎn)成本高的原因之一。
還存在一種普通的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其中為改進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性起見，提供有一種Y-△接線轉(zhuǎn)換裝置。在這種電動(dòng)機(jī)中，盡管只有一個(gè)定子，但它的接線是相當(dāng)復(fù)雜的。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種相變裝置，其中，盡管基于相位差的轉(zhuǎn)矩特性如同利用常規(guī)方法獲得的保持不變，但僅需要最少數(shù)量的開關(guān)用于轉(zhuǎn)換操作，由此導(dǎo)致生產(chǎn)成本的顯著降低。
按照本發(fā)明，提供一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它包括具有軸向安裝在一公共軸上的第一和第二轉(zhuǎn)子鐵心、于兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心之間具有氣隙或無(wú)磁部分并在兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心上具有多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)電構(gòu)件貫穿其中的以單體形式形成的單個(gè)轉(zhuǎn)子;具有其上繞有多個(gè)多相繞組的第一和第二定子鐵心、且并排排列環(huán)繞地面對(duì)著相應(yīng)的轉(zhuǎn)子鐵心的第一和第二定子;以及用來(lái)改變由第一定子產(chǎn)生的圍繞第一轉(zhuǎn)子鐵心的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和第二定子產(chǎn)生的圍繞第二轉(zhuǎn)子鐵心的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相位差的相變裝置，該相變裝置包括第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)，該開關(guān)配置于第一定子的定子繞組和第二定子的定子繞組之間，當(dāng)它處于接通狀態(tài)時(shí)，使相應(yīng)定子繞組相互連接成其中相位差為0°的串聯(lián)△-接法;以及第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)，該開關(guān)配置于第一定子的定子繞組和第二定子的定子繞組之間，當(dāng)它處于接通狀態(tài)時(shí)，使相應(yīng)定子繞組相互連接成其中相位差為120°的串聯(lián)△-接法，在電動(dòng)機(jī)工作期間，至少第一開關(guān)和第二開關(guān)之一適合于總是接通。
按照本發(fā)明該裝置中的第一和第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)分別在定子之間提供電角度為0°和120°的相位差。更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)?shù)谝唤泳€轉(zhuǎn)換開關(guān)(下文簡(jiǎn)稱為“第一開關(guān)”)接通且有電流通過時(shí)，將獲得0°的相位差，而同樣地當(dāng)?shù)诙B接轉(zhuǎn)換開關(guān)(下文簡(jiǎn)稱為“第二開關(guān)”)接通且有電流通過時(shí)，獲得120°的相位差。
在本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)中，第一和第二開關(guān)同時(shí)都接通并提供電流。這時(shí)，兩個(gè)定子之間所獲得的相位差為60°。因此，通過簡(jiǎn)單操作第一和第二開關(guān)中的任何一個(gè)或兩個(gè)開關(guān)，可能獲得三個(gè)不同的相位差，即電角度0°，60°，120°。
本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的操作可以歸納如下;第一，當(dāng)?shù)诙_關(guān)單獨(dú)接通由此有電流提供時(shí)，電動(dòng)機(jī)以120°的最大相位差起動(dòng)。此后，負(fù)載沿著120°相位差的轉(zhuǎn)矩特性曲線加速。其次，經(jīng)過一段預(yù)定時(shí)間或當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到預(yù)定數(shù)值之后，第一開關(guān)接通而第二開關(guān)保持在其接通狀態(tài)，由此相位差轉(zhuǎn)變?yōu)?0°。負(fù)載進(jìn)一步沿60°相位差的轉(zhuǎn)矩特性曲線加速，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的增加。最后，在第一開關(guān)接通以后經(jīng)過一段預(yù)定時(shí)間周期或旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)，僅將第二開關(guān)斷開引起相位差變?yōu)?°其后電動(dòng)機(jī)沿著與普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一樣的轉(zhuǎn)矩特性曲線驅(qū)動(dòng)連接于其上的負(fù)載。
