专利名称：绕线电机无刷软启动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绕线式交流异步电动机起动器，更具体地说是一种绕线式交 流异步电动机无刷水电阻启动装置。
背景技术：
已公开的发明专利“无刷自控电机软启动器”(专利号ZL03112809. 2)和“一种无 刷自控电机液阻起动器”(申请号200810049100. 8)均设置了螺栓联接的启动器盖板，意 在解决方便启动器内部易损元件维修的技术难题。但它们均因没有解决在同一平面内，由 外圆环内轴套构成的双密封端盖的漏液问题，在实际生产产品时，只能将端盖与外圆环和 轴套进行电焊联接，使得方便维修的愿望无法实现。已公开的发明专利“无刷自控电机软启动器”(专利号ZL031U809.2)，将水电 阻安装在电机转轴上，利用电机旋转时产生的离心力实现了绕线式交流异步电动机的无 刷自控软启动。但该装置因排气阀未考虑液体转速滞后电机转速易出现喷液现象；未 设置防爆膜片，会发生爆炸，威胁用户人身及设备安全；接线柱与动极板间采用软联接，接 线柱螺栓无法定位，装拆电机转子绕组导线时易造成联接螺栓联轴旋转，内部软联接导线 定位变化，并使接线柱处出现漏液现象；软联接的导线因位置不确定，且是带电的，易与外 壳间或相邻软导线间出现放电现象；极板是金属的，在水电阻中易出现电腐蚀现象；动极 板及惯性块受到的离心力与电机转速平方成正比，极板间的距离与转速平方成反比(L = Kl (K2-n2)其中L是极板间距离、Kl和K是常数，η是电机转速)，而转子电压与转速之间 的关系是:U = K (η0-η)(其中U表示转子电压，Iitl表示电机的同步转速)，同时，拉伸弹簧有 一个初拉力，造成启动电流及力矩随电机转速升高，明显下降，出现一个谷值(最低下降到 启动初始电流50%以下)，电机启动性能变劣等缺点，失去了恒电流、恒转矩启动电机的目 的。已公开的实用新型专利“无刷自控电机软起动器”(专利号ZL200820175688. 7) 虽解决了启动器(专利号ZL03112809. 2)喷液、爆炸、极板易腐蚀、接线柱定位及软铜线与 外壳放电等技术难题，且公开了两种方式的极板移动接触装置。但极板移动接触装置结构 复杂，动静极板接触转速调试不方便，且动极板盘受到的动力仍与转速的平方成正比，没有 改善无刷自控电机软起动器的启动性能。已公开的实用新型专利“防腐型水电阻二次短接极板”(专利号 200920267713. 9)仅解决了专利号200820175688. 7的启动器石墨极板接触电阻大和触头 不同步接触问题，而未解决启动器的维修和极板移动装置的优化问题。
发明内容本实用新型的目的有二 一是改进启动器外壳结构，增设螺母或螺栓联接的密封 端盖，方便启动器内部易损元件的更换和维修，解决无刷自控电机软启动器长期希望拆盖 维修的技术难题；二是改进并简化极板移动接触装置，使极板移动的距离与电机转速成基本反比变化(L = Kl (K-n))，使之符合转子电压与转速之间的(U = K(Iicrn),其中Iitl表示电 机的同步转速)关系，使电机启动电流和转矩在电机启动过程中基本保持恒定，以提高无 刷自控启动器的启动性能并降低生产成本。为实现这一目的，本实用新型所采取的技术方案是一种绕线电机无刷软启动器， 它由轴套(16)、前盖板(18)、外圆环(5)、后盖板( 、接线柱(15)、静极板(12)、动极板
