风扇式异步变频调速电机

摘要

本发明公开了一种风扇式异步变频调速电机,包括壳体、外定子组件、内转子组件、为所述外定子组件供电的变频器和冷却调速机构，其特征在于：所述外定子组件固定设置于所述壳体内；所述内转子组件包括转子、绕转子轴线均匀分布且沿轴向贯穿所述转子的多个导柱和连接于各导轴端部用于将转子的动力向外输出的输出盘；其中至少一个所述导柱为螺杆，所述螺杆与转子通过螺纹配合并可通过其自转驱动转子沿轴向往复移动，所述冷却调速机构包括从壳体外侧伸入壳体内的风扇轴和固定于所述风扇轴的扇叶，所述转子通过行星齿轮机构将动力传递至风扇轴，本电机冷却效果较好，并能够利用弱磁调速原理进行调速。

权利要求

1.一种风扇式异步变频调速电机，包括壳体、外定子组件、内转子组件、为所述外定子组件供电的变频器和冷却调速机构，其特征在于：所述外定子组件固定设置于所述壳体内；

所述内转子组件包括转子、绕转子轴线均匀分布且沿轴向贯穿所述转子的多个导柱和连接于各导轴端部用于将转子的动力向外输出的输出盘；其中至少一个所述导柱为螺杆，所述螺杆与转子通过螺纹配合并可通过其自转驱动转子沿轴向往复移动，所述冷却调速机构包括从壳体外侧伸入壳体内的风扇轴和固定于所述风扇轴的扇叶，所述转子通过行星齿轮机构将动力传递至风扇轴；所述行星齿轮机构包括形成在定子铁芯上的内齿圈、传动配合于风扇轴的太阳轮和转动配合在导柱上的行星轮；所述螺杆上传动配合有调速齿轮，所述风扇轴可沿轴向移动至使太阳轮与调速齿轮啮合以驱动螺杆转动；

所述调速机构还包括弹簧，所述弹簧可通过弹性力驱动风扇轴沿轴向移动使所述太阳轮与调速齿轮分离，并使所述太阳轮和行星轮啮合；

在自然状态下，通过弹簧使太阳轮和调速齿轮相互分离，需要调速时，人力向下拉动风扇轴使其克服弹簧弹性力作用使太阳轮和行星轮相互啮合，调速完成后，松开风扇轴，太阳轮将在弹性力作用下与调速齿轮相互分离并与行星轮啮合。

2.根据权利要求1所述的风扇式异步变频调速电机，其特征在于：还包括支撑盘；所述输出盘和支撑盘分设在壳体内的上端和下端；所述支撑盘通过推力轴承可转动支承在所述壳体内；所述导柱以可绕轴线自转的方式连接于输出盘与支撑盘之间。

3.根据权利要求2所述的风扇式异步变频调速电机，其特征在于：所述壳体下端面形成有用于安装所述推力轴承的轴承座圈，所述扇叶位于所述轴承座圈与支撑盘围成的空间内；所述壳体下端面和支撑盘与扇叶对应位置设有气流过孔。

4.根据权利要求3所述的风扇式异步变频调速电机，其特征在于：所述输出盘沿轴向一体形成有伸出壳体外的输出轴。

说明书

风扇式异步变频调速电机

技术领域

[0001] 本发明涉及电机领域，具体涉及一种风扇式异步变频调速电机。

背景技术

[0002] 水泵、风机等方面的工作负荷往往具有非恒定功率的特性，工作的特性曲线往往随着转速的增减，因此，作为驱动动力源的电机的转速也需可调节，现有技术中的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。

[0003] 现有调速电机的调速方法通常有如下几种：一：变极对数调速，这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：1、具有较硬的机械特性，稳定性良好；2、无转差损耗，效率高；3、接线简单、控制方便、价格低；4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性；二：变频调速，变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。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，现有的变频调速电机均通过变频器改变定子电源的频率实现调速，由于变频器的性能限制，变频电机的调速范围有限。另外，现有的调速电机大多没有设置冷却风扇，少数设置冷却风扇的电机中，风扇直接由电机转子驱动，当电机转速较低时，风扇的转速也较低，难以使电机获得足够的风冷量，导致电机工作温度过高。

[0004] 因此，为解决以上问题，需要一种冷却效果较好，并能够结合弱磁调速和变频调速原理进行调速的风扇式异步变频调速电机。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种冷却效果较好，并能够结合弱磁调速和变频调速原理进行调速的风扇式异步变频调速电机。

[0006] 本发明的风扇式异步变频调速电机，包括壳体、外定子组件、内转子组件、为所述外定子组件供电的变频器和冷却调速机构，所述外定子组件固定设置于所述壳体内；所述内转子组件包括转子、绕转子轴线均匀分布且沿轴向贯穿所述转子的多个导柱和连接于各导轴端部用于将转子的动力向外输出的输出盘；其中至少一个所述导柱为螺杆，所述螺杆与转子通过螺纹配合并可通过其自转驱动转子沿轴向往复移动，所述冷却调速机构包括从壳体外侧伸入壳体内的风扇轴和固定于所述风扇轴的扇叶，所述转子通过行星齿轮机构将动力传递至风扇轴；所述行星齿轮机构包括形成在定子铁芯上的内齿圈、传动配合于风扇轴的太阳轮和转动配合在导柱上的行星轮；所述螺杆上传动配合有调速齿轮，所述风扇轴可沿轴向移动至使太阳轮与调速齿轮啮合以驱动螺杆转动；

