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1. WO2020155999 - MOTEUR SYNCHRONE TRIPHASÉ À COURANT ALTERNATIF ET ÉQUIPEMENT ÉLECTRIQUE

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[ ZH ]
三相交流同步电机及电器设备

技术领域

[0001] 本发明涉及改进了结构的三相交流同步电机,以及采用该改进了的电机驱动的 电器设备,具体地说,涉及一种改进了转子结构的三相交流同步电机及采用该 三相交流同步电机的电器设备。

背景技术

[0002] 5见有的三相交流同步电机在带有负载的情形下,三相交流同步电机不用控制器 直接三相交流电无法启动,控制器的功能之一是将三相交流电的频率拉低对同 步电机进行启动,然后逐步提高频率至 50赫兹或更高,以便加有负载的电机在 这一过程中能够顺利输出动力,同时不会产生对电力线路的冲击。

发明概述

技术问题

[0003] 5见有的三相交流同步电机都需要与控制器配合使用,或采用异步起动的方式, 然而采用控制器结构复杂,采用异步启动方式的电机一是转子结构复杂,二是 电机转速无法设计的较低,二种方案都成本高昂且易出故障。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明的发明人长期观察、实验后发现如果启动负荷足够小的条件下,例如空 载时,三相交流同步电机是可以不用控制器进行启动的,对于三相交流同步电 机启动时负载无需立即响应的使用场合,如果能够省略控制器将会产生巨大的 经济效益。

[0005] 本发明的主要目的是提供一种无需控制器即能顺利启动且对电力线路冲击很小 的三相交流同步电机;

[0006] 本发明的另一目的是提供一种采用上述三相交流同步电机驱动的电器设备。

[0007] 为实现上述主要目的,本发明提供的三相交流同步电机包括定子及转子,转子 包括共轴线设置的主动转子和被动转子,被动转子固定有转子轴,启动时,主 动转子先行转动,而后带动被动转子转动。

[0008] 进一步的方案是主动转子通过离合器和 /或阻尼器与被动转子联结。

[0009] 由于主动转子通过离合器和 /或阻尼器与被动转子联结,通电即启动后的主动 转子是相对被动转子转动的,又由于被动转子是通过具有缓加载作用的离合器 和 /或阻尼器与主动转子联结的,被动转子相对滞后且缓慢地被驱动,直到与主 动转子同步转动,这一过程中转子轴上的负载是在主动转子已经转动一定角度 后再缓慢施加的,因此,一方面在省去了变频器的情形下实现了启动,另一方 面对电力线路的冲击大大减小。

[0010] 更进一步的方案是被动转子含有导磁材料的结构部分。

[0011] 另一进一步的方案是主动转子通过扭力限制器与被动转子联结。

[0012] 由于主动转子通过扭力限制器与被动转子联结,通电即启动后的主动转子短时 间内相对被动转子打滑,而后被动转子通过扭力限制器相对缓慢地被主动转子 驱动,直到与主动转子同步转动,这一过程中转子轴上的负载是在主动转子已 经转动后一定角度后再缓慢施加到主动转子上的,因此,一方面在省去了控制 器的情形下实现了启动,另一方面对电力线路的冲击大大减小。本方案的扭力 限制器,在现有技术中也叫扭矩限制器,安全联轴器或挠性联轴器,具有角度 补偿性能,电机启动时主动转子与被动转子之间因过载而打滑,然后逐步恢复 主动转子与被动转子的联结,即滞后联结。

[0013] 进一步的方案是扭力限制器具有三相交流同步电机启动时使主动转子相对被动 转子滑动,所述主动转子转动后滞后带动被动转子的滑动扭矩。

[0014] 更进一步的方案是被动转子具有相对转子轴固定的被动转子体,扭力限制器包 括随被动转子体转动的摩擦钳;环状的刹盘,刹盘的一部分位于摩擦钳的钳口 内,刹盘的外周壁相对主动转子的内周壁至少在周向和径向固定。