(8)、安全排气阀、防爆膜片、密封环(1)、密封环C3)和极板移动接触装置等构成；其特征在 于所述的轴套(16)与前盖板(18)可通过螺母(17)联接；前盖板(18)与外圆环(5)可通 过螺栓⑷联接；后盖板⑵与外圆环(5)可通过螺栓⑷联接；后盖板⑵与轴套(16)间 可通过螺母(17)联接；在四个联接处分别设有密封环(1)、密封环C3)及安放密封环(1)、 密封环(3)的凹槽；为降低生产成本，可将四个联接处中的一个或两个密封面进行电焊联 接；还可只安装联接螺母(17)或螺栓0)。当盖板设置四个轴向圆柱形密封面、并增设四 个橡胶或其它弹性材料制成的密封环后，就有效解决了启动器拆盖维修的技术难题。绕线 电机无刷软启动器中的密封环(1)、密封环(3)，数量可以是一个或多个，密封环的截面可 以是圆形或组合型，以保证启动器不漏液。绕线电机无刷软启动器中的极板移动装置，由上支座(13)、杆(9)、联接轴(11)、 下支座(7)、惯性块(10)及弹簧(14)构成；其特征在于所述的上支座(1 、下支座(7)分 别与前盖板(18)和极板盘(6)固定联接冲间通过杆(9)和联接轴(11)联接；杆(9)上 还安装有惯性块(10)；盖板和极板盘(6)间设有阻止滑动极板盘(6)向静极板移动的弹簧 (14)。电机静止时，极板盘(6)在弹簧(14)和杆(9)的作用下，远离静极板；当电机启动 时，惯性块(10)在离心力的作用下，拉动杆(9)沿径向方向移动，杆(9)拉动极板盘沿轴向 向静极板移动。绕线电机无刷软启动器中的极板移动装置，为保证与静极板间的绝缘距离， 所述的上支座(13)、杆(9)、联接轴(11)、下支座(7)、惯性块(10)及弹簧(14)均设置在相 邻动静极板间的空隙内成轴对称分布。绕线电机无刷软启动器中的惯性块(10)，其特征在于通过调整惯性块(10)的质 量和在杆(9)上的安装位置，可以方便调整动极板⑶与静极板(12)接触时的转速。本装 置中，惯性块(10)受到的离心力与电机转速的平方成正比；极板盘(6)受到的拉力与惯性 块(10)的离心力成正比；与杆(9)和极板盘(6)间夹角正切成正比；与惯性块(10)的质量 和在杆(9)上的安装位置相关。这样，极板盘(6)受到的拉力可通过调整惯性块(10)的质 量和在杆(9)上的安装位置进行调整，且与电机转速成近似反比(L = Kl (K-n))的关系，使 之与电机转子电压U = K(n0-n)相适应，并使电机启动电流及转矩基本恒定，避免了电机启 动时出现谷电流现象，达到了恒电流恒转矩启动电机的目的。本实用新型提高了无刷自控电机软起动器的技术性能Α、解决了启动器喷液和爆 炸的技术难题；B、解决了接线柱联接螺栓定位及软铜线与外壳放电等技术难题；C、解决了 极板易电化学腐蚀和石墨极板接触电阻大等技术难题；D、解决了人们长期希望内部易损元 件方便维修的技术难题；Ε、通过改进极板移动接触装置，简化了极板移动装置，节约了制造 成本；F、电机启动力矩及电流基本恒定，改善了电机的启动性能。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，同时给出实施例。
图1为本实用新型具体实施方式
的综合主结构剖视图；图2为本实用新型静止状态主结构(仅采用螺母联接)剖视图；图3为本实用新型动静极板接触后状态主结构(仅采用螺栓联接)剖视图；具体实施方式