[0007] 进一步，所述调速机构还包括弹簧，所述弹簧可通过弹性力驱动风扇轴沿轴向移动使所述太阳轮与调速齿轮分离，并使所述太阳轮和行星轮啮合；

[0008] 进一步，还包括支撑盘；所述输出盘和支撑盘分设在壳体内的上端和下端；所述支撑盘通过推力轴承可转动支承在所述壳体内；所述导柱以可绕轴线自转的方式连接于输出盘与支撑盘之间；

[0009] 进一步，所述壳体下端面形成有用于安装所述推力轴承的轴承座圈，所述扇叶位于所述轴承座圈与支撑盘围成的空间内；所述壳体下端面和支撑盘与扇叶对应位置设有气流过孔；

[0010] 进一步，所述输出盘沿轴向一体形成有伸出壳体外的输出轴。

[0011] 本发明的有益效果是：本发明的风扇式异步变频调速电机，通过变频器改变电机定子电源的频率，从而改变其同步转速，实现一定范围的调速；同时还可以采用弱磁调速，转子转动可带动穿过其的导柱绕转子轴线公转，各个导轴的上端连接于输出盘并通过输出盘将动力向外输出，另外，导轴上可转动设置行星轮，因此，导轴将作为行星齿轮机构的行星轮轴使用，而转子支撑将作为行星架使用，转子的转动通过行星齿轮机构进行增速后传递至太阳轮并带动扇叶高速转动，保证冷却效果；另外，至少一个导柱为螺杆，转子上与该螺杆配合的通孔为螺纹孔，使得螺杆与转子之间能够进行螺旋传动，风扇轴设置为可沿轴向滑动，当需要进行调速时，可人力驱动风扇轴滑动至与调速齿轮啮合并旋转，风扇轴通过齿轮副带动螺杆转动，进而使转子沿螺杆轴向移动，进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，本电机可同时利用变频调速和弱磁调速两种原理实现电机的调速，其调速范围较大，可靠性较高，另外，本发明中的导柱即作为螺旋传动机构的螺杆实用，又作为转子动力输出使的传动件实用，实现一件两用的目的，大幅度提高电机整体的紧凑性。

附图说明

[0012] 下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

[0013] 图1为本发明的整体示意图；

[0014] 图2为本发明的剖视图。

具体实施方式

[0015] 图1为本发明的整体示意图；图2为本发明的剖视图，如图所示，本实施例的风扇式异步变频调速电机包括壳体5、外定子组件6、内转子3组件、为所述外定子组件6供电的变频器和冷却调速机构，所述外定子组件6固定设置于所述壳体5内；所述内转子3组件包括转子3、绕转子3轴线均匀分布且沿轴向贯穿所述转子3的多个导柱4和连接于各导轴端部用于将转子3的动力向外输出的输出盘2；其中至少一个所述导柱4为螺杆，所述螺杆与转子3通过螺纹配合并可通过其自转驱动转子3沿轴向往复移动，所述冷却调速机构包括从壳体5外侧伸入壳体5内的风扇轴10和固定于所述风扇轴10的扇叶12，所述转子3通过行星齿轮机构将动力传递至风扇轴10；所述行星齿轮机构包括形成在定子铁芯上的内齿圈、传动配合于风扇轴10的太阳轮13和转动配合在导柱4上的行星轮7；所述螺杆上传动配合有调速齿轮8，所述风扇轴10可沿轴向移动至使太阳轮13与调速齿轮8啮合以驱动螺杆转动；

[0016] 本实施例中，所述调速机构还包括弹簧9，所述弹簧9可通过弹性力驱动风扇轴10沿轴向移动使所述太阳轮13与调速齿轮8分离，并使所述太阳轮13和行星轮7啮合；如图所示，弹簧9弹顶在支撑盘和形成在风扇轴10外圆的定位环之间，在自然状态下，通过弹簧9使太阳轮13和调速齿轮8相互分离，需要调速时，人力向下拉动风扇轴10使其克服弹簧9弹性力作用使太阳轮13和行星轮7相互啮合，调速完成后，松开风扇轴10，太阳轮13将在弹性力作用下与调速齿轮8相互分离并与行星轮7啮合。

[0017] 本实施例中，还包括支撑盘；所述输出盘2和支撑盘分设在壳体5内的上端和下端；所述支撑盘通过推力轴承可转动支承在所述壳体5内；所述导柱4以可绕轴线自转的方式连接于输出盘2与支撑盘之间。

[0018] 本实施例中，所述壳体5下端面形成有用于安装所述推力轴承的轴承座圈，所述扇叶12位于所述轴承座圈与支撑盘围成的空间内；所述壳体5下端面和支撑盘与扇叶12对应位置设有气流过孔11，外界的气体通过气流过孔11流向转子3内部，进而对转子3进行冷却，当然，壳体5上端面也应设置气流出口，气流过孔11可设置有滤网，避免杂质进入，将扇叶12布置在一个相对封闭(非密封)的空间内，可以避免电机内部的线束被扇叶12所缠绕，提高电机工作的可靠性。

[0019] 本实施例中，所述输出盘2沿轴向一体形成有伸出壳体5外的输出轴1，该输出轴1位于壳体5外的轴段设有输出齿轮。

[0020] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。