[0015] 再进一步的方案是摩擦钳包括钳体,设置在钳体内的一对形成钳口的摩擦片及 一块压板,压板通过紧固件固定在钳体上,压板与摩擦片之间置有迫使钳口咬 合的弹性件。

[0016] 另一更进一步的方案是被动转子具有相对转子轴固定的第一被动转子体,相对 转子轴周向固定,轴向滑动的第二被动转子体;扭力限制器包括在周向相对第 一被动转子体和第二被动转子体固定的多片被动摩擦片,在周向相对主动转子 固定的多片主动摩擦片,多片被动摩擦片和多片主动摩擦片在轴向上交错叠置 并在轴向上受到用于产生摩擦力的正压力;主动摩擦片的外周壁相对主动转子 的内周壁至少在周向固定。

[0017] 再进一步的方案是扭力限制器还包括迫使第二被动转子体沿轴向靠近第一被动 转子体的第一压簧;沿轴向穿过第一被动转子体上的簧座孔,紧定在第二被动 转子体上,或穿过第二被动转子体上的簧座孔,紧定在第一被动转子体上的压 紧螺钉;第一压簧被安置在簧座孔内。

[0018] 还进一步的方案是扭力限制器还包括迫使第二被动转子体沿轴向靠近第一被动 转子体的第二压簧;转子轴的一端具有筒状腔,该端的轴向的端面设置有沿轴 向穿入筒状腔的调压螺钉,筒状腔的周壁上设有径向贯通的腰圆孔,腰圆孔的 长轴沿轴向,一销穿腰圆孔并紧固在第二被动转子体上;第二压簧安置转子轴 的筒内,抵压在调压螺钉和销之间。

[0019] 另一再进一步的方案是主动转子具有一个密封容纳被动转子的主动转子腔,主 动转子腔容纳有润滑油,扭力限制器位于主动转子腔内。

[0020] 更进一步的方案是转子轴的一端具有筒状腔,该端的轴向的端面设置有沿轴向 穿入筒状腔的调压螺钉,筒状腔的周壁上设有径向贯通的腰圆孔,腰圆孔的长 轴沿轴向,一销穿所述腰圆孔并抵压在第二被动转子体背向第一被动转子体的 轴向端面上;筒状腔通过所述腰圆孔与主动转子腔连通。

[0021] 为实现本发明的另一目的,本发明提供的电器设备包括电机,电机采用上述任 一方案中的三相交流同步电机。

[0022] 进一步的方案是电器设备包括工业电扇或空气压缩机或增氧机或电梯或卷扬机

发明的有益效果

有益效果

[0023] 本发明采用无负载启动,滞后加载的设计理念,通过转子结构的改进设计,使 三相交流同步电机得以直接电源进行启动。

对附图的简要说明

附图说明

[0024] 图 1是本发明三相交流同步电机第一实施例的主视图;

[0025] 图 2是图 1的 A— A剖视图;

[0026] 图 3是本发明三相交流同步电机第一实施例的结构分解图;

[0027] 图 4是本发明三相交流同步电机第一实施例中电机壳体及定子的剖视图;

[0028] 图 5是本发明三相交流同步电机第一实施例中第二被动转子体的结构图;

[0029] 图 6是图 5的 B— B剖视图;

[0030] 图 7是本发明三相交流同步电机第一实施例中第一被动转子体的结构图;

[0031] 图 8是图 7的 C— C剖视图;

[0032] 图 9是本发明三相交流同步电机第一实施例中转子轴的立体图;

[0033] 图 10是本发明三相交流同步电机第一实施例中被动摩擦片的立体图;

[0034] 图 11是本发明三相交流同步电机第一实施例中主动摩擦片的立体图;

[0035] 图 12是本发明三相交流同步电机第二实施例的剖视结构图;

[0036] 图 13是本发明三相交流同步电机第二实施例中主动转子与刹盘组装后的立体图

[0037] 图 14是本发明三相交流同步电机第二实施例的结构分解图;