一如图2所示，为方便启动器内部易损元件维修，将轴套(16)、外 圆环(5)及前盖板(18)加工好后，通过电焊联成一体。再在轴套上加工安放密封环⑴凹 槽。后盖板( 上设置伸入到外壳(5)内的两个圆柱面，且在后盖板外圆柱面加工安放密 封环⑶凹槽。将密封环(1)和密封环⑶分别套入相应的凹槽内，后盖板⑵通过螺母 (17)与轴套(16)联接，就达到了启动器的密封目的，如需检修启动器内部元件，只需扭开 联接螺母(17)即可。如图2所示，启动器处于静止状态时，动极板盘(6)在弹簧(14)和杆(12)的共同 作用下，使动极板(8)远离静极板(12)。当电机接通电源时，转子在启动器接线柱上产生 电压，并通过水电阻使得动静极板间有电流通过，电机在转子电流作用下开始旋转。惯性块 (10)在离心力的作用，拉动杆(12)沿径向方向移动，杆(12)拉动极板盘(6)沿轴向向静极 板移动。因离心力与转速的平方成正比，而极板盘受到的拉力与惯性块(10)与支座(7)、支 座(13)距离成正比，与杆(12)和极板盘(6)的夹角正切成正比。这样，就使得极板盘受到 的轴向拉力与电机转速成近似的正比关系，同时，通过调整惯性块(10)的质量和在杆(9) 上的安装位置，可以方便调整动静极板接触时的电机转速。当电机转速达到并超过极板接 触时的转速时(如图3所示)，在静极板及其绝缘柱的作用下，阻止极板盘(6)进一步向静 极板方向移动。当电极转速低于极板接触速度时，极板盘在弹簧的作用下，逐步远离静极 板；当转速降到0时，极板盘返回到静止位置(如图2所示)。
具体实施方式
二 如图3所示，将轴套(16)、前盖板(18)加工好后，通过电焊联成 一体构成部件A ；将后盖板(2)与外圆环(5)加工好后，通过电焊联成一体构成部件B ；并在 部件A与部件B联接处设置密封环(1)、(3)，构件B与构件A通过螺栓(4)联接即可。
具体实施方式
三如图1所示，轴套(16)、前盖板(18)、后盖板⑵与外圆环(5) 其联接处全部设置密封环，并全部通过螺母(17)或螺栓(4)联接。
权利要求1.绕线电机无刷软启动器，由轴套(16)、前盖板(18)、外圆环(5)、后盖板O)、接线柱 (15)、静极板(12)、动极板(8)、安全排气阀、防爆膜片、密封环(1)、密封环(3)和极板移动 接触装置等构成；其特征是轴套(16)与前盖板(18)可通过螺母(17)联接；前盖板(18) 与外圆环(5)可通过螺栓(4)联接；后盖板(2)与外圆环(5)可通过螺栓(4)联接；后盖 板(2)与轴套(16)可通过螺母(17)联接；在四个联接处分别设有密封环(1)、密封环(3) 及安放密封环(1)、密封环(3)的凹槽；可将四个联接面中的一个或两个密封面进行电焊联 接；还可安装联接螺母(17)。
2.根据权利要求1所述的绕线电机无刷软启动器，其特征是所述的极板移动接触装 置，由上支座(13)、杆(9)、联接轴(11)、下支座(7)、惯性块(10)及弹簧(14)构成；上支 座(13)、下支座(7)分别与前盖板(18)和滑动极板盘(6)固定联接；中间通过杆(9)和联 接轴(11)联接；杆(9)上还安装有惯性块(10)；盖板和滑动极板盘(6)间设有阻止极板盘 (6)向静极板移动的弹簧(14)。
3.根据权利要求1所述的绕线电机无刷软启动器，其特征是所述的惯性块(10)的质 量和在杆(9)上的安装位置是可以调整的。
专利摘要该绕线电机无刷软启动器，是在无刷自控电机软起动器的基础上，通过增设螺母或螺栓联接的盖板和改进极板移动接触装置而成。本实用新型提高了无刷自控电机软起动器的整体技术性能A、解决了启动器喷液和爆炸的技术难题；B、解决了接线柱定位及软铜线与外壳放电的技术难题；C、解决了极板易电化学腐蚀和石墨极板接触电阻大的技术难题；D、解决了无刷自控电机软起动器内部易损元件不易维修的技术难题；E、极板移动接触装置改进后，节约了制造成本；F、电机启动力矩恒定、启动电流稳定，提高了启动性能。
文档编号H02P1/04GK201937522SQ20102069924
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者张建民, 苏青竹 申请人:张建民, 苏青竹