[发明专利]柔性电机及柔性启动方法

说明书

本发明提供一种柔性电机及柔性启动方法，其解决了现有电机启动或过载时容易发生堵转，时间过长甚至烧毁电机的技术问题，该电机包括电机主体，电机主体包括电机外壳体和电机转子输出轴，电机外壳体的前端设有电机端盖；电机转子输出轴的输出端设有无级变速器；本发明是一种一体化柔性电机，选型时客户不需要考虑电机的启动和过载难题，能够充分发挥柔性电机启动、运行和过载的自适应调节，发挥出电机的最优性能和最高效率，又能自动保护电机的安全运转。

技术领域

本发明涉及一种柔性电机，特别是涉及一种柔性电机及柔性启动方法。

背景技术

电机作为机电能量转换的电磁机械装置，广泛应用于动力传动的各种场合，各种规格的电机都对应一定的特性曲线，存在相对稳定的边界范围，主要的边界包括：

(1)启动状态的电流最大值和大电流持续时间、电压最大值和高电压持续时间、扭矩的最大值和大扭矩持续时间。

(2)额定状态的电流范围、电压范围。

(3)堵转状态的电流最大值和大电流持续时间、电压最大值和高电压持续时间、扭矩的最大值和大扭矩持续时间。

在电机启动和过载时，很容易接近或超出电机特性最大值边界，电机就会发生堵转，时间过长甚至烧毁电机，因此超功率选型造成的大马拉小车能源浪费现象在应用中非常普遍。

为了解决电机在运行中不超越其固有的特性边界，目前有很多技术应用于电机的启动中，包括电控启动技术和机械软启动技术。

现有的电控启动技术多是牺牲电机自身性能，延长启动时间来解决电机启动难题，额定运行后又很难解决过载堵转难题，同时控制系统成本高，解决过载堵转的技术难度高，由于不同的电控启动技术的特性和成本差别大，且很难同时解决启动和过载两个难题，也很难与电机合成为一体化电机产品，更难形成系列化的电机产品，给工程应用设计与现场操作带来不便。

现有的机械软启动技术主要包括传统费丁格尔原理的液力偶合技术和磁力偶合技术，这两种技术都存在动力密度低导致体积大和在额定运行时存在滑差的理论功率损失的问题，为了提升额定工况的传动效率，在启动完成之后，通过控制的方式尽量减小滑差或闭锁0滑差的方式减少无用功损耗，但同时导致在过载时，过载扭矩会快速反传到电机上，过载时即使是通过控制的手段来扩大滑差，很难实现在力与力之间传递的短时间内扩大滑差，过载同样会导致电机堵转甚至烧毁的技术问题，参与控制的系统成本高且技术难度高。机械软启动技术的上述特性，很难与电机合成为一体化，形成整体的电机产品，更难形成系列化的电机产品，给工程应用设计与现场操作带来不便。

发明内容

本发明针对现有的电控技术依靠牺牲电机自身性能，延长启动时间来解决启动的难题，同时又很难解决过载难题，造成控制系统成本高且技术难度高，给现场操作带来不便的技术问题，以及机械软启动技术带来的过载扭矩瞬时传递到电机上，同样会导致电机堵转甚至烧毁的技术问题，提供一种无控制系统的、自适应的、在带载启动的情况下，电机处于轻负载甚至近似于空载启动的工况，能够充分发挥电机自身的启动性能，大幅度降低电机带载启动电流，在额定传动状态下无传动的滑差功率损失，在过载状态下自适应限矩不超越电机堵转范围，能够有效保护电机在其设计的特性曲线范围内运转的柔性电机。

为此，本发明的技术方案是，一种柔性电机，包括电机主体，电机主体包括电机外壳体和电机转子输出轴，电机外壳体的前端设有电机端盖；