[0038] 图 15本发明三相交流同步电机第二实施例中被动转子体的主视图;

[0039] 图 16是图 15的俯视图;

[0040] 图 17是本发明三相交流同步电机第二实施例中转子轴的立体图;

[0041] 图 18是本发明三相交流同步电机第二实施例中摩擦钳略去缓冲橡胶体后的立体 图;

[0042] 图 19是图 18的 D— D剖视图;

[0043] 图 20是图 18的 E— E剖视图;

[0044] 图 21是本发明三相交流同步电机第二实施例中摩擦钳略去缓冲橡胶体后另一视 角的立体图;

[0045] 图 22是本发明三相交流同步电机第二实施例中主动转子、被动转子及摩擦钳组 装状态下的剖视图;

[0046] 图 23是本发明三相交流同步电机第三实施例的剖视结构图;

[0047] 图 24是本发明三相交流同步电机第三实施例的结构分解图;

[0048] 图 25是本发明三相交流同步电机第三实施例中下主动转子体的主视图;

[0049] 图 26是图 25的立体图;

[0050] 图 27是本发明三相交流同步电机第三实施例中上主动转子体的主视图;

[0051] 图 28是图 27的立体图;

[0052] 图 29是本发明三相交流同步电机第三实施例中第二被动转子体的主视图;

[0053] 图 30是图 29的立体图;

[0054] 图 31是本发明三相交流同步电机第三实施例中第一被动转子体的立体图;

[0055] 图 32是本发明三相交流同步电机第三实施例中压簧板的结构图;

[0056] 图 33是本发明三相交流同步电机第三实施例中被动摩擦片的结构图;

[0057] 图 34是本发明三相交流同步电机第三实施例中主动摩擦片的结构图;

[0058] 图 35是本发明三相交流同步电机第三实施例中转子轴的立体图;

[0059] 图 36是本发明三相交流同步电机第四实施例的结构分解图;

[0060] 图 37是本发明三相交流同步电机第四实施例的剖视图;

[0061] 图 38是本发明三相交流同步电机第四实施例拆除了端盖、一只被动转子半体后 的立体图;

[0062] 图 39是本发明三相交流同步电机第四实施例中主动转子的立体图;

[0063] 图 40是本发明三相交流同步电机第四实施例中主动转子的主视图;

[0064] 图 41是图 40的 F— F剖视图;

[0065] 图 42是本发明三相交流同步电机第四实施例中被动转子的立体图;

[0066] 图 43是本发明三相交流同步电机第四实施例中被动转子的主视图;

[0067] 图 44是本发明三相交流同步电机第四实施例中被动转子过轴线的剖视图;

[0068] 图 45是图 42中拆除一只被动转子半体后同一视角的立体图;

[0069] 图 46是图 45从垂直于轴线方向的主视图;

[0070] 图 47是图 45沿轴线方向的俯视图;

[0071] 图 48是图 47的 G - G剖视图,该剖视图进行了顺时针 90度旋转。

发明实施例

本发明的实施方式

[0072] 以下结合各实施例及其附图对本发明的各方案进一步说明。

具体实施方式

[0073] 三相交流同步电机第一实施例

[0074] 参见图 1,本发明的三相交流同步电机 1有一个壳体 12及与之通过紧固件紧固连 接的盖 11,为一 40极的三相交流同步电机。本领域技术人员可以理解的是,对 磁极为 16级或在此基础上以偶数递增磁极的三相交流同步电机而言,都可以根 据本发明在省去变频器的情形下直接由三相交流电进行启动,并且极数越多, 三相交流同步电机的转速越低,越有利于启动。

