专利名称：特种电机及其变速器系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机，以及电机变速系统。
背景技术：
机械变速器是由变速箱、轴、齿轮、轴承、润滑油构成，齿轮减速器虽然传递的扭矩大，但受结构限制，若要增大传动比就相应加大结构尺寸，从而增大了本身的重量。另外，虽然齿轮减速器传动平稳，传动扭矩大，但是其齿轮加工工序多，加工周期长，而且要求加工精度高，在保证质量的前提下，增加了成本。齿轮减速器在工作过程中齿轮需润滑，这也相应地增加了其结构的复杂程度，并且齿轮与齿轮啮合时会产生摩擦，容易造成齿轮失效，从而减少了减速器的使用寿命，增加了维修等一系列环节，给使用维护带来的不便，机械效率低，不能随时任意调整速度。
特种电机功率小，转矩小，主要应用在自动化领域，交流异步电机转速高、转矩小，不能做大转矩直接驱动。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述不足问题，提供一种特种电机，结构简单，低转速大转矩，机械效率高，节约能源、操作方便、维护简单，使用寿命长。另外提供其专用变速器系统，减少能耗，提高生产能力和自动化水平。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是特种电机，包括转子和定子，中心为固定轴上装有轴承，固定轴两端装在固定支座上，轴承上装有转子，转子内壁面上开有小齿，转子内装有定子，定子为硅钢片叠制成铁芯，每侧定子上有8个均匀分布的磁极，每个磁极上开有若干小齿，每个磁极上套装有线圈，径向相对的两个磁极上的线圈构成一组。
所述电机转子外壁面带有皮带槽。
所述特种电机应用的变速器系统，控制器单片机连接逆变器，逆变器接特种电机，特种电机内部或外部设有位置传感器，传感器接通控制器单片机。
所述控制器单片机控制面板上设有转向设定钮及速度设定钮。
所述控制器单片机上设有定时器。
本实用新型特种电机工作原理是建立在磁力线力图通过磁阻最小的路径产生磁阻转矩驱动转子传动，输出的角位移与脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。转向取决于控制绕组中通电顺序。它能按照控制脉冲的要求，快速起动、反转、制动和无级调速，正常工作时能够不丢步，每步停止转动时具有自锁能力。两端设有固定支撑座与轴做固定轴，中间装有轴承支撑外转子做旋转用动带负载工作。转速低0-14转/分，速度可任意设定调整，转矩大可达到80KN.m，角位移在0°-360°间可任意控制，外转子驱动可直接做输出轮，无齿轮软转动，节约能源，使用、操作、维护简单方便。
变速器系统是是以电能为能源，通过对特种电机本体、驱动器、传感器与控制器等进行能量变换驱动外转子旋转，拖动大转矩机械负载。由单片机产生控制信号，将控制脉冲信号变换为角位移，可以使矿山、油田的成套机械设备结构简单化，智能化提高，提高机械效率，节约能源。并使机械操作方便、维护简单，减少制造成本和日常消耗费用，提高生产能力和自动化水平，可以替代大转矩机械变速器。
图1为本实用新型特种电机结构示意图。
图2为本实用新型特种电机侧视图。
图3变速器系统框图。
图4为变速器系统主电路图。
具体实施方式
如图1、2所示的特种电机，包括转子1和定子，电机中心为固定轴4上装有轴承6，固定轴两端装在固定支座5上，轴承上装有转子，转子内壁面上开有小齿2，外壁面带有皮带槽8，转子内装有两组定子，定子为硅钢片叠制成铁芯7，每侧定子上有8个均匀分布的磁极，每个磁极上开有若干小齿2，每个磁极上套装有线圈3，径向相对的两个磁极上的线圈构成一组。
上述特种电机应用的变速器系统，控制器单片机12连接逆变器13，逆变器接特种电机14，特种电机内部或外部设有位置传感器15，传感器接通控制器单片机，控制器单片机控制面板上设有转向设定钮9及速度设定钮10，控制器单片机上还设有定时器11，电源16给逆变器提供电源，主电路图如图4所示。控制器单片机基本控制如下控制换相顺序通常把通电换相这一过程称为脉冲分配。例如四相四拍工作方式，其各相通电的顺序是A-B-C-D-A，通电控制脉冲，必须严格按照这一顺序控制通电和断电。控制转向根据原理按给定的工作方式正序通电换相，电机正转，如果按反通电换相则反转。例如四相四拍方式，通电换相正序是A-B-C-D-A正转，如按反序，则A-C-B-D-A反转。控制速度如果发生一个控制脉冲，就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步，两个脉冲的间隔时间越短，就转的越快。因此调整单片机发出的脉冲频率就可以调速。加减速控制利用微机定时器中断方式来控制变速，实际上是不断改变定时器装载值的大小。
将其应用于油田采油机械-抽油机，将特种电机外转子负载轮一侧用钢丝绳制作的悬绳器接至采油井口抽油泵，负载轮另一侧用钢丝绳悬挂配重，当给电机输入旋转指令后，外转子负载轮旋转直接驱动抽油泵，达到抽油目的，可以彻底改变常规抽油机的结构，达到制造简单，智能化高，节约能源，维修简便的效果。改制后的抽油机冲程可随时调节，冲次可根据现场采油矿任意设定，上下冲程速度可分别设定调整，增加长液量，提高机采系数。
权利要求1.特种电机，包括转子和定子，其特征是中心为固定轴(4)上装有轴承(6)，固定轴两端装在固定支座(5)上，轴承上装有转子(1)，转子内壁面上开有小齿(2)，转子内装有定子，定子为硅钢片叠制成铁芯(7)，每侧定子上有8个均匀分布的磁极，每个磁极上开有若干小齿，每个磁极上套装有线圈(3)，径向相对的两个磁极上的线圈构成一组。
2.根据权利要求1所述的特种电机，其特征是转子(1)外壁面带有皮带槽(8)。
3.采用权利要求1、2所述特种电机的变速器系统，其特征是控制器单片机(12)连接逆变器(13)，逆变器接特种电机(14)，特种电机内部或外部设有位置传感器(15)，传感器接通控制器单片机。
4.根据权利要求3所述的变速器系统，其特征是控制器单片机控制面板上设有转向设定钮(9)及速度设定钮(10)。
5.根据权利要求3所述的变速器系统，其特征是控制器单片机上设有定时器(11)。
专利摘要本实用新型涉及电机及变速器系统，特种电机，包括转子和定子，中心为固定轴上装有轴承，固定轴两端装在固定支座上，轴承上装有转子，转子内壁面上开有小齿，转子内装有定子，定子为硅钢片叠制成铁芯，每侧定子上有8个均匀分布的磁极，每个磁极上开有若干小齿，每个磁极上套装有线圈，径向相对的两个磁极上的线圈构成一组。本实用新型特种电机转速低速度可任意设定调整，转矩大，角位移在0°－360°间可任意控制，外转子驱动可直接做输出轮，无齿轮软转动，节约能源，使用、操作、维护简单方便。应用于变速器系统可使矿山、油田的成套机械设备结构简单化，智能化提高，提高机械效率，节约能源。
文档编号H02K1/14GK2899265SQ20062008889
公开日2007年5月9日 申请日期2006年1月6日 优先权日2006年1月6日
发明者王逸强 申请人:大连诺亚电气有限公司