如上所述，僅由兩個(gè)開關(guān)(即，第一和第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān))的開關(guān)操作，就可能以三個(gè)步驟來(lái)改變相位差，并提供其中用于實(shí)現(xiàn)必要的開關(guān)操作所需接線開關(guān)的數(shù)量顯著少于常規(guī)裝置所需數(shù)量的相位變換裝置。另外，如上文已說(shuō)明的，由于在電流流通期間至少兩個(gè)開關(guān)之一在其接通狀態(tài)保持不變，所以第一和第二開關(guān)的接觸電容能夠做的很小。而且，由于兩個(gè)開關(guān)中至少一個(gè)在其接通狀態(tài)保持不變，操作期間負(fù)載電流不可能中斷，因此驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不可能變?yōu)?。此外，甚至假若由于兩個(gè)開關(guān)或兩開關(guān)中某一個(gè)在接通狀態(tài)出現(xiàn)開關(guān)故障時(shí)(例如，開關(guān)的連接觸點(diǎn)融合在一起)這種故障也不可能形成任何電故障，因?yàn)榇嬖谄渲械谝婚_關(guān)和第二開關(guān)同時(shí)都處于通狀態(tài)的情況。
在按照本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，完成電源連接和包括第一和第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)的相變裝置的連接所需接線數(shù)量，對(duì)電源為三條，對(duì)相變裝置為6條，對(duì)三相電動(dòng)機(jī)規(guī)范總數(shù)達(dá)9條線。相變裝置提供在電源一側(cè)，所需接線數(shù)量從電動(dòng)機(jī)一側(cè)來(lái)的為6條而從電源一側(cè)來(lái)的為三條，這使這種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和調(diào)整時(shí)存在某些困難。但是，通過合并相變裝置和電動(dòng)機(jī)并在其間應(yīng)用固定接線，則在電源側(cè)僅使用三條線即已足夠，從而便于在任何施工現(xiàn)場(chǎng)安裝該感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。在大型普通電動(dòng)機(jī)中，實(shí)現(xiàn)Y-△起動(dòng)所需的6條線使接線工作變得復(fù)雜。然而，在按照本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，相變裝置和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為一個(gè)單元構(gòu)成，因此所需接線對(duì)電源僅為三條。這樣，甚至對(duì)大型電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在施工現(xiàn)場(chǎng)也僅需要如小型電動(dòng)機(jī)情況下同樣的方式確定對(duì)三條電源線的接線和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向。
本發(fā)明的上述以及其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)從以下參照附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例的描述會(huì)變得更加明確，附圖中

圖1是按照本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)部分?jǐn)嚅_的截面圖;
圖2是按照本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相變裝置的接線圖;
圖3示出僅接通第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)、相位差為0°的△-接法;
圖4(a)示出第一和第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)均接通、相位差為60°的Y-接法;
圖4(b)是上述Y-接法的矢量圖;
圖5示出僅接通第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)相位差為120°的△-接法;
圖6是具有定時(shí)裝置的控制裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)的接線圖;
圖7是具有速度檢測(cè)裝置的控制裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)的接線圖;
圖8是同時(shí)具有定時(shí)裝置和速度檢測(cè)裝置的控制裝置的接線圖，以及圖9(a)和9(b)示出按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)獲得的典型特性曲線。
此外對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明主要是關(guān)于具有鼠籠式轉(zhuǎn)子和兩個(gè)定子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相變裝置，但是很顯然本發(fā)明并非僅限于此。本發(fā)明可在一種繞線轉(zhuǎn)子型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中體現(xiàn)，或與定子繞組的Y-△接線的轉(zhuǎn)換結(jié)合以獲得轉(zhuǎn)矩特性的多樣化。在轉(zhuǎn)子鐵心之間，可能具有氣隙、無(wú)磁鐵心或磁性鐵心。