[0075] 参见图 2, 定子 13固定安装在壳体 12内,转子轴 153通过一对分别安装在两只盖 11上的轴承 19支承,被动转子 15 (见图 3)由第一被动转子体 151和第二被动转 子体 152构成,其中第一被动转子体 151固定在转子轴 153上,而第二被动转子体 152的轴孔与转子轴通过滑键连接,进而相对转子轴 153在周向固定轴向上可滑 动。主动转子 14与被动转子 15是共轴线设置的,在内周壁上设置有四条沿轴向 延伸的齿槽 141,主动转子 14在径向和轴向上受被动转子 15的檐部限制。主动转 子 14与被动轴子 15之间通过一个扭力限制器 16联结。

[0076] 参见图 3,本例的扭力限制器 16由多片被动摩擦片 161、多片主动摩擦片 162、 四只第一压簧 163、四只压紧螺钉 164、四只垫圈 165、一只第二压簧 166及一只 调压螺钉 167构成。在盖 11的轴孔与转子轴 153之间设置有密封圈。

[0077] 结合图 2及图 3,多片被动摩擦片 161与多片主动摩擦片 162在轴向上是交错叠置 的,两者都是圆环状的片。套有垫圈 165及第一压簧 163的压紧螺钉 164穿过第二 被动转子体 152上的簧座孔紧定在第一被动转子体 151的螺孔中,使第一压簧 163 被固定在簧座内,第一压簧 163的恢复力迫使第二被动转子体 152沿轴向靠近第 一被动转子体 151,进而使交错叠置的主动摩擦片 162与被动摩擦片 161之间受到 轴向上的压力,该压力为主动摩擦片 162相对被动摩擦片 161有绕轴线转动趋势 时,产生摩擦力的正压力。通过压紧螺钉 164的旋紧或旋松,可以对该正压力的 大小进行调整,也就是对扭力限制器的滑动扭矩进行调整,进而使扭力限制器 1 6满足本发明电机启动时使主动转子立即转动,并相对被动转子滑动,滞后带动 被动转子逐渐同步转动的设计要求。第二压簧 166置于转子轴 153内,一端抵压 在销 1533上,另一端低压在调压螺钉 167下端,其可对滑动扭矩进行微调,具体 结构及微调方法后面详细说明。

[0078] 参见图 4, 定子 13固定在盖 11和壳体 12内,其结构可以按已有技术进行实施。

[0079] 参见图 5、图 6,第二被动转子体 152上设置有四个簧座 1521,环状的上檐部 152 3,轴孔 1524,销孔 1525,四条轴向沿伸的齿槽 1526。簧座 1521的底部设有供压 紧螺钉 164穿过的簧座孔 1522, 轴孔 1524与转子轴 153通过滑键配合,销孔 1525 用于固定销 1533。

[0080] 参见图 7、图 8,第一被动转子体 151上设置有四个螺孔 1511,环状的下檐部 151 2,轴孔 1513,四条轴向沿伸的齿槽 1514。压紧螺钉 164旋拧在螺孔 1511中,用 于在径向和轴向上约束主动转子 14的檐部由上檐部 1523和下檐部 1512构成,从 而使主动转子 14可以相对被动转子 15共轴线旋转滑动。

[0081] 显然,簧座 1521可以设置在第一被动转子体 151上,而螺孔 1511设置在第二被 动转子体 152上,压紧螺钉 164在轴向上反向如前述安装,同样可以实施并实现 本发明的设计目的。

[0082] 参见图 9 , 转子轴 153的上端设有筒状腔,该端的端面则设有螺孔 1532, 供调压 螺钉 167旋入,筒状腔的周壁上设有径向贯通的腰圆孔 1531,销 1533穿过腰圆孔 1531并可在其中沿轴向移动,调压螺钉 167旋紧或旋松时,位于筒状腔内的第二 压簧 166的恢复力变化可使第二被动转子体 152沿轴向相对转子轴 153移动,实现 对滑动扭矩的微调。

[0083] 参见图 10,被动摩擦片 161的内周壁上有四个沿径向向内延伸的齿 1611,齿 162 1与齿槽 1526或齿槽 1514配合,实现被动摩擦片 161相对第二被动转子体 152或第 一被动转子体 151在周向上的相对固定。

