[发明专利]无极调速电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种无极调速电机。

背景技术

调速电机是利用改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能的一种电机，现有调速电机的调速方法通常有如下几种：一：调压调速，即通过调压用变压器改变电动机定子电压来实现调速，如果变压器的调压是有级的，电动机的调速也是有级的，如果变压器的调压是无级的，那么电动机调速也是无级的，调压调速的功率因素较低，有谐波干扰，正常运行时无制动转矩；二：变极调速，即通过改变电动机定子绕组的接线方式来改变电动机的磁极对数，从而可以有级地改变同步转速，实现电动机转速有级调速，这种调速电机不能实现无级平滑的调速；三：弱磁调速，即在变频器对异步电机的调速中，当变频器的输出频率高于电机额定频率时，电机铁芯磁通开始减弱，使电机转速高于额定转速，这种电机调速方式能够实现无极调速，且无附加转差损耗，效率高，调速范围宽。另外，对于低负载运行时间较多，或起停运行较频繁的场合，弱磁调速可以达到节电和保护电机的目的。另外，除了利用变频器改变电机铁芯磁通实现弱磁调速外，目前还有一些电机通过驱动定子沿轴向平移使其与转子错开的方式进行弱磁调速，采用这种方式进行弱磁调速时，定子移动过程中将同时带动定子接线反复弯折，久而久之容易产生接线折断的风险，影响电机的使用寿命，另外，电机定子移动后，其将会离开最佳散热位置，导致定子的散热受到影响，最终也将影响整个电机的可靠性。

因此，为解决以上问题，需要一种能够实现无极调速、可靠性较好且调速易于控制的无极调速电机。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现无极调速、可靠性较好且调速易于控制的无极调速电机。

本发明的无极调速电机，包括壳体、外定子组件、内转子组件和调速机构，所述外定子组件固定设置于所述壳体内侧；所述内转子组件转动设置于所述外定子组件内侧，且设置为可沿轴向相对于所述外定子组件移动；所述调速机构用于驱动所述内转子组件沿轴向移动以对电机进行调速；

进一步，调速机构包括沿内转子组件轴向设置的螺杆以及与螺杆配合进行螺旋传动的螺套；螺套以轴向固定周向转动的方式与外定子组件连接；

进一步，壳体内设有至少两个穿过内转子组件并与所述内转子组件滑动配合的导柱，内转子组件通过所述导柱将动力输出；

进一步，螺套通过端面轴承推拉内转子组件沿轴向往复移动；

进一步，螺套内圆一体成形有环形座圈，端面轴承为两个，且两端面轴承分列于环形座圈轴向两侧，内转子组件端面设有T形结构的端面轴承座；端面轴承座的头部同轴固定于内转子组件的端面，端面轴承座的杆部穿过两端面轴承并通过与其固定的挡圈将两端面轴承抵紧环形座圈两侧；

本发明的无极调速电机还包括调速动力装置和用于将调速动力装置的动力减速传递至螺杆的减速机构；

进一步，导柱沿内转子组件周向均布多个，且内转子组件固定有用于与导柱滑动配合的滑套；

本发明的无极调速电机还包括与内转子组件同轴设置的输出法兰轴，导柱的顶端连接于输出法兰轴的法兰盘用于带动输出法兰轴转动；

进一步，壳体内以轴向固定周向转动的方式固定有用于与导柱的底端连接的导柱定心法兰盘；

进一步，螺套外圆上一体成型有凸缘；螺套通过其凸缘与导柱定心法兰盘端面相抵的方式实现轴向限位。

本发明的有益效果是：本发明的无极调速电机，通过调速机构控制电机内转子组件沿轴向相对于定子移动，从而改变电机铁芯磁通，最终实现电机的弱磁调速，这种调速方式能够使电机实现无级平滑的调速，并且通过控制内转子组件的移动量就能对精确的控制电机的同步转速，另外，这种调速方式能偶有效避免由于定子移动造成整个电机寿命降低、散热不良的缺点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明中外定子组件与内转子组件沿轴向对齐时的剖视图；

图3为本发明中外定子组件与内转子组件沿轴向错开后的剖视图；

图4为本发明的调速机构的结构示意图；

图5为本发明的导柱的连接示意图；

图6为本发明的螺杆和螺套的配合示意图；

图7为本发明的端面轴承的布置示意图；

图8为本发明的导柱的结构示意图；

图9为本发明的端面轴承的结构示意图。

具体实施方式