本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人在美國(guó)專利第4，785，213號(hào)(頒發(fā)于1988年9月15日，題為“可控變速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”)中詳細(xì)公開了一種具有單個(gè)轉(zhuǎn)子和多個(gè)定子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能。
圖1示出作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一部分。標(biāo)號(hào)1表示具有多個(gè)定子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)一般具有如下配置磁性材料的轉(zhuǎn)子鐵心2，3在其間提供某一預(yù)定空間的情況下安裝在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸4上。在轉(zhuǎn)子鐵心2和3之間，可以提供或者無(wú)磁鐵心5或者一個(gè)氣隙。相應(yīng)的安裝在轉(zhuǎn)子鐵心2，3上的導(dǎo)電構(gòu)件6…連接在一起以便在其上延伸通過由此形成單一轉(zhuǎn)子7，導(dǎo)電構(gòu)件6…的兩端由短路環(huán)8，8短路。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，安裝在轉(zhuǎn)子7上的轉(zhuǎn)子導(dǎo)電構(gòu)件6…在轉(zhuǎn)子鐵心2，3之間的非磁性鐵心部分5處由電阻元件9…加以短路。當(dāng)流過導(dǎo)電構(gòu)件6…的電流中存在預(yù)定矢量差時(shí)電阻元件9允許電流流通。所有安裝于轉(zhuǎn)子7上的導(dǎo)電構(gòu)件6…不需要由電阻元件9…短路，根據(jù)連接負(fù)載的負(fù)載特性僅它們中的某一些可加以短路。
具有提供在定子鐵心12a，13a上的定子繞組10，11的第一和第二定子12，13分別環(huán)繞地對(duì)著轉(zhuǎn)子2和3并排配置。第一和第二定子12，13固定安裝在機(jī)器框架14上。
第一和第二定子12，13的定子繞組10，11相互連接以便形成一種串聯(lián)的△-接法。
下面，參照?qǐng)D2及以下各圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖2示出繞組接線圖。各相的定子繞組11在一側(cè)端點(diǎn)(U1，V1，W1)通過電源轉(zhuǎn)換裝置S0連接到三相電源的各相A，B，C上，并在另一側(cè)端點(diǎn)(X1，Y1，Z1)連接到第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)S1的一側(cè)觸點(diǎn)。此外，相應(yīng)各相的定子繞組10在一側(cè)端點(diǎn)(U2，V2，W2)連接到第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)S1的另一側(cè)觸點(diǎn)，并在另一側(cè)端點(diǎn)(X2，Y2，Z2)通過電源轉(zhuǎn)換裝置S0連接到三相電流的各相B，C，A。第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)S2的一側(cè)觸點(diǎn)并聯(lián)在第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)S1的一側(cè)觸點(diǎn)與定子繞組11之間的接合點(diǎn)上，其另一側(cè)觸點(diǎn)以這種方式連接到定子繞組10的一側(cè)端點(diǎn)(U2，V2，W2)，即在定子繞組10和定子繞組11之間將產(chǎn)生電角度為120°的相位差。
以下說(shuō)明有關(guān)操作。
第一，當(dāng)接通第一開關(guān)S1并且接著接通電源開關(guān)S0時(shí)，定子繞組11和定子繞組10形成相對(duì)三相電源A，B，C的串聯(lián)△-接法，如圖3所示。亦即，定子繞組11的繞組U1-X1與定子繞組10的繞組U2-X2是串聯(lián)的，同樣地，V1-Y1與V2-Y2以及W1-Z1與W2-Z2也是串聯(lián)的，于是相位差為0°。通過各個(gè)繞組的電壓為電源電壓線間電壓的一半。
其次，當(dāng)?shù)诙_關(guān)S2在開關(guān)S1接通的狀態(tài)下也接通時(shí)，定子繞組11和定子繞組10相對(duì)于電源形成并聯(lián)Y-接法。在這種狀態(tài)下的接線如圖4(a)所示。繞組U1-X1兩端的電壓E1和繞組U2-X2兩端的電壓E1′的矢量關(guān)系如圖4(b)所示，由此可以看到相位差變?yōu)?0°。此處EAB表示電源的線間電壓。
在上述情況下電壓E1的大小與相位差為0°時(shí)比較要大2/
＝1.15倍。這種在電壓上的增大是在容限范圍內(nèi)的并且不會(huì)在電動(dòng)機(jī)的操作中帶來(lái)任何問題。這是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檫@樣的電壓增大使得轉(zhuǎn)矩也增大。
