[发明专利]具有内置自适应起动电阻的绕线式异步电机及其冷却系统

说明书

本发明涉及一种具有内置自适应起动电阻的绕线式异步电机及其冷却系统，包括三相绕线式异步电动机主机、多个起动电阻、多个具有相同动作电压的过电压继电器以及连接主机转子绕组、过电压继电器和起动电阻的连接线构成，其中三相绕线式异步电动机的主机包括定子绕组、定子铁芯、转子绕组、转子铁芯、转轴等部件，过电压继电器和起动电阻设置在转轴上，转子绕组通过导线与过电压继电器和起动电阻依次连接，过电压继电器根据转轴的转速自动控制接入转子绕组的起动电阻的阻值，同时还包括通过风冷进行冷却的冷却系统，具体包括轴流叶轮、离心叶轮、内有轴向通风沟的机壳、风罩。与现有技术相比，本发明具有电动机起动性能好、集成性强、安全可靠等优点。

技术领域

本发明涉及三相绕线式异步电动机领域，尤其是涉及一种具有内置自适应起动电阻的绕线式异步电机及其冷却系统。

背景技术

在金属切削机床、轧钢设备、鼓风机、粉碎机、水泵、油泵、轻工机械、纺织机械、矿山机械等生产场所，电动机要求带载起动、频繁起动、工艺和节能要求的调速，因此三相绕线式异步电动机有广泛的应用。

传统的三相绕线式异步电动机转子绕组为三相绕线式对称绕组，在电机内一端采用星形连接，另一端通过滑环和电刷与电机外采用星形连接的三个可调电阻器或频敏器相连接，用于起动和调速。电机起动或调速时，人工或自动调节电机外的电阻器或频敏器实现转子绕组回路电阻或阻抗的调节，实现电机高起动转矩、低电流的满载起动或调速，启动和调速时保持优良特性和高效率运行。

传统的三相绕线式异步电动机要想实现起动调速就要通过滑环和电刷与外电路相连，导致装置故障率高、体积大、维护量大。现有技术取消了电刷和滑环，在电机内部转子绕组串联频敏器作为电机的起动装置，但是频敏器属于感性负荷，存在体积大、结构复杂、散热困难、功率因数低等问题；或在转子绕组整流后输出端接入电阻和电子开关并联构成的电路，电子开关引入大量的谐波，导致转子损耗增大，同时电机额定转速稳态运行时电子开关需保持开通状态，开关器件损耗增大影响可靠运行。且现有的三相绕线式异步电动机缺少内置的冷却系统，严重影响了使用寿命和可靠性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有内置自适应起动电阻的绕线式异步电机及其冷却系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有内置自适应起动电阻的绕线式异步电机及其冷却系统，包括三相绕线式异步电动机主机、多个起动电阻、多个过电压继电器以及连接主机转子绕组、过电压继电器和起动电阻的连接线构成，其中三相绕线式异步电动机的主机包括定子绕组、定子铁芯、转子绕组、转子铁芯、转轴等部件，所述过电压继电器和起动电阻安装在转轴上，所述转子绕组通过导线与电压继电器和起动电阻依次连接；

所述过电压继电器包括一号继电器和二号继电器，所述多个起动电阻包括一号电阻和二号电阻各3个：

当电机起动时，所述一号继电器和二号继电器均吸合，每相转子绕组串联1个一号电阻和1个二号电阻；

当转轴转速达到一号转速阈值时，所述一号继电器释放，二号继电器保持吸合，每相转子绕组串联1个一号电阻；

当转轴转速达到二号转速阈值时，所述一号继电器和二号继电器均释放，三相转子绕组首末端均短接；

其中，冷却系统包括轴流叶轮、离心叶轮、风罩和多个轴向通风沟，所述轴向通风沟设置在机壳内侧，且贯穿机壳，轴向通风沟连接外界空气的一端为电动机的出风孔，风罩设置在电动机的另一端，其上设置有入风孔，所述轴流叶轮和离心叶轮设置在起动电阻的两侧，所述轴流叶轮和离心叶轮均连接转轴。

进一步地，所述一号转速阈值为定子同步转速的15％～25％，所述二号转速阈值为定子同步转速的30％～40％。

进一步地，所述轴向通风沟均匀等距设置在机壳内侧。