[0084] 参见图 11,主动摩擦片 162的外周壁上有四个沿径向向外延伸的齿 1621,齿 162 i与齿槽 U1配合,实现主动摩擦片 162相对主动转子 14在周向上的固定。

[0085] 在省略了控制器的情形下,为采用三相交流市电直接启动三相交流同步电机, 本发明的主要发明构思是尽量减轻转子的重量,本发明提供的技术方案是将转 子设计成主动转子和被动转子,由被动转子输出动力,而被动转子由主动转子 滞后驱动,即轻载情形下的主动转子启动后再驱动被动转子转动。

[0086] 三相交流同步电机第二实施例

[0087] 以下仅就本例与三相交流同步电机第一实施例的结构及联结关系不同之处加以 详细说明,相同之处不再赘述。

[0088] 参见图 12,本例的主动转子 14结构更加简单,只有转子筒及固定在其外周壁上 的磁钢片,而被动转子由一对相对转子轴 153固定的一对被动转子体 150构成, 扭力限制器由相对被动转子体 150固定安置,随被动转子体 150转动的一对摩擦 钳 17与一刹车盘 18构成。

[0089] 参见图 13 , 主动转子 4由转子筒 142与固定在其外周壁上的多块磁钢片 143构成 。刹盘 18为一圆环状的片件,其外周壁与转子筒 142的内周壁固定连接,从而相 对主动转子固定连接。显然,如果刹盘 18设计成上例中主动摩擦片 162带齿的结 构形状,并在转子筒 142的内周壁上对应设置条状槽,使刹盘 18相对主动转子 14 在周向和径向固定,同样可以实现本发明的目的。

[0090] 参见图 14,图中与上例相同的标号为与上例相同的零件或结构,一对被动转子 体 150结构基本对称,一对摩擦钳 17关于轴线对称地被夹持在一对刹车盘 150内 。每只摩擦钳 17由一只钳体 170、一对形成钳口的摩擦片 171、一块压板 172、三 只螺钉 173、二只垫片 174、二只压簧 175及一对固定在钳体 170周向端头的缓冲 橡胶体 176构成。

[0091] 参见图 15、图 16,每只被动转子体 150设置有一对有轴向敞口的钳座 1501,以 便组装成被动转子 15时将摩擦钳 17约束在钳座 1501内。还在周边设置了檐部 150 2, 用以在轴向和径向限位主动转子 14, 使主动转子 14相对被动转子只能在周向 转动。以搁置的方式安装到钳座内的摩擦钳 17在主动转子 14相对被动转子打滑 的过程中,摩擦钳 17将会在周向冲击钳座 1501,设置缓冲橡胶体 176后可以有效 缓冲并降低启动噪声。由于摩擦钳 17关于钳口在轴向不是对称的,因此,压板 1 72面对的钳座 1501相对背对的钳座 1501在轴向的尺寸略大。

[0092] 参见图 17,转子轴 153用于对被动转子体 150轴向限位的两个台肩 1534之间的轴 向距离应满足如下条件,即被动转子体 150相对转子轴 153安装就位后,主动转 子 14在轴向上与被动转子 15之间是间隙配合。

[0093] 参见图 18至图 20,压板 172通过三只螺钉 173固定在钳体 170上,压板把两只压 簧 175压在摩擦片 171和垫片 174 (图中不可见)之间,使两摩擦片 171之间形成 的钳口 177咬合刹盘 18伸入钳口 177的部分。

[0094] 参见图 21,通过螺钉 173的旋拧松紧,可以调整钳口 177的咬合力,即扭力限制 器的滑动扭矩。

[0095] 参见图 22, 本图示出了主动转子 14与被动转子 15之间的相对位置关系,摩擦钳 17与被动转子 15的相对位置关系以及钳口 177与刹盘 18之间的位置关系。