然后，當(dāng)只有第一開關(guān)S1斷開而第二開關(guān)S2保持接通時(shí)，兩個(gè)定子繞組10和11之間的相互連接正如已說(shuō)明的形成120°的相位差。在這種狀態(tài)下的接線如圖5所示。每個(gè)繞組兩端出現(xiàn)的電壓是電源電壓線間電壓的一半。
正如前面已說(shuō)明的，通過轉(zhuǎn)換兩個(gè)接線轉(zhuǎn)換開關(guān)，即，第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2，可獲得三種不同的相位差。
在相位差為60°時(shí)，定子繞組11的另一側(cè)端點(diǎn)(X1，Y1，Z1)和定子繞組10的一側(cè)端點(diǎn)(U2，V2，W2)處于短路狀態(tài)，由此可知即使它們由于任何其它原因而被短路時(shí)仍不會(huì)存在發(fā)生任何電故障的可能性。
而且，由于完成必要的相位變換的第一和第二開關(guān)S1，S2在電動(dòng)機(jī)操作期間至少它們中之一總是處在接通的狀態(tài)并且在負(fù)載電流中沒有短暫的轉(zhuǎn)換中止，故能夠使用于接線轉(zhuǎn)換的開關(guān)的接觸電容為最小，并因而把包括第一和第二開關(guān)S1，S2的相變裝置接比例縮小。
從圖2可知，當(dāng)具有開關(guān)S1，S2的相變裝置安裝在電動(dòng)機(jī)一側(cè)時(shí)，從電源至電動(dòng)機(jī)僅三條線就已足夠，并不象在普通大型電動(dòng)機(jī)中所見到的情形，它有可能從低速度范圍直到高速度范圍提供以高驅(qū)動(dòng)力矩操作的電動(dòng)機(jī)，而不需要留心對(duì)電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)的復(fù)雜接線過程。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D6至圖8對(duì)控制相變裝置的方法進(jìn)行說(shuō)明。在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1連接到具有轉(zhuǎn)換裝置的三相電源22。此外，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)以整體方式裝備有相變裝置20。相變裝置20連接有一控制裝置21，該控制裝置21包括具有定時(shí)裝置21a的時(shí)序電路。在圖7所示的配置方面，將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1連接到配備有轉(zhuǎn)換裝置的三相電源22。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也以整體方式裝備有相變裝置20，該相位變換裝置20與一個(gè)由，例如，硬邏輯電路組成的控制裝置21連接。將來(lái)自用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)裝置21b的信號(hào)輸入到控制裝置21。如圖8所示，控制裝置21可同時(shí)具有定時(shí)裝置21a和速度檢測(cè)裝置21b，在這種情況下，相變裝置20通過控制裝置21c加以控制。
如上所配置的裝置的操作在下文中予以說(shuō)明。
控制裝置21根據(jù)由定時(shí)裝置21a設(shè)置的時(shí)限或根據(jù)來(lái)自速度檢測(cè)裝置21b的信號(hào)控制相變裝置20的第一和第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)控制裝置21具有定時(shí)裝置21a時(shí)，由于通常的Y-△起動(dòng)以10秒的平均時(shí)間轉(zhuǎn)換，相位差在起動(dòng)時(shí)可能為120°，對(duì)常規(guī)操作的加速可在相位差為0°時(shí)進(jìn)行，例如，從起動(dòng)時(shí)的120°開始，隨后，轉(zhuǎn)換到下一相位差60°的時(shí)間設(shè)置為起動(dòng)之后的4-5秒，從60°轉(zhuǎn)換到0°的時(shí)間可以設(shè)置為產(chǎn)生60°相位差以后的4-5秒，因此，借助于相變裝置20，相位差以三個(gè)步驟順序地從120°變換到0°。當(dāng)然，由定時(shí)器21a設(shè)置的時(shí)限可根據(jù)連接到電動(dòng)機(jī)上負(fù)載的負(fù)載特性而進(jìn)行變化。
具有速度檢測(cè)裝置21b的控制裝置21可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯電路或是一種根據(jù)有關(guān)需要其中裝配有微處理器的裝置。這種控制裝置21采用最新技術(shù)并包括接收來(lái)自速度檢測(cè)裝置21b的信號(hào)并用于實(shí)現(xiàn)這類信號(hào)的任何必要轉(zhuǎn)換的電路，將轉(zhuǎn)換的信號(hào)與預(yù)定基準(zhǔn)值相比較的電路，存儲(chǔ)預(yù)定基準(zhǔn)值的電路，以及根據(jù)被轉(zhuǎn)換信號(hào)與預(yù)定基準(zhǔn)值之間的比較、輸出任何必要控制信號(hào)的信號(hào)輸出電路。來(lái)自信號(hào)輸出電路的控制信號(hào)使相變裝置20以時(shí)序方式產(chǎn)生必要的相位差。