[0096] 显然,被动转子 15并不必需设计成由两只被动转子体 150的结构形式,本领域 技术人员完全可以设计成一只被动转子体,并具有限制主动转子 14的檐部和固 定摩擦钳的固定部,同样可实现本发明的目的。

[0097] 三相交流同步电机第三实施例

[0098] 参见图 23,本例与上两例主要不同的是主动转子 14、被动转子 15及扭力限制器 16的具体结构形状不同。主动转子 14由转子筒 142、上转子体 144与下转子 145体 固定连接,并在转子筒 142外固定磁钢片 143而成,特点是在上转子体 144与下转 子体 145之间形成一个密封容纳被动转子 15的主动转子腔 146 , 该主动转子腔 146 内容纳有润滑油。被动转子 15包括与转子轴 153固定连接的第一被动转子体 151 和相对转子轴 153周向固定轴向滑动的第二被动转子体 152。一只调压螺钉 167与 一只第二压簧 166及一只销 1533的作用与第一例相同,此外,还兼有向主动转子 腔 146注入、补充润滑油的功能。

[0099] 参见图 24,本例中盖 11、壳体 12、定子 13的结构与前两例完全相同,下转子体 145有一个敞口朝上的主动转子腔,该敞口被上转子体 144密封盖住后形成密封 的主动转子腔 146。一组主动摩擦片 161、一组被动摩擦片 162在轴向上交错叠置 ,被轴向挤压在第一被动转子 151和第二被动转子 152之间,由六只压紧螺钉 156 穿过压板 154及六只第一压簧 155及第二被动转子体 152上的簧座孔,紧定在第一 被动转子体 151上,构成了本例扭力限制器 16的主要结构。考虑到节约成本及装 配工艺的因素,本例中采用市售的摩托车用 CG125离合小鼓总成,因此,不再对 其具体结构进行详细说明。

[0100] 参见图 25和图 26,下转子体 145有一个上端敞口的主动转子腔 146,檐部 1453与 转子筒 142固定连接,形成主动转子腔 146的周壁内表面设置有轴向的用于与主

动摩擦片 161,即离合小鼓总成摩擦片外齿配合的齿槽 1451,轴孔 1452与转子轴 153间隙配合,并与转子轴 153之间设置有构成主动转子腔 146所必要的油封。

[0101] 参见图 27和图 28,上转子体 144具有檐部 1442及带有与转子轴 153通过油封配合 的轴孔 1441,当离合小鼓总成装入主动转子腔 146 , 通过紧固件及密封圈的装配 形成密封的主动转子腔 146后,再将檐部 1442与转子筒 142固定连接。

[0102] 参见图 29和图 30,第二被动转子 152具有六个压簧座 1521、簧座孔 1522、与转 子轴 153间隙配合的轴孔 1524,多条轴向沿伸的齿槽 1526,位于轴向端面上的销 槽 1527用于约束销 1533。

[0103] 参见图 31,第一被动转子 151上设置有六个螺孔 1511,供压紧螺钉 156拧入,轴 孔 1513与转子轴 153固定连接。

[0104] 参见图 32,本例中的压板 154作用与第二例中的压板 172作用相同。

[0105] 参见图 33和图 34,本例中的主动摩擦片 162与被动摩擦片 161与第一例中的相应 摩擦片作用也完全相同,结构上仅是齿的设置略有不同。

[0106] 参见图 35,转子轴 153设置有装配离合小鼓总成用的花键 1535,供销 1533穿过 并相对滑动的腰圆孔 1531,腰圆孔 1531连通密封的主动转子腔 146 , 此外,转子 轴 153上还设置有固定油封用的环状槽 1536。

[0107] 三相交流同步电机第四实施例

[0108] 参见图 36 , 本例发明的三相交流同步电机 1有一个壳体 12及与之通过紧固件紧 固连接的盖 11,为一 40极的三相交流同步电机。

[0109] 定子 13固定安装在壳体 12内,转子轴通过一对分别固定在壳体 12和盖 11上的轴 承 19支承,被动转子 15由被动转子半体 1151和被动转子半体 1152组装构成,并 固定在转子轴上,在轴向上,主动轴子 14位于被动转子半体 1151和被动转子半 体 1152之间。四只被动转子销 117周向均布地设置在被动转子 15上,四只主动转 子销 118则周向均布地设置在主动转子 14上。一只作为阻尼器的扭簧 116从轴向 上看设置在被动转子半体 1151和被动转子半体 1152之间,从径向上看设置在转 子轴与主动转子 14之间。

[0110] 参见图 37和图 38,图 36将本发明三相交流同步电机第四实施例的主要零部件在 轴向上进行了结构分解,图 37中除略去了图 36中的扭簧 116外,则更清楚地示明 了主要零部件在轴向上的连接位置关系,而图 38用于详细说明主动转子 14与被 动转子 15之间的连接关系及工作原理。主动转子销 118 ( 118a、 118b) 及被动转 子销 117 ( 117a、 117b) 均设置有四只是出于转子动平衡的需要,作为主动转子 1 4与被动转子 15之间的联结关系中起缓冲作用的只需其中各二只即可,扭簧 116 的簧圈套置在被动转子 15的轴向内凸台上,静态时如图 38所示,扭臂 1161和扭 臂 1162处于与各销的相对位置状态,当主动转子 14顺时针启动的瞬间,扭臂 116 1通过主动转子销 118a抵靠主动转子 14,扭臂 1162通过被动转子销 117b抵靠被动 转子 15 , 此时扭簧 116的恢复力最小,例如近似为零,因此被动转子 15并不随主 动转子 14转动,随着主动转子转角的加大,扭簧 116的恢复力逐步增大,使被动 转子 15相对主动转子 14滞后生产顺时针转动。上述过程中,主动转子 14由于质 量较小而在无需变频器的参与下启动,且对电力线路的冲击极小,当被动转子 1 5相对滞缓地转动时,对整个转子而言相当于启动已经完成,对电力线路的冲击 相对平缓,随着扭簧 116恢复力的不断增加,甚至到扭臂 1162抵靠到主动转子销 118a时,被动转子 15将与主动转子 14之间以同样的角速度旋转。当电机需要反向 转动时,即图 38中的状态下逆时针启动的瞬间,扭臂 1162通过主动转子销 118b 抵靠主动转子 14, 而扭臂 1161通过被动转子销 117a抵靠被动转子 15 , 进而滞缓地 驱动被动转子 15。

[0111] 参见图 39、图 40和图 41,从工艺角度考虑,本例的主动转子 14由主动转子本体

1141,固定在主动转子本体 1141外壁上的 40块磁极片 1142, 固定在主动转子本 体 1141内壁上的二只定位圈 1143及四只主动转子销 118构成。

[0112] 参见图 42至图 48,被动转子 15包括被动转子半体 1151和被动转子半体 1152,且 固定在转子轴 153上,固定方式是转子轴 153在轴向的固定段设置有花键齿 15B, 被动转子半体上的孔内壁则相应设置有花键槽,两者紧配合以实现轴向之间的 过盈配合,还有四只紧固件穿过孔 1153将两个被动转子半体相对加固连接。由 于主动转子 14很轻且在径向上很薄,为更好地提高转子的导磁量,可以将被动 转子 15全部由导磁材料制成,也可以将其靠近主动转子的区域由导磁材料制成 ,而靠近转子轴的部分用非导磁材料制造。

[0113] 主动转子 14在轴向上受被动转子 15—对轴向端面 1154的限位,径向上受被动转 子 15的周向面 1155的限位,实现相对被动转子 15的转动,即轴向端面 1154和周 向面 1155分别主动转子 14相对的面之间是滑动配合关系,其缝隙间加入带有粘 性的润滑脂或阻尼油,使转子的整个转动过程起到附加阻尼的作用,防止快速回 弹,从而实现消除因主动转子 14惯性和被动转子 15回弹造成的冲击。