例如，控制裝置21的時(shí)限和預(yù)定基準(zhǔn)值由負(fù)載特性和電動(dòng)機(jī)的輸出加以確定。每個(gè)控制裝置用來(lái)簡(jiǎn)單地控制兩個(gè)接線轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換，因此作為具有三級(jí)相位差的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制裝置，它們能夠結(jié)合在具有接線變換開關(guān)的相變裝置中作為整體構(gòu)件。
按照本發(fā)明的具有多個(gè)定子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性當(dāng)然可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)變化，但是，由于相位差從180°到120°的變化是比較平緩的坡度，因此能夠以常規(guī)電動(dòng)機(jī)中采用的幾乎同樣的方法使用該電動(dòng)機(jī)，常規(guī)電動(dòng)機(jī)中相位變換是通過180°，120°，60°和0°4個(gè)步驟的電移位實(shí)現(xiàn)的。
圖9(a)和9(b)分別是典型轉(zhuǎn)矩-速度特性曲線和由按照本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)獲得的電流-速度特性曲線。由上述特性曲線很容易知道，在低電流下起動(dòng)以后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度到達(dá)預(yù)定數(shù)值時(shí)，通過接線轉(zhuǎn)換開關(guān)的時(shí)序轉(zhuǎn)換操作，電動(dòng)機(jī)能夠順利地產(chǎn)生展現(xiàn)高驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定狀態(tài)操作。圖示特性曲線是由按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)獲得的典型曲線。不用說(shuō)根據(jù)導(dǎo)電構(gòu)件6…的電阻值(即電阻元件9…的數(shù)值)特性曲線是可變的。
如上所說(shuō)明的，本發(fā)明使得擁有多個(gè)定子的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)能夠通過簡(jiǎn)單的相變裝置以三個(gè)步驟建立相位差，而且，這種相位差對(duì)應(yīng)三個(gè)不同的狀態(tài)，即，起動(dòng)狀態(tài)，過渡速度操作狀態(tài)和正?；蚍€(wěn)態(tài)操作狀態(tài)。特別，除了電動(dòng)機(jī)需要變速的情況，按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)適合達(dá)到改進(jìn)起動(dòng)特性的要求，例如，相對(duì)于具有恒定負(fù)載特性的負(fù)載或下降負(fù)載特性的負(fù)載，并適合達(dá)到減少起動(dòng)時(shí)間的目的。此外，按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)不需要任何諸如變換器這樣的昂貴裝置。
電動(dòng)機(jī)的接線允許相變裝置具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，即該裝置整體地安裝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部且接線是固定的，因此對(duì)三相電源可能僅有三條連接線，而且在對(duì)旋轉(zhuǎn)方向的確定沒有錯(cuò)誤存在的范圍內(nèi)，任何人可以便利地完成電動(dòng)機(jī)的必要接線和安裝。
雖然本發(fā)明已在其最佳實(shí)施例中加以描述，不用說(shuō)所用到的那些詞語(yǔ)是描述性的而非限制性的，而且可在所附權(quán)利要求的權(quán)限內(nèi)作出修改而不偏離本發(fā)明在其更廣方面的實(shí)質(zhì)范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它包括具有軸向安裝在公共軸上的第一和第二轉(zhuǎn)子鐵心(2，3)與形成于所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心之間的氣隙或無(wú)磁性部分(5)并在所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心上具有多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)電構(gòu)件(6)貫穿其中的以單體形式形成的單個(gè)轉(zhuǎn)子(7)；并排配置并環(huán)繞地面對(duì)著相應(yīng)的轉(zhuǎn)子鐵心的第一和第二定子(12，13)，所述第一和第二定子具有其上繞有多個(gè)多相繞組(10，11)的第一和第二定子鐵心(12a，13a)；以及用來(lái)改變由所述第一定子(12)產(chǎn)生的圍繞所述第一轉(zhuǎn)子鐵心(2)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和由所述第二定子(13)產(chǎn)生的圍繞所述第二轉(zhuǎn)子鐵心(3)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相位差的相變裝置(20)，所述相變裝置包括配置于所述第一定子(12)的定子繞組和所述第二定子(13)的定子繞組之間，當(dāng)其處于接通狀態(tài)時(shí)，使所述相應(yīng)定子繞組(10，11)的相互連接為所述相位差為0°的串聯(lián)的△-接法的第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1)；以及配置于所述第一定子(12)的定子繞組和所述第二定子(13)的定子繞組之間，當(dāng)其處于接通狀態(tài)時(shí)，使所述相應(yīng)定子繞組的相互連接為所述相位差為120°的串聯(lián)△-接法。在電動(dòng)機(jī)工作期間，至少所述第一開關(guān)(S1)和所述第二開關(guān)(S2)中之一適于總是接通。