[0114] 依据本发明第四实施例制作的样机,其额定工作电流是 2.5安培,经过多次实验 均可以顺利完成启动,启动时的电流峰值为 1.5安培至 2.0安培,启动到额定转速 ,经过上百次反复启动,再经过多次 200小时的加负荷运行,均未出现对电力线 路形成冲击的大电流。

[0115] 三相交流同步电机第五实施例

[0116] 本例与三相交流同步电机第四实施例的主要区别是阻尼器采用盘型双向阻尼器 或盘型旋转阻尼器取代扭簧,盘型双向阻尼器或盘型旋转阻尼器的本体固定在 主动转子上,而动芯上的轴孔与本发明的转子轴固定连接,从而实现被动转子 被主动轴子滞后驱动。由于盘型双向阻尼器或盘型旋转阻尼器是较成熟的技术 ,且可以定制采购,因此,本例的优点是转子结构装配相对简单快捷,阻尼器 故障率低。

[0117] 三相交流同步电机第六实施例

[0118] 本例与第四、五例的区别是主动转子 15A有自己独立的主动转子轴,被动转子 有自己的被动转子轴,两轴通过一轴承或轴与套对接,因此,即可共轴线地同 步转动,也可共轴线地相对转动,并在由主动转子与被动转子围成的空间内设 置摩擦式离合器或液压式离合器,也可以在该空间内设置阻尼器。

[0119] 电器设备第一实施例

[0120] 作为本发明电器设备第一实施例的是工业电扇,工业电扇被广泛用于厂房、车 间内换气或降温,由支架、电机、扇叶及护罩构成,电机采用本发明三相交流 同步电机上述实施例中的任意一款。

[0121] 电器设备第二实施例

[0122] 作为本发明电器设备第二实施例的是空气压缩机,空气压缩机被广泛用于以压 缩机为动力源的生产活动中,本例的压缩机由一电机驱动,电机采用本发明三 相交流同步电机上述实施例中的任意一款。

[0123] 电器设备第三实施例

[0124] 作为本发明电器设备第三实施例的是增氧机,增氧机被广泛用于渔业生产中, 例如养鱼溏或养虾溏中都配置有增氧机,本例的增氧机由一电机驱动,电机采 用本发明三相交流同步电机第三实施例。利用现有增氧机的浮体、机架及叶轮 ,即,将一台现有增氧机的异步电机拆除,安装一台本发明三相交流同步电机 第三实施例的电机,经对本例增氧机转子轴转速的实际检测,设计转速为 150转 / 分钟的转子启动时的转速约为 110转 /分钟至 120转 /分钟,约 10秒钟后达到设计转 速。通过电流表对启动电流的观察,启动电流远小于异步电机的启动电流,即 具有同步电机功率因数高的前提下,还具有对电力线路的冲击大大降低优点。

[0125] 电器设备第四实施例

[0126] 作为本发明电器设备第四实施例的是电梯,电梯被广泛用在高层建筑中,主要 有轿笼,滑轮组及采用上述三相交流同步电机实施例中的任意一款作为驱动力 的电机。

[0127] 电器设备第五实施例

[0128] 作为本发明电器设备第五实施例的是卷扬机,卷扬机被广泛用在工程施工领域 ,由机架、卷筒及电机等构成,电机采用本发明三相交流同步电机上述实施例 中的任意一款。

[0129] 以上各电器设备实施例中除电机之外的设备零部件,本领域技术人员完全可以 依据现有技术加以实施,例如工业电扇的支架、扇叶及其护罩;增氧机的浮体 、机架等。

工业实用性

[0130] 本发明将转子设计成主动转子和被动转子,转子轴设置在被动转子上,由于主 动转子的质量相对很轻,通电瞬间主动转子由于质量很轻可以立即转动,而后 带动被动转子转动。