2.按照權(quán)利要求1的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于它包括裝配于所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心(2，3)的氣隙或無(wú)磁性部分(5)的電阻元件(9)，并且其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)電構(gòu)件(6)由所述電阻元件相互進(jìn)行短路。
3.按照權(quán)利要求1的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于進(jìn)一步包括實(shí)現(xiàn)所述第一和(或)第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1，S2)的通/斷控制的控制裝置(21)。
4.按照權(quán)利要求3的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述控制裝置(21)具有控制所述第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S2)接通定時(shí)以后接通所述第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1)的定時(shí)和所述第一連接轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1)接通定時(shí)以后斷開所述第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S2)的定時(shí)的定時(shí)裝置(21a)。
5.按照權(quán)利要求3的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述控制裝置(21)具有檢測(cè)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度并控制所述第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S2)接通定時(shí)之后接通所述第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1)的定時(shí)和所述第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1)的接通時(shí)間之后斷開所述第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)(S2)的定時(shí)的速度檢測(cè)裝置(21b)。
6.按照權(quán)利要求1的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述相變裝置(20)作為一個(gè)整體安裝在所述電動(dòng)機(jī)的機(jī)器框架(14)上。
7.按照權(quán)利要求3的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述控制裝置(21)作為一個(gè)整體構(gòu)件包括在所述相變裝置(20)中。
全文摘要
包括單個(gè)轉(zhuǎn)子和并排配置的第一及第二定子的本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具有用于改變第一和第二定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相位差的相變裝置。該相變裝置包括用于使定子的相應(yīng)定子繞組互連為在接通狀態(tài)時(shí)相位差為0°的第一串聯(lián)△—接法的第一接線轉(zhuǎn)換開關(guān)和用于使相應(yīng)定子繞組為在接通狀態(tài)時(shí)相位差為120°的第二串聯(lián)△—接法的第二接線轉(zhuǎn)換開關(guān)。第一和第二開關(guān)均接通時(shí)，定子繞組互連變?yōu)橄辔徊?0°的并聯(lián)Y-接法。在電動(dòng)機(jī)工作期間，第一和第二開關(guān)中至少一個(gè)保持在接通狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02K17/36GK1050650SQ90108139
公開日1991年4月10日 申請(qǐng)日期1990年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月27日
發(fā)明者佐竹利彥, 大野木幸男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社佐竹制作所